ما الفرق بين الشحن "المعادلة" و"التعزيز" و"الشحن السريع"؟
يصف كل مصطلح من هذه المصطلحات نفس وظيفة الشاحن، حيث يقوم الشاحن برفع جهد البطارية مؤقتًا فوق مستوى الشحن التلقائي. وتوجد استخدامات مختلفة لجهد الشحن المرتفع، كما هو موضح أدناه:
المعنى المتعارف عليه للمصطلح
معادلة الشحن – إعادة تعبئة دورية لسعة البطارية، وتصحيح اختلافات سعة الخلايا
تعزيز - يمكن أن يشير إلى "معادلة الشحن" أو "الشحن السريع" وأحيانًا كليهما
الشحن السريع – إعادة شحن أسرع للبطارية الفارغة
ما الذي يفعله نظام الشحن "المعادل"، ولماذا هو ضروري؟
جميع البطاريات، حتى تلك المُجمّعة في وحدات متكاملة، تتكون من خلايا بطارية فردية موصولة على التوالي للحصول على جهد التيار المستمر المطلوب. وكما هو الحال في جميع المنتجات المصنّعة، يوجد تفاوت في سعات كل خلية من خلايا البطارية. ويزداد هذا التفاوت مع مرور الوقت. ولأن البطارية عبارة عن سلسلة من الخلايا، وقوتها تعتمد على أضعف حلقة فيها، فمن الضروري وجود آلية تضمن بقاء جميع الخلايا في ذروة سعتها.
تُستخدم تقنية تُسمى "المعادلة" بشكل شائع في بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات النيكل والكادميوم. تعمل المعادلة على رفع جهد شحن سلسلة البطاريات بالكامل مؤقتًا فوق جهد "التعويم" الطبيعي. يسمح جهد الشحن المرتفع لجميع الخلايا، بما في ذلك الخلايا الضعيفة، باستقبال تيار أكبر من الشاحن مقارنةً بجهد "التعويم". من نتائج جهد المعادلة المرتفع شحن جميع خلايا البطارية بشكل زائد. يُعد هذا مقبولًا لفترات قصيرة شريطة وجود كمية كافية من الإلكتروليت في البطارية.
يؤدي الشحن الزائد إلى زيادة كبيرة في معدل تحلل الماء الموجود في محلول البطارية إلى غازي الأكسجين والهيدروجين. ولأن انخفاض مستوى المحلول سيؤدي إلى تلف دائم للبطارية، فمن المهم تحديد وقت ومدة شحنها عند جهد التوازن.
ما المقصود بـ "الشحن السريع"؟
تعاني البطاريات، كغيرها من الموصلات الكهربائية، من مقاومة في معادنها الموصلة. ينص قانون أوم على أن المقاومة تزداد طرديًا مع شدة التيار المار عبر البطارية (أو أي موصل غير مثالي آخر). وهذا يعني أنه كلما زادت شدة التيار الكهربائي الذي نحاول تطبيقه على البطارية، زادت الطاقة المفقودة نتيجة التسخين الداخلي.
تعمل خاصية "الشحن السريع" على زيادة جهد خرج الشاحن مؤقتًا لتعويض المقاومة الداخلية للبطارية. وهذا يسمح للبطارية بمواصلة استقبال أقصى تيار من الشاحن لفترة أطول، بدلاً من تقليل قدرتها على استقبال الشحن مبكرًا كما يحدث عند شحنها بجهد الشحن العادي.
ما هو جهد الشحن الصحيح؟
تُحدد الشركة المصنعة للبطارية قيمة كل من جهد الشحن العائم وجهد معادلة الشحن/التعزيز/الشحن عالي السرعة، وتعتمد هذه القيمة على التركيب الكيميائي للبطارية وبنيتها. إن الانحراف عن القيم الموصى بها، باستثناء ما يلزم لتعديلها وفقًا لدرجة الحرارة، سيؤدي إلى شحن البطارية بشكل ناقص أو زائد، وكلاهما يُقلل من عمرها وأدائها.
كيف تعرف متى يجب أن يعمل الشاحن في وضع الشحن العائم أو وضع معادلة الشحن؟
بغض النظر عن الغرض المقصود من زيادة جهد الشاحن، يجب أن تكون هناك طريقة لبدء وإنهاء الشحن بجهد أعلى من جهد التعويم.
تُعرض أدناه أكثر طرق المكافحة شيوعًا.
طريقة التحكم: مفتاح يدوي
الميزة: بسيط، رخيص
• العيوب: خطر كبير لنسيان أن الوحدة تعمل بجهد شحن مرتفع
· تعليق: غير مُوصى به
طريقة التحكم: مؤقت يتم تشغيله يدويًا
الميزة: بسيط، وينهي الشحن تلقائيًا
• العيوب: يتطلب تدخل المستخدم
تعليق: لا توجد طريقة لمعرفة متى ستستفيد البطارية من الشحن بجهد مرتفع. ولا توجد طريقة لمعرفة الوقت المناسب لضبط الشحن.
طريقة التحكم: مؤقت يتم تشغيله تلقائيًا
• الميزة: مناسبة للمواقع النائية التي لا يزورها المستخدمون بشكل متكرر
• العيب: يجب برمجة الوقت مسبقاً.
ملاحظة: لا يمكن التنبؤ بالوقت المبرمج مسبقًا بدقة نظرًا لاحتمالية اختلاف عمق التصريف.
طريقة التحكم: بدء التشغيل التلقائي مع انتهاء التشغيل المحدد بواسطة البطارية
الميزة: يعتمد إنهاء جهد الشحن المرتفع على احتياجات البطارية، وليس على برنامج.
• العيب: قد يؤدي التيار المستمر العالي إلى خداع النظام وإبقائه عند جهد مرتفع لفترة طويلة جدًا
متى تكون هناك حاجة لتعويض درجة حرارة البطارية؟ وما مدى أهميته؟
من المعروف أن جميع بطاريات التخزين - سواء كانت بطاريات رصاص حمضية ذات تهوية أو بطاريات رصاص حمضية منظمة الجهد أو بطاريات نيكل كادميوم - تتطلب جهد شحن مختلفًا باختلاف درجات الحرارة. فعندما تكون البطارية باردة، تحتاج إلى جهد شحن أعلى من المعتاد لتحقيق أقصى أداء ممكن. أما عندما تكون دافئة، فيجب خفض جهد الشحن لمنع الشحن الزائد وما يترتب عليه من فقدان الإلكتروليت.
عندما تكون البطارية موجودة في بيئة مضبوطة جيدًا، فإن تعويض درجة الحرارة لا يُضيف قيمة تُذكر. على النقيض من ذلك، يُعد تعويض درجة الحرارة ضروريًا للغاية عندما تكون البطاريات موجودة في خزائن خارجية أو مناطق أخرى مُعرّضة لدرجات حرارة قصوى. تُوضح هذه الحقائق أهمية تعويض درجة الحرارة:
عندما يتم شحن بطارية درجة حرارتها 90 درجة فهرنهايت بالجهد الصحيح لدرجة حرارة 50 درجة فهرنهايت، فإنها ستجف تمامًا في غضون ثلاثة أشهر.
عندما يتم شحن بطارية عند درجة حرارة 20 فهرنهايت بالجهد الصحيح لدرجة حرارة 50 فهرنهايت، فإنها ستفشل في الشحن - وبالتالي ستفشل في تقديم الأداء المحدد لها.
يمكن استخدام شاحن مزود بخاصية التعويض التلقائي لدرجة الحرارة لمنع حدوث هاتين المشكلتين.
أفكر في تعطيل ميزة تعويض درجة الحرارة لأن الشاحن والبطارية ليسا في نفس المكان، وأنا قلق بشأن الشحن الزائد للبطارية.
يجب تعطيل تعويض درجة الحرارة فقط إذا كان من الممكن ضمان أن تكون البطاريات دائمًا في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية، أو 77 درجة فهرنهايت).
يُعدّ استشعار درجة الحرارة عن بُعد (RTS) الطريقة الأمثل لتوفير شحن مُعوَّض حراريًا عندما تكون البطارية والشاحن في بيئات مختلفة. وهو دائمًا الخيار المُفضَّل على الشحن غير المُعوَّض حراريًا أو الشحن المُعوَّض حراريًا محليًا. يُلغي استخدام مُستشعر مُثبَّت مُباشرةً على البطارية جميع مُتغيرات درجة حرارة الشاحن ودرجات حرارة الغرفة المُختلفة. لا توجد أيّة سلبيات لاستخدام RTS. مُقارنةً بتعطيل مُعاوضة درجة الحرارة أو مُعاوضة درجة الحرارة داخل الشاحن، يُحسِّن RTS أداء البطارية بشكلٍ ملحوظ إلى أقصى حدٍّ مُمكن. بغض النظر عن الظروف، يُمكِّن RTS الشاحن من توصيل الجهد الكهربائي المطلوب بدقةٍ للبطارية.
أتاحت شركة EVEREXCEED إمكانية تعطيل خاصية تعويض درجة الحرارة، وذلك بشكل أساسي لاختبار قبول العملاء، لإثبات توافق إعداد الجهد مع جهد الخرج الفعلي. وقد يصعب تحديد ذلك في الشواحن المزودة بخاصية تعويض درجة الحرارة.
صممت شركة EVEREXCEED نظام RTS الخاص بها بحيث إذا تعرض المستشعر عن بُعد للتلف أو انفصل، يعود الشاحن إلى وضع التشغيل غير المُعاوَض. ويُشار إلى هذا التغيير على اللوحة الأمامية للشاحن.
لماذا تحتاج بطاريات النيكل والكادميوم إلى شحن "سريع"؟
تتميز بطاريات النيكل والكادميوم بأعلى مستويات الموثوقية بين جميع أنواع البطاريات، كما أنها أكثر مقاومة للتلف الميكانيكي والظروف البيئية القاسية من بطاريات الرصاص الحمضية. مع ذلك، فهي تحتاج إلى شحن خاص لتحقيق أقصى أداء.
إذا تم شحن بطارية النيكل والكادميوم بمعدل الشحن العائم فقط، فإنها عادةً ما توفر حوالي 70% فقط من سعتها المقدرة. وتُعد هذه مشكلة أكثر خطورة في التطبيقات التي تتطلب معدلات شحن عالية، مثل تشغيل المحركات، حيث يؤثر حتى الانخفاض الطفيف في السعة بشكل كبير على الأداء.
إنّ الطريقة الأمثل لضمان السعة الكاملة لبطارية النيكل والكادميوم هي شحنها دوريًا بجهد مرتفع. ويمكن تفعيل هذه العملية يدويًا أو تلقائيًا، حسب نوع الشاحن. وتُعدّ خاصية معادلة الشحن التلقائي أسهل استخدامًا، كما أنها تقلل من خطر نسيان إعادة الشحن إلى جهد الشحن العادي.
IPv6 الشبكة المدعومة 