روش های دشارژ و شارژ باتری صنعتی

برای شارژ و دشارژ صحیح باتری‌های صنعتی، نکات مهمی وجود دارد که به طول عمر و عملکرد آن‌ها کمک شایانی می‌کند. در اینجا به برخی از این موارد اشاره می‌کنم:

اصول شارژ باتری صنعتی:

• استفاده از شارژر مناسب: همیشه از شارژر مخصوص نوع باتری صنعتی خود استفاده کنید. ولتاژ و جریان شارژ باید با مشخصات باتری مطابقت داشته باشد. شارژرهای نامناسب می‌توانند به باتری آسیب بزنند یا باعث کاهش عمر مفید آن شوند.
• جریان شارژ: جریان شارژ نباید بیش از حد مجاز توصیه شده توسط سازنده باتری باشد. شارژ با جریان بالا می‌تواند منجر به تولید حرارت زیاد و آسیب به سلول‌های باتری شود. معمولاً جریان شارژ بر حسب آمپر ساعت (Ah) بیان می‌شود و بهتر است در محدوده C/10 تا C/5 (یعنی یک دهم تا یک پنجم ظرفیت باتری) باشد، مگر اینکه سازنده توصیه دیگری داشته باشد.
• ولتاژ شارژ: ولتاژ نهایی شارژ باید دقیقاً مطابق با مشخصات باتری باشد. ولتاژ بیش از حد بالا می‌تواند باعث Overcharging و آسیب جدی به باتری شود.
• دمای محیط: باتری‌ها در دماهای خاصی بهترین عملکرد را دارند. از شارژ کردن باتری در دماهای بسیار بالا یا بسیار پایین خودداری کنید. دمای ایده‌آل معمولاً بین 10 تا 30 درجه سانتی‌گراد است.
• شارژ کامل (Full Charge): تا حد امکان اجازه دهید باتری به طور کامل شارژ شود. در برخی سیستم‌ها، شارژرها به طور خودکار فرآیند شارژ را متوقف می‌کنند، اما اطمینان از کامل شدن چرخه شارژ مهم است.
• جلوگیری از شارژ بیش از حد (Overcharging): اگرچه شارژرهای مدرن معمولاً دارای مدارهای حفاظتی هستند، اما اطمینان از عدم شارژ بیش از حد، خصوصاً در باتری‌های قدیمی‌تر یا سیستم‌های سفارشی، ضروری است.

اصول دشارژ باتری صنعتی:

• جریان دشارژ: جریان دشارژ نیز نباید از حداکثر جریان مجاز توصیه شده توسط سازنده باتری تجاوز کند. دشارژ با جریان بالا می‌تواند باعث افزایش دما و کاهش کارایی باتری شود.
• عمق دشارژ (Depth of Discharge – DoD): از دشارژ عمیق باتری تا صفر درصد خودداری کنید. هرچه عمق دشارژ کمتر باشد، عمر چرخه باتری (Cycle Life) بیشتر خواهد بود. برای اکثر باتری‌های صنعتی، بهتر است دشارژ تا سطحی حدود 20 درصد ظرفیت باقی‌مانده متوقف شود.
• دمای محیط: همانند شارژ، دمای محیط در زمان دشارژ نیز تاثیرگذار است. دشارژ در دماهای بسیار پایین می‌تواند باعث کاهش موقتی ظرفیت و دشارژ در دماهای بسیار بالا می‌تواند به باتری آسیب برساند.
• جلوگیری از اتصال کوتاه (Short Circuit): هرگز پایانه‌های مثبت و منفی باتری را به هم متصل نکنید. این کار می‌تواند باعث جریان بسیار بالا، تولید حرارت شدید و آسیب جدی و حتی انفجار باتری شود.
• مدیریت بار: در صورت امکان، بار مصرفی را طوری مدیریت کنید که جریان دشارژ در محدوده توصیه شده باقی بماند.

مراحل شارژ باتری صنعتی و تجاری

• شارژ با جریان ثابت و سریع تا زمانی که ولتاژ به حد مشخصی برسد. برای مثال باتری نیکل کادمیوم که ولتاژ نامی معال 1.2 ولت دارد، با یک جریان ثابت، ولتاژ 1.5 ولت به باتری تزریق می کنیم. (خط آبی نمودار)
• نگهداری باتری با ولتاژ ثابت شارژ سریع برای زمان مشخص: برای مثال اگر باتری 200 آمپر ساعت است، جریان مشخص 40 آمپر به مدت 7 الی 8 ساعت با ولتاژ 1.5 ولت به باتری اعمال می کنیم. این افزایش ولتاژ تا 1.5 ولت ادامه دارد تا باتری بطور کامل شارژ شود. (خط قرمز نمودار)
• بازگشت باتری به شارژ شناور: بعد از چند ساعت که باتری به شارژ کامل رسید آنرا به حالت float یا شناور می رسانیم. باتری ها به نوعی حالت خود تخلیگی دارند بخاطر اینکه ولتاژ افت نکند آن را در حالت شناور قرار می دهیم تا از ولتاژ نامی بیشتر نشود.

نمودار شارژ باتری

نکات روش های شارژ باتری صنعتی:

• برای باتری های نیکل کادمیوم جریان 0.2 c5 و برای باتری های لید اسید 0.1 c10 به باتری القا کنیم تا با یک جریان و ولتاژ ثابت باتری بطور کامل شارژ شود.
• با افزایش دما جریان شارژ در یک ولتاژ مشخص افزایش یافته اما موجب تبخیر و تجزیه آب است.
• با کاهش دما جریان شارژ در یک ولتاژ مشخص کمتر شده و به همین دلیل ریسک شارژ کامل باتری در دماهای پایین زیاد است.
• یک ضریب اصلاح حرارتی برای ولتاژ شارژ باتری ها برحسب تغییرات دما در شارژرها باید مورد توجه قرار گیرد.
• باتری برای شارژ کامل همواره آمپرساعت بیشتری از آنچه تحویل می دهند، دریافت می کند. (حرارت به دلیل مقاومت داخلی، تجزیه و تبخیر الکترولیت، دشارژ خود بخود)
• شارژ شدن نامناسب و یا ولتاژ بیش از حد شارژ موجب متصاعد شدن گاز و به مرور زمان فاسد شدن قطب مثبت می شود.
• حفاظت از باتری ها در برابر تخلیه بیش از حد (Over Discharge) و (Deep Charge)
• ریپل ولتاژ AC سوار بر روی ولتاژ DC شارژ موجب گرم شدن باتری و اثرات نامطلوب روی عمر مفید باتری می شود.

نکات کلی:

• نگهداری در حالت شارژ: اگر باتری برای مدت طولانی (چندین ماه) استفاده نمی‌شود، بهتر است آن را در حالت شارژ نسبی (حدود 50 تا 70 درصد) و در دمای خنک نگهداری کنید.
• بررسی دوره‌ای: باتری‌های صنعتی را به صورت دوره‌ای از نظر ظاهری (مانند باد کردن، نشتی یا خوردگی پایانه‌ها) و همچنین عملکرد (مانند ولتاژ و ظرفیت) بررسی کنید.
• تهویه مناسب: هنگام شارژ و دشارژ، اطمینان حاصل کنید که محیط دارای تهویه مناسب است، زیرا برخی از باتری‌ها ممکن است گازهای قابل اشتعال تولید کنند.
• مطالعه دفترچه راهنما: مهم‌ترین نکته، مطالعه دقیق دفترچه راهنمای باتری و تجهیزات شارژر ارائه شده توسط سازنده است، زیرا توصیه‌ها ممکن است بسته به نوع و تکنولوژی باتری (مانند لیتیوم یون، سرب-اسید، نیکل کادمیوم و غیره) متفاوت باشد.