مقاله ای در خصوص نحوه عملکرد شارژرهای باتری های VRLA و نحوه شارژ باتری های SLA.
شارژ باتری های SLA
باتری Sealed Lead Acid یک باتری سلول ثانویه است به این معنی که می توان آن را دوباره شارژ کرد. فرایند شارژ کردن یک باتری SLA با ارسال الکترون برای معکوس کردن واکنش شیمیایی حاصل از تولید انرژی باتری انجام می شود. الکترونهای موجود در یک باتری SLA در صفحه مثبت که از دی اکسید سرب (PbO2) ساخته شده است ذخیره می شوند و صفحه منفی که بصورت سرب خالص میباشد و اغلب به صورت اسفنجی است. الکترولیت محلول اسید سولفوریک رقیق (H2SO4) است و با تخلیه باتری ، هر دو صفحه به سولفات سرب (PbSO4) تبدیل می شوند و اسید سولفوریک به آب تبدیل می شود. ارسال الکترون از طریق باتری یا شارژ باتری باعث واکنشی می شود که اجزای باتری را دوباره به حالت شارژ تبدیل می کند.
اصطلاح State of Charge (SOC) ، برای توصیف پر بودن باتری استفاده می شود. وقتی باتری کاملاً شارژ می شود ، اصطلاحا عنوان SOC 100٪ عنوان میشود.
انواع شارژر های باتری SLA :
شارژر جریان ثابت (CC) :
شایع ترین شارژر برای باتری های SLA از شارژ جریان ثابت constant current (CC) استفاده می کند. این یک جریان ثابت را برای مدت طولانی در باتری حفظ می کند.این نوع شارژرها معمولاً برای مدت زمان شارژ 12 تا 16 ساعته طراحی می شوند.
شارژر ولتاژ ثابت (CV) :
نوع دیگری از شارژر باتریهای SLA که از ولتاژ ثابت constant voltage (CV) استفاده می کند. این شارژر یک ولتاژ ثابت را در باتری حفظ می کند و هنگامیکه باتری تخلیه شد به شارژر متصل می شود و جریان شارژ اولیه بالایی به باتری انتقال می یابد تا زمانیکه شارژر taper های فعلی را خاموش می کند. این نوع شارژر معمولاً در مدت 2 تا 4 ساعت شارژ را کامل می کند و برای جلوگیری از شارژ بیش از حد توسط تایمر متوقف می شود.
شارژر جریان ثابت / ولتاژ ثابت (CCCV) :
نوع سوم و پیشرفته تری از شارژر که هم از جریان ثابت و هم از ولتاژ ثابت (CCCV) constant current and constant voltage استفاده می کند. همچنین دارای یک مدار جبران کننده دما است تا دمای محیطی را که باتری را در آن شارژ می کنید ، حس کندو با افزایش دمای محیط شارژ ، شارژر جریان و ولتاژ را برای شارژ بهینه تغییر می دهد. در ابتدای شروع شارژ ، جریان متوسط رو به بالایی به باتری انتقال و به مرور با افزایش ولتاژ ، جریان کاهش می یابد تا زمانی که به یک مقدار از پیش تعیین شده برسد که این قسمت از فرآیند شارژ را به پایان برساند. سپس ولتاژ و جریان کاهش می یابد تا شارژ نگهداری یا اصطلاحا شارژر شناور تأمین شود و این مرحله تا زمانی که باتری از شارژر خارج شود ادامه خواهد داشت. در باتری های SLA ، شیمی باتریهای اسید سرب ، ظرفیت بالای 75 درجه فارنهایت یا 24 درجه سانتی گراد را کسب می کند و ظرفیت خود را زیر دمای محیط شارژ در 15 درجه سانتی گراد از دست می دهد ، بنابراین باتریها را بین دمای 15 تا 24 درجه ذخیره و شارژ کنید و دمای 21 درجه سانتیگراد برای عملکرد مطلوب باتری توصیه می شود.
تاثیرات شارژ بیش از حد باتری VRLA
شارژ بیش از حد باتری های SLA طول عمر آنها را کاهش می دهد و می تواند خطرناک باشد. اگر از شارژر CC / CV استفاده نمی کنید و باتری در حالت شارژ کامل روی شارژر مانده است، باتری می تواند گاز اضافی ایجاد کند و از ظرفیت باتری کاسته شود. در این حالت اسید سولفوریک تجزیه شده و گازهای هیدروژن و اکسیژن تشکیل می دهد. در یک باتری اسید سرب مهر و موم شده Valve Regulated Lead Acid این می تواند منجر به تجمع فشار و دما شود. یک شیر اطمینان ( Valve Regulated ) در این نوع باتریها وجود دارد که گاز را تخلیه می کند ، اما اغلب مقداری از محلول الکترولیت نیز خارج می شود که باعث کاهش ظرفیت باتری می شود. ظرفیت از دست رفته در باتری SLA بیش از حد مجاز قابل بازیابی نیست. از آنجا که تمام باتری های SLA می توانند این گاز را تولید کنند ، همیشه آنها را در یک مکان تهویه مناسب شارژ کنید. همچنین به خاطر داشته باشید که یک باتری تخلیه شده به دلیل محتوای بیشتر آب ، سریعتر از باتری شارژ شده یخ می زند ، بنابراین مطمئن شوید که باتری در محیط سرد ذخیره نشده یا شارژ نشده است و همیشه باتری ها را کاملاً شارژ کنید.
علت سولفات کردن باتری :
با تخلیه باتری ، سولفات سرب تولید می شود و با شارژ مجدد باتری مجدداً به دی اکسید سرب و سرب تبدیل می شود. اما اگر باتری بدون شارژ کامل ذخیره شود یا باتری هرگز به طور کامل شارژ نشود ، آن سولفات سرب ممکن است سخت شود و سپس در مقابل تبدیل مجدد به دی اکسید سرب و سرب خالص مقاومت کند. در نتیجه باتری ظرفیت خود را از دست می دهد و ظرفیت از دست رفته قابل برگشت نیست. برای جلوگیری از سولفاتاسیون ، اطمینان حاصل کنید که باتری در فرایند شارژ کاملاً شارژ شده است.
تاثیرات تخلیه عمیق باتری های SLA
باتریهای SLA تخلیه های عمیق مکرر را به خوبی تحمل نمی کنند. اگر باتری کاملاً تخلیه شود ، تمام مواد داخل آن به آب و سولفات سرب تبدیل می شوند و معکوس کردن واکنش شیمیایی برای تولید بار ممکن است دشوار باشد. برخی از باتری های طراحی شده برای مقابله با تخلیه های عمیق دارای صفحه ای بسیار کوچک هستند که حتی در صورت تخلیه کامل امکان شارژ مجدد را فراهم می کند. در صورت امکان ، برای جلوگیری از تخلیه عمیق ، باید باتری را بعد از هر بار استفاده مجدد شارژ کنید.
نکاتی در خصوص بهینه سازی عمر باتری
در خصوص بهینه سازی و افزایش عمر باتری اگر مراقب نحوه شارژ و کارکرد شارژر آن باشید ، می توانید عمر باتری SLA را افزایش دهید.خرابی باتری ها اکثراً نسبت به سایر دلایل بیشتر در اثر تکنیک های بد شارژ آسیب می بینند. توصیه های تولید کنندگان باتری را برای شارژ بررسی کنید و از شارژر مناسب باتری استفاده کنید. بیشتر شارژرها فقط یک نوع باتری SLA را به درستی شارژ می کنند و نباید برای باتری با ساختار شیمیایی دیگر استفاده شوند.توصیه میشود از شارژر CCCV ، که برای تعیین دما ، ولتاژ و جریان SOC از ریزپردازنده استفاده می شودکه خطر شارژ بیش از حد یا شارژ پایین و کاهش عمر مفید باتری کاهش می یابد.