باتری و شارژر باتری

در این مقاله قصد داریم در مورد باتری و ساختار‌آن، انواع باتری، برنامه‌های شارژ و شارژر باتری صحبت‌کنیم.

فهرست مطالب

1- مقدمه

2- باتری و ساختار‌آن

3- انواع باتری

4- برنامه‌های شارژ باتری

5- شارژر باتری

6- کاربردهای شارژر باتری صنعتی

————————————————–

1- مقدمه

دستگاه‌هایی که‌با باتری کار‌می‌کنند به‌عنصر جدایی ناپذیر در زندگی مدرن و صنعت تبدیل‌شده‌اند. درچنین دستگاه‌هایی استفاده ازسلول‌های باتری قابل شارژ برای‌جلوگیری از تعویض مکرر باتری ، کاربردی‌تر و مقرون به صرفه‌تراست. ازاین رو، شارژر باتری نقش مهمی‌درسیستم مدیریت انرژی اینگونه دستگاه‌ها ایفامی‌کند.

————————————————–

2- باتری و ساختار‌آن

باتری مجموعه‌ای از یک یا چند سلول است که تحت واکنش های‌شیمیایی قرارمی‌گیرند تا جریان الکترون‌هارا دریک مدارایجادکنند. باتری، انرژی شیمیایی‌را ازطریق فرآیند احیا-اکسیداسیون (اکسیداسیون) بین عناصر فعال خود به انرژی الکتریکی‌تبدیل‌می‌کند. در اینجا لازم‌به ذکراست که تنها جریان DC را می‌توان در باتری‌ذخیره‌کرد.

سلول‌های‌باتری معمولا از سه جزء اصلی تشکیل‌شده‌اند :

• آند (الکترود منفی)
• کاتد (الکترود مثبت)
• الکترولیت

آند و کاتد به ترتیب به عنوان الکترودهای منفی و مثبت عمل‌می‌کنند، درحالیکه الکترولیت به عنوان محیط مشترکی عمل می‌کند که فرآیند اکسایش-کاهش در آن‌انجام‌می‌شود. درشکل زیرساختار باتری‌نشان‌داده‌شده‌است.

فرآیند اکسایش-کاهش منجر به تجمع بارهای‌منفی در ترمینال آند‌می‌شود که این امر باعث منفی شدن پتانسیل الکتریکی آن‌می‌گردد. ازآنجایی که‌سیستم در اصل خنثی‌است، بارهای‌مثبت متناظر در محیط الکترولیت اطراف تجمع‌می‌کنند، و میدان الکتریکی بین الکترولیت و آند ایجادمی­‌گردد که با فرآیند اکسایش-کاهش مخالفت‌می‌کند. مکانیسم مشابهی در سمت کاتد رخ‌می‌دهد، جایی که بارهای مثبت در پایانه کاتد جمع‌می‌شوند و باعث مثبت شدن پتانسیل الکتریکی آن‌می‌شوند. در شرایط مدار باز (یعنی جریانی بین پایانه‌های باتری جریان ندارد)، و هنگامی که نیروهای اکسایش-کاهش و الکتریکی درطرف آند و کاتد به حالت تعادل‌می‌رسند، اختلاف پتانسیل بین کاتد و آند همان چیزی‌است که به آن ولتاژ مدار بازباتری گفته‌می‌شود. درطول شرایط تخلیه (مطابق شکل فوق)، شارژ بین آند و کاتد باتری از طریق بار جریان‌می‌یابد، که حالت تعادل مدار باز را تا زمانی که به حالت تعادل جدیدی‌برسد، مختل‌می‌کند. فرآیند اکسایش-کاهش به طور مداوم شارژ مصرف‌شده توسط بار را دوباره پرمی‌کند.

باتری

درشرایط ایده‌آل، این حالت تعادل جدید باید ولتاژ دو سرباتری رامانند شرایط مدار بازحفظ‌کند. بااینحال، باتوجه به زمان ثابت فرآیند اکسایش-کاهش، ولتاژ درطول باتری درشرایط تخلیه کمتر از حالت مداربازاست. علاوه‌براین، با ادامه تخلیه، ولتاژ باتری تازمانی که باتری به طورکامل تخلیه‌شود، کاهش‌می‌یابد . در طول شرایط شارژ، همانطور که در شکل‌نشان‌داده‌شده‌است، شارژ به باتری تزریق‌می‍‌شود.

از یکطرف، اگر فرآیند اکسایش-کاهش برگشت پذیرباشد (یعنی باتری قابل شارژ باشد)، شارژ تزریق‌شده توسط‌باتری جذب و ذخیره‌می‌شود. دراین حالت باتری به عنوان سلول ثانویه شناخته‌می‌شود. ازطرف دیگر، اگر فرآیند اکسایش-کاهش برگشت‌ناپذیرباشد (یعنی باتری غیر قابل شارژ باشد)، انرژی تزریق‌شده به صورت گرما تلف‌می‌شود و باتری در نهایت منفجر‌می‌شود. دراین مورد، باتری به عنوان سلول اولیه شناخته‌می‌شود.

چهار پارامتر برای‌توصیف باتری‌استفاده‌می‌شود:

وضعیت شارژ (𝑆𝑜𝐶)، ظرفیت (𝐶)، ولتاژ اسمی (𝑉𝑛𝑜𝑚)، و حداکثر ولتاژ نامی (𝑉𝑚𝑎𝑥).

𝑆𝑜𝐶 وضعیت باتری راتوصیف می‌کند و به‌صورت درصد نشان‌داده می‌شود، که  𝑆𝑜𝐶 برابر با 100٪ باتری کاملاً شارژشده و 10٪ ، باتری‌کاملاً تخلیه شده راتوصیف‌می‌کند.

𝐶 حداکثر شارژی راکه یک باتری می‌تواند به یک بار از حالت کاملاً شارژ تا حالت کاملاً تخلیه شده واردکند را توصیف‌می‌کند. اگرچه 𝐶 نشان دهنده باراست، اما معمولاً در آمپر ساعت (Ah) اندازه گیری‌می‌شود. علاوه بر این، معمول‌است که جریان شارژ و دشارژ یک باتری را بر حسب 𝐶 به جای آمپر توصیف‌کنیم.

𝑉𝑛𝑜𝑚 به عنوان ولتاژ متوسط باتری‌تعریف‌می‌شود زیرا با یک جریان ثابت از حالت کاملاً شارژ به حالت کاملاً تخلیه‌شده دشارژمی‌شود،

در حالی که 𝑉𝑚𝑎𝑥 حداکثر ولتاژی راکه باتری‌می‌تواند درهنگام شارژ کامل ایجادکند توصیف‌می‌کند.

————————————————–

3- انواع باتری

باتری هارابه‌طور کلی می‌توان به دسته‌ها و انواع مختلفی طبقه‌بندی‌کرد که از نظر ترکیب شیمیایی، اندازه، شکل و موارد استفاده‌متفاوت‌است، امادر همه‌این‌ها دو نوع باتری اصلی وجوددارد.

الف. باتری اولیه

ب. باتری ثانویه

حال با نگاهی عمیق‌تر به‌بررسی تفاوت‌های‌اصلی بین سلول اولیه و سلول ثانویه‌می‌پردازیم.

الف. باتری اولیه

سلول یا باتری اولیه به باتری‌گفته‌می‌شود که پس ازاتمام شارژ نمی‌توان مجدد آن راشارژکرد. باتری اولیه از سلول‌های‌الکتروشیمیایی ساخته‌شده‌است که واکنش الکتروشیمیایی آن­هاقابل برگشت‌نیست. این نوع باتری به اشکال مختلف ازسلول های سکه ای‌گرفته تا باتری های AA وجوددارند. آن­هامعمولاً دربرنامه های‌مستقل که در آن انجام شارژ غیرعملی یا غیرممکن‌است، استفاده می‌شوند.

نمونه خوبی ازاین‌نوع باتری دردستگاه‌های نظامی و تجهیزات باتری داراست. دراین تجهیزات استفاده از باتری های‌قابل‌شارژ غیرعملی خواهدبود زیراشارژ مجدد باتری آخرین چیزی‌است که در ذهن سربازان‌وجوددارد. باتری‌ اولیه همیشه انرژی ویژه بالایی‌دارد و سیستم‌هایی که درآنها استفاده‌می‌شود همیشه به گونه‌ای طراحی‌شده‌اندکه انرژی کمی مصرف‌می‌کنند تا باتری تا حدامکان دوام‌آورد. برخی از نمونه های‌دیگر از دستگاه‌هایی‌که از باتری اولیه استفاده‌می‌کنند عبارتند از: سرعت سازها، ردیاب حیوانات، ساعت مچی، کنترل از راه دور و اسباب بازی کودکان.

محبوب‌ترین نوع باتری اولیه، باتری قلیایی‌است. باتری قلیایی انرژی ویژه بالایی‌دارد و سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه‌است و حتی درصورت تخلیه کامل نشتی‌ندارد. این باتری‌را می‌توان برای‌چندین سال ذخیره کرد، سابقه ایمنی خوبی‌دارد و می‌توان درهواپیما حمل‌کرد. تنها نقطه ضعف باتری قلیایی جریان بارکم‌است که‌استفاده ازآن رامحدود به‌دستگاه‌هایی باجریان کم مانند کنترل از راه دور، چراغ قوه و دستگاه های سرگرمی قابل حمل‌می‌کند.

ب. باتری ثانویه

باتری ثانویه، باتری باسلول‌های‌الکتروشیمیایی‌است که‌واکنش های‌شیمیایی آن­‌هابا اعمال ولتاژ معینی به باتری در جهت معکوس قابل‌برگشت‌است. این نوع باتری به عنوان باتری‌ قابل شارژ نیز شناخته‌می‌شود، زیرا سلول‌های ثانویه برخلاف سلول‌های اولیه می‌توانند پس از مصرف انرژی باتری، دوباره شارژ‌شوند. آن­ها معمولاً در کاربردهای با تخلیه زیاداستفاده‌می‌شوند که درآن استفاده‌از باتری‌های تک شارژ بسیار گران یا غیر عملی خواهدبود. باتری‌­های ثانویه با ظرفیت کم برای تأمین انرژی دستگاه‌های‌الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن‌های همراه، و سایر ابزارها و لوازم خانگی استفاده‌می‌شوند، درحالیکه‌ باتری‌های سنگین برای تأمین انرژی خودروهای الکتریکی مختلف وسایر برنامه‌های کاربردی با تخلیه بالا مانند تسطیح باردرتولید برق استفاده‌می‌شوند.

آن­هاهمچنین بعنوان منابع برق مستقل در کنار اینورترهابرای تامین برق، مورد‌استفاده‌قرار‌می‌گیرند. اگرچه هزینه اولیه تهیه باتری قابل شارژ همیشه بسیار بیشتر از باتری اولیه‌است، اما دردراز مدت مقرون به صرفه ترین‌است. باتری‌های ثانویه را می‌توان بر اساس ترکیب شیمیایی به چندین نوع دیگر طبقه‌بندی‌کرد. این‌نوع از دسته بندی بسیار مهم‌است زیراترکیب شیمیایی برخی‌از ویژگی‌های باتری از جمله انرژی خاص، عمر چرخه ، ماندگاری و قیمت باتری راتعیین‌می‌کند.

باتری

درادامه انواع مختلف باتری های قابل شارژی که معمولا مورد استفاده قرار می‌گیرند و شامل:

• لیتیوم یون (Li-ion)
• نیکل-کادمیوم (Ni-Cd)
• نیکل-هیدرید فلز (Ni-MH)
• سرب اسید

هستند، مورد بررسی قرار گرفته اند.

1- باتری لیتیوم یون (Li-ion)

باتری لیتیوم یونی یکی از محبوب ترین انواع باتری های قابل شارژ است. انواع مختلفی از باتری‌های لیتیومی وجود دارد، اما در میان تمام آن ها باتری‌های لیتیوم یونی بیشترین استفاده را دارند. آن­ها در وسایل قابل حمل مختلف از جمله تلفن های همراه، دستگاه های هوشمند و چندین وسیله باتری دیگر که در خانه استفاده می شوند، یافت می شوند. همچنین به دلیل ماهیت سبک وزن خود در کاربردهای هوافضا، نظامی و وسیله نقلیه کاربرد دارند. در باتری لیتیوم یونی، یون‌های لیتیوم از الکترود منفی در هنگام تخلیه به سمت الکترود مثبت حرکت می‌کنند و زمانی که باتری در حال شارژ شدن است دوباره به الکترود منفی باز می گردند. باتری‌های لیتیوم یونی در مقایسه با لیتیوم فلزی مورد استفاده در باتری‌های لیتیومی غیرقابل شارژ، از یک ترکیب لیتیومی به عنوان یک ماده الکترود استفاده می‌کنند.

ترکیب شیمیایی آن­ها در کنار کارایی و هزینه، در موارد استفاده مختلف متفاوت است، به عنوان مثال، باتری لیتیوم یونی که در دستگاه‌های الکترونیکی دستی استفاده می‌شوند، معمولاً مبتنی بر اکسید لیتیوم کبالت (LiCoO2) است که چگالی انرژی بالا و خطرات ایمنی پایینی را در هنگام آسیب ایجاد می‌کند. در حالی که باتری‌های لیتیوم یون مبتنی بر فسفات آهن لیتیوم که چگالی انرژی کمتری ارائه می‌دهند و به دلیل کاهش احتمال وقوع حوادث ناگوار ایمن تر هستند، به طور گسترده در تامین انرژی ابزارهای الکتریکی و تجهیزات پزشکی استفاده می‌شوند.

برخی از ویژگی های باتری لیتیوم یونی در ادامه ذکر شده است.

• انرژی ویژه: W-h/kg 100:265
• چگالی انرژی: W-h/L 250:693
• توان ویژه: W/kg 250:340
• درصد شارژ/دشارژ: %90-80
• عمر چرخه: 1200: 400 چرخه
• ولتاژ اسمی سلول: V  3.85/3.6  NMC

2- باتری نیکل-کادمیوم (Ni-Cd)

باتری نیکل-کادمیوم (NiCd یا NiCad) نوعی باتری قابل شارژ است که با استفاده از هیدروکسید نیکل اکسید و کادمیوم فلزی به عنوان الکترود ساخته می شود. باتری‌ Ni-Cd در حفظ ولتاژ و نگه‌داشتن شارژ در زمانی که استفاده نمی‌شود عالی است.

با این حال، باتری‌ Ni-Cd به راحتی قربانی اثر ترسناک «حافظه» می‌شود، به این ترتیب که یک باتری نیمه شارژ شده مجدداً شارژ می‌شود و ظرفیت آینده باتری را کاهش‌می‌دهد. در مقایسه با انواع دیگر سلول‌های قابل شارژ، باتری Ni-Cd عمر چرخه و عملکرد خوبی را در دماهای پایین با ظرفیت مناسب ارائه می‌دهد، اما مهم‌ترین مزیت آن‌ توانایی ارائه ظرفیت کامل نامی خود با نرخ‌های دشارژ بالا است. این باتری در اندازه های‌مختلف از جمله اندازه های مورد استفاده برای باتری های‌قلیایی، AAA تا D موجوداست.

سلول های Ni-Cd به صورت جداگانه یا مونتاژ شده در بسته های دو یا چند سلولی استفاده می‌شوند. بسته های کوچک در دستگاه های‌قابل حمل، وسایل الکترونیکی و اسباب بازی هااستفاده می شوند، در حالی که بسته های بزرگتر در باتری های‌راه اندازی هواپیما، وسایل نقلیه الکتریکی و منبع تغذیه آماده به کار کاربرددارند.

برخی از خواص باتری نیکل کادمیوم در زیر ذکر شده است.

• انرژی ویژه: W-h/kg 40:60
• چگالی انرژی: W-h/L 50:150
• توان ویژه: W/kg 150
• درصد شارژ/دشارژ:  %90-70
• عمر چرخه: 2000 چرخه
• نرخ دشارژ توسط باتری: 10% در ماه

3- باتری نیکل-هیدرید فلز (Ni-MH)

نیکل-هیدرید فلز (Ni-MH) نوع دیگری از پیکربندی شیمیایی است که برای باتری های‌قابل شارژ استفاده می‌شود. واکنش شیمیایی در الکترود مثبت باتری مشابه واکنش سلول نیکل-کادمیم (NiCd) است که هر دو نوع باتری از هیدروکسید اکسید نیکل یکسان (NiOOH) استفاده می کنند. با این حال، الکترودهای‌منفی موجود در نیکل-هیدرید فلز از آلیاژ جذب کننده هیدروژن به جای کادمیوم استفاده می‌کنند.

باتری Ni-MH به دلیل ظرفیت و چگالی انرژی بالا در دستگاه های‌با تخلیه بالا کاربرد پیدا می‌کند. یک باتری Ni-MH می تواند در اندازه یکسان حدود دو تا سه برابر ظرفیت باتری Ni-Cd ، ظرفیت داشته‌باشد و چگالی انرژی آن می‌تواند به یک باتری لیتیوم یون نزدیک‌شود. برخلاف ترکیب شیمیایی Ni-Cd، باتری‌های‌مبتنی بر ترکیب شیمیایی Ni-MH نسبت به اثر «حافظه» که Ni-Cd ها تجربه می‌کنند، حساس نیستند.

در ادامه برخی از خواص باتری بر اساس ترکیب شیمیایی نیکل-هیدرید فلز آورده شده است.

• انرژی ویژه: W-h/kg 60:120
• چگالی انرژی: W-h/L 140:300
• توان ویژه: W/kg 250-1000
• درصد شارژ/دشارژ:  %92-66
• عمرچرخه: 2000-180 چرخه
• نرخ دشارژ توسط باتری: % 2.9-1.9 در ماه در دمای 20 درجه سانتی گراد

4- باتری سرب اسید

باتری‌ سرب اسید بسیار کم‌هزینه‌است و در کاربردهای سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد. این باتری معمولاً بسیار بزرگ‌است و به دلیل وزنش، همیشه در برنامه‌های غیرقابل حمل مانند ذخیره‌سازی انرژی پنل خورشیدی، احتراق و چراغ‌های خودرو، توان پشتیبان و تسطیح بار در تولید/توزیع برق استفاده می‌شود. سرب اسید قدیمی ترین نوع باتری قابل شارژ است و هنوز هم در دنیای امروز بسیار مهم‌است.

باتری سرب اسید نسبت انرژی به حجم و انرژی به وزن بسیار پایینی دارد اما نسبت توان به وزن نسبتاً زیادی دارد و در نتیجه می تواند جریان های موج عظیم را در صورت نیاز تامین کند. این ویژگی‌ها در کنار هزینه پایین آن، این باتری را برای استفاده در چندین کاربرد با جریان بالا مانند تغذیه موتور استارت خودرو و برای ذخیره‌سازی در منابع تغذیه پشتیبان جذاب‌می‌کند.

انواع باتری

————————————————–

4- برنامه های شارژ باتری

فرآیندی که طی آن باتری شارژ می‌شود، برنامه شارژ نامیده می‌شود. دو برنامه متداول برای شارژ باتری وجوددارد: برنامه شارژ پالس، و برنامه جریان ثابت –ولتاژ ثابت (CCCV).

الف. برنامه شارژ پالس

در برنامه شارژ پالس، یک پالس جریان ثابت کوتاه با پیک بالا به باتری اعمال می‌شود. به دلیل سطح بالای جریان، ولتاژ باتری در ابتدا از حداکثر ولتاژ نامی بالاتر می‌رود تا زمانی که باتری بتواند شارژ تزریق شده را به طور کامل جذب‌کند، پس از آن ولتاژ باتری بازیابی می‌شود و به ولتاژ کمی بالاتر از قبل از اعمال پالس جریان‌می‌رسد.

هنگامی که ولتاژ باتری ثابت‌شد، یک پالس جریان دیگر اعمال می‌شود و کل فرآیند تکرار می‌شود. مدت زمانی که طول می کشد تا ولتاژ باتری پس از یک پالس جریان بازیابی شود، تابعی از 𝑆𝑜𝐶 باتری‌است. یعنی زمان بازیابی باتری هنگامی که به طور کامل شارژ می شود، بسیار بیشتر از زمانی است‌که باتری‌تخلیه‌می‌شود. بنابراین، با مشاهده چگالی پالس های جریان اعمال‌شده، می توان 𝑆𝑜𝐶 باتری را تعیین کرد و فرآیند شارژ را بر این اساس متوقف کرد.

برنامه شارژ پالس به دلیل اجرای ساده و مقرون به صرفه آن بسیار محبوب‌است. شارژرهای پالس معمولاً از یک کلید برق، یک محدود کننده جریان، یک آشکارساز شیب، و یک شمارنده استفاده می‌کنند.

ب. برنامه جریان ثابت –ولتاژ ثابت (CCCV)

برنامه شارژ CCCV عمدتاً از سه فاز تشکیل‌شده‌است. فاز اول که به آن فاز شارژ قطره ای‌گفته‌می‌شود، برای آزمایش اینکه آیا باتری به درستی کار می‌کند یا آسیب دیده‌است،استفاده‌میشود. بررسی این امر با اعمال یک جریان شارژ ثابت به باتری برای یک دوره از پیش تعیین شده و مشاهده شیب ولتاژ باتری‌انجام‌میشود.

سطح جریان ثابت مورد استفاده در این فاز معمولاً به حدود (1⁄10) جریان شارژ کامل (𝐼𝑓𝑐) باتری محدودمی‌شود. تا در صورت آسیب دیدن باتری از گرم شدن بیش از حد جلوگیری‌شود. هنگامی که مشخص شد باتری همانطور که انتظار می‌رود به جریان اعمال شده پاسخ می دهد، یعنی باتری سالم است،و فاز شارژ دوم شروع‌می‌شود. در غیر این صورت، فرآیند شارژ خاتمه‌می‌یابد.

باتری

در فاز دوم که فاز جریان ثابت نامیده می‌شود، سطح جریان شارژ اعمال شده به باتری به سطح کامل آن افزایش یافته و ولتاژ باتری‌مشاهده‌می‌شود. این مرحله تا زمانی ادامه می‌یابد که ولتاژ باتری به حداکثر سطح نامی خودبرسد، که معمولاً با حدود 70 درصد ظرفیت باتری مطابقت‌دارد. در صورت رسیدن به ظرفیت 100 درصد در فاز جریان ثابت، ولتاژ باتری از میزان حداکثر نامی خود بیشترمی‌شود که نهایتا منجر به آسیب دیدن باتری و گرم شدن بیش از حد آن می‌شود.

بنابراین فاز جریان ثابت باید متوقف شود و فاز سوم‌شروع‌شود. در فاز سوم که فاز ولتاژ ثابت نامیده می‌شود، در حالی که جریان باتری مشاهده می‌شود، یک ولتاژ ثابت (برابر با حداکثر ولتاژ نامی باتری) روی باتری اعمال‌می‌شود. در این مرحله باتری تعیین می‌کند که چه مقدار جریان می‌تواند برای ادامه فرآیند شارژ جذب‌کند. همانطور که باتری به شارژ بیشتر ادامه می‌دهد، جریان آن شروع به کاهش‌می‌کند و جریان به سطح شارژ قطره ای کاهش می‌یابد، (یعنی، 𝐼𝑓𝑐⁄10)، فاز ولتاژ ثابت متوقف‌می‌شود و باتری کاملاً شارژ شده در نظر گرفته‌می‌شود. شایان ذکر است که شارژرهای CCCV می‌توانندفازهای دیگری غیر از سه فاز اصلی که قبلاً توضیح داده‌شد را در خود جای‌دهند.

————————————————–

5- شارژر باتری:

شارژر باتری وسیله ای‌برای تزریق انرژی از طریق جریان الکتریکی به سلول ثانویه یا باتری قابل شارژاست. پروتکل شارژ بستگی به اندازه، تکنولوژی ساخت و ظرفیت باتری‌دارد. در کاربردهای صنعتی بیشتر به باتری های‌مقاوم نیازاست. برخلاف کاربردهای مصرف‌کننده، دستگاه‌های صنعتی اغلب در مکان‌های دورافتاده و صعب العبور استفاده‌می‌شوند، جایی که دستگاه نیاز به تغذیه خودکاردارد و تعویض باتری و شارژ مجدد آن دشوار و یا غیرممکن‌است.

به شارژرهای‌باتری با ویژگی های خاص که در معرض این نوع شرایط سخت محیطی قرار می‌گیرند، شارژر باتری صنعتی می‌گویند. شارژرهای باتری صنعتی برای شارژ بانک های‌باتری بزرگ استفاده‌می‌شوند. توان خروجی شارژرهای‌صنعتی براساس جریان و ولتاژ DC خروجی که از جمله پارامترهای مهم برای معرفی شارژر هستند، تعیین‌می‌گردد. عموما شارژرها به دو دسته شارژر با توان کم که دارای ورودی تک فاز است و شارژر با توان زیاد با ورودی سه فاز، تقسیم‌میشوند. از نظر طراحی و ساخت نیز شارژرها شامل دو دسته دارای ترانس (با کنترل تریستوری) و بدون ترانس (با کنترل سوئیچینگ)هستند.

————————————————–

6- کاربردهای شارژر باتری صنعتی

الف. شارژر باتری UPS

از اجزای مهم دستگاه UPS می‌توان به باتری و شارژر آن اشاره‌کرد. همانطورکه انتخاب صحیح دستگاه UPS برعملکرد و عمر تجهیزات الکتریکی تاثیرگذاراست، انتخاب یک شارژر مناسب برای باتری آن نیز بسیار اهمیت‌دارد. در شارژر باتری UPS، ولتاژ شارژر معادل با ولتاژ باتری‌است. این جمله به این معنی‌است که ولتاژ ایجادشده در خروجی شارژر می‌تواند بر روی ترمینال باتری قرارگیرد و باتری را شارژ‌کند. از مزایای شارژر در باتری‌های UPS می‌توان به صرفه جویی در انرژی، محافظت در برابر اتصال کوتاه و اضافه باردامنه ولتاژ ورودی گسترده، تشخیص خودکار و بررسی باتری‌اشاره‌کرد.

ب. تابلو شارژر در پست‌های فشار قوی

در تمام قسمت های‌پست‌ برق، جریان DC یکی ازمهم ترین مولفه ها‌است که تامین آن‌به صورت بی وقفه و یکپارچه بسیار مشکل و از جمله مسائل مهم برای بهره برداران شبکه‌است. به طور معمول ازجریان DC برای تغذیه رله های حفاظتی، کنترلی و سیستم های PLCاستفاده‌میشود. جریان DC نیز در زمان قطع برق شبکه یا مواقع اورژانسی ازطریق باتری‌تامین‌می‌شود.

از این رو استفاده از شارژر متناسب با باتری مورد استفاده برای جلوگیری از قطع جریان DC و آسیب به شبکه در پست های برق بسیار متداول‌است.

ج. باتری شارژر دیزل ژنراتور

مسئله مهم در مورد شارژر باتری دیزل ژنراتور ، نحوه عملکرد باتری آن‌است. یک دیزل ژنراتور می بایست در هر زمان آمادگی روشن شدن راداشته‌باشد که این امر به واسطه باتری و شارژر آن می‌تواندصورت‌گیرد. شارژر باتری دیزل ژنراتور می‌تواند باتری را به طور کامل‌شارژکند و از شارژ بیش از اندازه آن و یا جوش آوردن اسید باتری محافظت‌کند.

با درست عمل کردن شارژر، طول عمر باتری موتوربرق افزایش‌می‌یابد. باتری شارژرها در دیزل ژنراتور از نظر طراحی و ساختار دردسته سیستم سوئیچینگ قرار‌می‌گیرند. ساختار قوی باتری شارژرها، این امکان را به کاربران می‌دهد که ازآنها در محیط‌های صنعتی با میدان‌های الکترومغناطیسی بسیارشدیداستفاده‌کنند. همچنین ویژگی بارز آنها مانند وزن سبک و ابعاد کوچک شان، موجب‌شده‌است که بتوان از آن هادر محیط هایی با لرزش زیاد و همچنین فضاهای کم‌استفاده‌کرد. کیفیت بالای این شارژر باتری دیزل ژنراتور باعث کمتر گرم شدن‌شارژرمی‌شود . بر همین اساس می توان این باتری شارژرهارا در محیط های با دمای بالانیزاستفاده‌کرد.

————————————————–

محصولات

باتری سربی اسیدی پست های برق – نگهداری واقدامات ایم

باتری شارژر سیلیکون پاور SPS-C2406

مطالب مرتبط

باتری به باتری خودرو

مراجع

Different Types of Batteries and their Applications

 Batteries

An Overview of the Fundamentals of Battery Chargers