العلاقة الوثيقة بين الشاحن والبطارية

تعتبر أجهزة الشحن استثمارًا رائعًا ، سواء كنت تبحث عن استمرار تشغيل سيارتك لفترة أطول أو تحتاج إلى بدء تشغيل بطارية فارغة. ستحتاج إلى بطارية يمكنها التعامل مع أي نوع من البطاريات لديك ، من حمض الرصاص إلى أيون الليثيوم.

تتميز العديد من أجهزة الشحن بأوضاع متخصصة يمكنها "الحفاظ على" البطارية بين الاستخدامات ، مما يساعدها على عدم تفريغها ببطء أو تلفها. يقدم البعض الآخر إمكانات البدء السريع أيضًا ، على الرغم من ندرة هذه الإمكانات.

الجهد االكهربى

تعد العلاقة الوثيقة بين الشاحن والبطارية أمرًا بالغ الأهمية لسلامة كليهما وعمرهما وكفاءتهما وموثوقيتهما. توفر أجهزة الشحن وسيلة لوضع الطاقة في البطاريات ويجب أن تعمل جنبًا إلى جنب مع أنواع البطاريات والقدرات والتكنولوجيا والمواصفات بالإضافة إلى تصحيح عامل الطاقة (PFC) ومحولات التيار المستمر.

يعد شحن البطارية عملية معقدة تتضمن تحويل المواد الكيميائية داخل البطارية. يعتمد الوقت الذي يستغرقه حدوث ذلك على نوع المادة الكيميائية المستخدمة وبناء الخلية.

يمكن للشاحن السريع عالي التيار أن يضخ الطاقة الكهربائية في البطارية بشكل أسرع من العملية الكيميائية التي يمكن أن تحولها. يمكن أن يتسبب ذلك في تلف البطارية.

لحسن الحظ ، هناك طرق لاكتشاف اكتمال التحويل الكيميائي للمواد الكيميائية النشطة وإيقاف الشحن قبل أن يتسبب في أي ضرر للبطارية. وهذا ما يسمى اكتشاف نقطة الانقطاع وهو أمر حيوي للحفاظ على عمر البطارية.

ميزة أخرى مهمة هي اكتشاف -dV الذي يراقب الجهد الكهربائي للبطارية ، ويقارنها بقيمة معينة تم ضبطها مسبقًا في كاشف وجود البطارية M15 في الشكل 1. تستفيد الدائرة من أصوات التبديل التي تحدث ببطء شديد عند مقارنتها بالبطارية. تغيير الجهد الفعلي للبطارية.

الجهد الكهربي لشحن البطارية أقل من جهد أطراف خرج الشاحن نظرًا لوجود قدر معين من المقاومة بين الشاحن والبطاريات. يمكن تعويض هذه الخسارة عن طريق توصيل أسلاك استشعار بين الشاحن والبطاريات ، بحيث يتم قياس الجهد في البطارية مباشرة بدلاً من أخذها من أطراف الخرج. يساعد ذلك في ضمان شحن البطاريات بسرعة وفعالية دون إهدار الكثير من الجهد.

حاضِر

التيار هو تدفق حاملات الشحنة الكهربائية ، مثل الإلكترونات ، من نقطة إلى أخرى. وحدة SI للتيار هي الأمبير (A).

تستهلك البطارية قدرًا كبيرًا من الطاقة لشحنها ، لذلك يحتاج الشاحن إلى تزويدها بطاقة كافية لمواكبة الجهد. هناك علاقة وثيقة بين الشاحن والبطارية تؤثر على طريقة عملهما.

عندما يكون الشاحن متصلاً بالبطارية ، فإنه يحول جهد دخل التيار المتردد إلى جهد إمداد تيار مستمر ، VDD. ثم يتم استخدام جهد التيار المستمر لتزويد الأحمال في الدائرة.

للشاحن عدة وظائف ، بما في ذلك مراقبة الطاقة ، واكتشاف التموجات ، والتحكم في الشحن. يجب أن تحتوي أيضًا على دائرة للكشف عن الأعطال لضمان عدم زيادة شحن البطارية أو تقصيرها.

لمنع عبور الحمل الزائد من التأثير على دبوس PROG أثناء الشحن في وضع الجهد الثابت ، يمكن استخدام مرشح تمرير منخفض بسيط RC. قم بتوصيل المقاوم 1k بالدبوس PROG ثم قم بتوصيل الطرف الآخر من المقاوم بـ 0. 1mF مكثف بطرفه الآخر مؤرض.

يتيح ذلك بقاء دبوس PROG عند 1.5 فولت حيث أن الشاحن في وضع التيار المستمر. يتم ضبط مقاوم برمجة الشاحن (R1) عن طريق قسمة 1.5 فولت على التيار المطلوب خلال R1.

عند اكتمال الشحن ، يقوم IC بإيقاف دورة الشحن بناءً على انخفاض التيار المتجه للبطارية إلى ما دون الحد الأدنى أثناء مرحلة السيرة الذاتية. يتم ذلك لتوفير الطاقة ، نظرًا لأن كمية الشحن التي تدخل البطارية تتناقص بشكل كبير أثناء شحن السيرة الذاتية.

أمبير

الأمبير هي وحدات قياس توضح مقدار التيار أو الكهرباء التي تتدفق عبر سلك أو كابل كهربائي. على غرار تدفق الماء عبر خرطوم المضخة ، يدفع الجهد التيار عبر السلك.

يتم قياس الأمبيرات والفولتات بمقياس متعدد. يستخدم جهاز القياس المتعدد مشابك حديدية قوية لتركيز المجال المغناطيسي حول الموصل وتوليد جهد يتم تحويله إلى قراءة رقمية على العداد.

يعد تصنيف الواط على الشاحن طريقة أخرى لقياس مقدار الطاقة التي يوفرها. لحساب الواط ، قسّم استهلاك الطاقة لجهازك على جهد الإمداد.

وبالمثل ، يخبرك تصنيف الأمبير للبطارية بمقدار الطاقة التي يمكن أن توفرها لجهازك. يمكن أن تساعدك معرفة هذه المعلومات في تحديد حجم الأسلاك والكابلات الخاصة بك لضمان حصول جهازك على طاقة كافية دون زيادة التحميل عليها ، مما قد يتسبب في حدوث تلف أو نشوب حريق.

لا تعتبر الفولتات والأمبير خطرة من تلقاء نفسها ، لكن التغييرات الصغيرة في أي منهما يمكن أن تزيد من خطر حدوث صدمة كهربائية. هذا هو السبب في أن معرفة كيفية حساب كل من الفولت والأمبير يمكن أن يوفر لك الوقت على المدى الطويل.

وزن

يُعد وزن البطارية أحد الاعتبارات المهمة إذا كنت ترغب في زيادة عمر المركبة الكهربائية إلى أقصى حد. قد تؤدي البطارية التي تزن كثيرًا إلى تقصير السائق من حيث الأداء والسلامة. البطاريات الأكثر كفاءة ليست الأخف وزنا في الغرفة. أفضل طريقة لقياس وزن جهاز eVgo الخاص بك هي استخدام آلة حاسبة لوزن البطارية لتحديد عدد الأرطال أو الكيلوجرامات اللازمة لتوفير الطاقة المطلوبة. الخطوة التالية هي مقارنة نتائجك مع بطاريات ذات أحجام مماثلة من نفس العلامة التجارية والطراز للتأكد من أنك لا تشتري وحدة معيبة. قد تكون البطارية أغلى مكون في EV الخاص بك ، لذلك عليك الاحتفاظ بها في أفضل حالة.

درجة حرارة

تعتبر درجة الحرارة عنصرًا مهمًا في أي بطارية لأنها تؤثر على معدل ونوع التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الخلية. تسمح درجات الحرارة المرتفعة باستخراج المزيد من الطاقة من البطارية ، إلا أنها تزيد أيضًا من خطر الانفلات الحراري.

تتمتع أجهزة الشحن بالقدرة على استشعار درجة حرارة البطارية واستخدام هذه المعلومات لضبط جهد الخرج والتيار لتوفير الشحن الأمثل لبطارياتك. يعمل ذلك على تحسين عمر البطارية وأدائها بالإضافة إلى ضمان عدم ارتفاع درجة حرارة البطاريات.

والسبب الرئيسي لذلك هو أن الحرارة تضيف مقاومة إضافية للبطارية والتي يقابلها مصدر جهد أقل من الشاحن. هذه هي الطريقة الوحيدة لشحن البطاريات بالجهد المناسب دون التسبب في ارتفاع درجة حرارتها.

هناك مشكلة أخرى تتمثل في أنه مع تقدم عمر البطاريات ، تميل البطاريات إلى زيادة درجة حرارتها ، وقد يرجع ذلك إلى عدد من الأسباب. يمكن أن يكون بسبب التآكل الداخلي وتدهور الخلايا ، مما يؤدي إلى زيادة مقدار المقاومة الداخلية.

وهذا بدوره يتسبب في ارتفاع تيارات الشاحن ورفع درجة حرارة البطارية ، إنها حلقة مفرغة. يمكن أن ترتفع درجة الحرارة بحيث لا يمكن استردادها وتبدأ البطارية في التعطل.

هذا هو السبب في أن أفضل ممارسة لجميع البطاريات هي الحفاظ على درجة حرارة منخفضة قدر الإمكان. هذا ينطبق بشكل خاص على بطاريات حمض الرصاص القديمة التي فقدت بعض قدرتها بسبب الشيخوخة.