التيار الأقصى المسموح استجراره من البطارية

التيار الأقصى المسموح استجراره من البطارية عند التشغيل لساعات طويلة

كنا قد تكلمنا سابقا عن موضوع تاريخ انتاج البطاريات كاحد الامور الفنية لاختيار البطارية المناسبة اما الان مع البند الثاني وهو التيار الاقصي المسموح استجراره من البطارية .

السعة المستوعبة (أمبير–ساعة) (AH)ويقصد بها السعة الإجمالية للبطارية وتختلف باختلاف النوع وتزيد وتنقص بحسب وقت التفريغ، فمثلا بعض البطاريات يكتب عليها H20@ والبعض الآخر H10@  والمعنى أن البطارية تعطي 100% من سعتها إذا كان التفريغ لعشرين ساعة أو عشر ساعات بينما تعطي مقدارا أقل في مدة زمنية أقل، ويعبر أيضا عن السعة المستوعبة في البطاريات برمز آخر مقارنة بالسعة الكلية للبطاريات C10 وC20، والتي تعني سحب سعة البطارية Capacity (C)  تماماً خلال 10 ساعات أو 20 ساعة.

معدل الشحن، أو Rate C، هو مقياس لسرعة شحن البطارية أو تفريغها بالنسبة إلى أقصى سعة لها للانتقال من فارغة إلى كاملة أو من كاملة إلى فارغة. حيث ستنخفض البطارية الفارغة من 12 فولت إلى 10.5 فولت (V). بشكل عام عندما ترى بطارية مدرجة بسعة معينة من الأمبيرات (Ah)، فعادة ما تكون Rate C لمدة 20 ساعة. هذا يعني أن الأمر يستغرق 20 ساعة لملء البطارية أو تفريغها. فمثلا بطارية بسعة 225 AH وبمعدل C-20 سيكون التيار المسموح استجراره من البطارية كالتالي

تيار التفريغ = السعة / الزمن

225 /20= 11.25 Amps (A)

 Rate- C مهم لأنه كلما زادت سرعة شحن البطارية أو تفريغها ، قلت الطاقة التي يمكنك تخزينها، وعلى العكس من ذلك، إذا قمت بالشحن والتفريغ ببطء، فيمكنها في الواقع تخزين طاقة أكبر مما تم تقديره. ما يعنيه هذا هو أنه إذا كان لديك بطارية بسعة 225Ah (C-rate 20 and 11.25 A)، ولكن لديك حمل أكبر من التيار الأقصى المسموح استجراره من البطارية الخاصة، فسوف تعمل على C-Rate  مختلفة.  لذا ينصح التحقق من ورقة بيانات البطارية لمعرفة السعة التي ستكون عند معدل الحمل الخاص بك بدلاً من C-20. يمكنك أن ترى في المثال أعلاه، فإن معدل البطارية C-20 في 225Ah، يعني أنه إذا كانت البطارية على 11.25A، فستستمر لمدة 20 ساعة قبل أن تكون البطارية فارغة عند 10.5V. أما إذا قمت بزيادة التحميل بمعدل C-10  وهو 20.7A، اذاً نحن قمنا بزيادة التيار الأقصى المسموح استجراره من البطارية، لذا فإن تخزين البطارية لن يكون 225Ah فإنه يمكن تخزين 207Ah تقريباً. فإن استخدام البطارية بشكل أسرع يؤدي إلى تقليص البطارية ومما يؤدي الي تلفها بشكل أسرع كما هو موضح بالشكل.

اما إذا كان لديك تيار 2.5A ، فهذا معدل C-100 ، والسعة ترتفع فعليًا إلى 250Ah. لذلك يمكن للبطارية 225Ah الاحتفاظ  بقوة تخزينية أكبر وهي 250Ah مع معدل شحن أبطأ. من المهم أن تعرف ما هي أحمالك عند تغيير حجم البطارية ، حتى لا تسيء تقدير مقدار الطاقة التي يمكن للبطارية الاحتفاظ بها بالفعل لاستخدامك. ومثال علي ذلك من  شركة بطاريات تروجان.

Trojan SIND 06 610 Deep Cycle Solar Flooded

·         Designed for off-grid applications

·         Max Charge Current 13% of C20 rate

·         Max Absorption Phase Time – 4 hours

·         Size 6 volt industrial

·         540 AH @ C48

·         472 AH @ C20

·         421 AH @ C10

ومن هنا يتبين لنا كيف ان سرعة التفريغ تلعب دور هام في التحكم في سعة البطارية الفعلي وفترة التفريغ.
فكلما زادت سرعة التفريغ قلت سعة البطارية وزمن التفريغ والعكس صحيح.

معدل الشحن

إذا كنت تنوي شحن البطاريات الخاصة بك عن طريق الألواح الشمسية، فمن المستحسن تحقيق التوازن الصحيح بين سعة تخزين البطاريات والطاقة الشمسية الكافية. يمكن أن يؤدي استخدام بطاريات أكثر من اللازم للطاقة الشمسية إلى نقص الشحن التي يمكن أن تقلل من أداء البطارية وعمرها. وايضا استخدام بطاريات أقل من اللازم  للطاقة الشمسية يمكن أن يؤدي إلى شحنها بسرعة كبيرة، وذلك يؤدي الي نفس النتيجة السابقة. وينصح بالتحقق من مواصفات البطارية الخاصة بك لترى ما توصي به الشركة المصنعة.

اذا لم يكن لديك مجموعة شمسية توفر معدل الشحن المناسب لبنك البطاريات الخاص بك ، فقد تظطر الي توفير مصدر إضافي مثل مولد أو شاحن بطارية AC مرتبط بالشبكة لضمان حصول البطاريات على شحن كامل بشكل متكرر. اما إذا كان لديك صفيف شمسي أكبر مما يوصى به فيجب عليك استخدام وحدة تحكم بالشحن بالطاقة الشمسية ذات ناتج قابل للبرمجة ، مما يتيح لك التحكم بعملية الشحن ولمنع الشحن السريع أيضًا عن C- Rate ، أو  يجب عليك زيادة حجم بنك البطاريات للتعامل مع التيار القادم من المجموعة الشمسية.

حالة الشحن (SOC) مقابل عمق التفريغ (DOD)

حالة الشحن (SOC) State Of Charge هي في الأساس عكس عمق التفريغ(DOD) Depth  Of  Discharge. حالة الشحن هو مقدار الطاقة المتبقية في البطارية. اما عمق التفريغ هو مقدار الطاقة المستخدمة من البطارية. البطارية في حالة الشحن 70٪ في عمق التفريغ 30٪.

الحد الأقصى المسموح به لتفريغ البطارية هو الحد الأقصى لتفريغ البطارية في تشغيل النظام. حيث ان فولت القطع هو أقل جهد يسمح للبطارية بالعمل ويتم تحديده بواسطة نقطة ضبط فصل الجهد المنخفض للمعدات.

انخفاض عمق التفريغ يساوي عمر اطول البطارية، فكلما زاد تفريغ البطارية قصر العمر المتوقع لها. توجد دورة في كل مرة تقوم فيها بتفريغ البطارية وشحنها. وتكون الدورة عمومًا يومًا. وبالنظر إلى الرسم البياني في المثال لدورة حياة البطارية، إذا كنت تستخدمها كل يوم وصولاً إلى 70٪ DoD أو 30٪ SoC، فيمكنك توقع حوالي 780 دورة. هذا ما يزيد قليلاً عن عامين. ولكن إذا كنت تستخدم 20٪ فقط من البطارية يوميًا مقابل 80٪ DoD، فيمكنك توقع حوالي 3300 دورة، أو ما يقرب من 8 سنوات. حيث ان عمر البطارية يعتمد على إجمالي الطاقة الإنتاجية التي يمكن للمواد الكيميائية النشطة تحمله.  وبتجاهل تأثيرات الشيخوخة الأخرى، يتم حساب إجمالي إنتاجية الطاقة بحيث تكون دورة واحدة من DOD 100٪ مكافئة تقريبًا لدورتين عند 50٪ DOD و 10 دورات عند 10٪ DOD و 100 دورة عند 1٪ DOD. انظر أيضًا Cycle Life الذي يوضح كيف يتناقص أداء الخلية بسبب تدهور المواد الكيميائية النشطة مع تقدم عمر البطارية.

الرجاء دعمنا بتعليقاتكم