أحدث دليل لعام 2019 هل يمكنني شحن بطارية الليثيوم الخاصة بي باستخدام شاحن حمض الرصاص؟

هل يمكنني شحن بطارية الليثيوم الخاصة بي باستخدام شاحن حمض الرصاص؟

هذا هو السؤال الذي نطرحه كل يوم من قبل عامة الناس. بطاريات الليثيوم ليست مثل حمض الرصاص وليست جميع أجهزة شحن البطاريات متشابهة.

أ بطارية ليثيوم 12 فولت LiFePO4 مشحونة بالكامل بنسبة 100% ستحمل الجهد الكهربي حوالي 13.3-13.4 فولت. سيكون ابن عمه من حمض الرصاص حوالي 12.6-12.7 فولت. بطارية الليثيوم بسعة 20٪ سوف تحمل جهدًا يبلغ حوالي 13 فولت، وسيكون ابن عمها من حمض الرصاص حوالي 11.8 فولت بنفس السعة. كما ترون، نحن نلعب مع نافذة ضيقة جدًا من الجهد مع الليثيوم، أقل من 0.5 فولت أكثر من 80٪ من السعة.

أ شاحن ليثيوم LiFePO4 هو جهاز يحد من الجهد وله أوجه تشابه مع نظام حمض الرصاص. تكمن الاختلافات مع Li-ion في الجهد العالي لكل خلية، وتحمل الجهد الكهربي الأكثر إحكامًا، وغياب الشحنة المتقطرة أو العائمة عند الشحن الكامل. في حين أن حمض الرصاص يوفر بعض المرونة من حيث قطع الجهد، فإن الشركات المصنعة لخلايا LiFePO4 صارمة للغاية بشأن الإعداد الصحيح لأن Li-ion لا يمكنها قبول الشحن الزائد. إن ما يسمى بالشاحن المعجزة الذي يعد بإطالة عمر البطارية واكتساب سعة إضافية باستخدام النبضات والحيل الأخرى غير موجود. LiFePO4 هو نظام "نظيف" ولا يأخذ سوى ما يمكنه امتصاصه.

تعتمد شواحن الليثيوم على خوارزمية الشحن CV/CC (الجهد الثابت/التيار الثابت). يحد الشاحن من كمية التيار إلى مستوى محدد مسبقًا حتى تصل البطارية إلى مستوى الجهد المحدد مسبقًا. ثم يقل التيار عندما تصبح البطارية مشحونة بالكامل. يسمح هذا النظام بالشحن السريع دون التعرض لخطر الشحن الزائد وهو مناسب لبطاريات Li-ion وأنواع البطاريات الأخرى.

خوارزمية شاحن الليثيوم ePOWER من Enerdrive

كما ترون من الرسم البياني للشحن أعلاه، فإن بطارية الليثيوم لديها ارتفاع حاد في الجهد في نهاية دورة الشحن. في هذه المرحلة، ينخفض ​​تيار الشحن بسرعة كبيرة ويتحول الشاحن بعد ذلك إلى وضع إمداد الطاقة.

تمتلك غالبية أجهزة الشحن الذكية التي تحتوي على حمض الرصاص هذه الأيام خوارزميات شحن محددة لتناسب البطاريات المغمورة/AGM/الجيلية والتي تتطلب عمومًا عملية شحن ثلاثية المراحل، مجمعة/امتصاص/تعويم. بمجرد أن يدخل الشاحن في الحالة السائبة، فإنه عادةً ما يقوم بشحن بطارية الرصاص الحمضية بتيار كامل إلى سعة 80% تقريبًا. في هذه المرحلة سينتقل الشاحن إلى مرحلة الامتصاص.

خوارزمية شاحن حمض الرصاص النموذجية

في مرحلة الشحن هذه، سيحتفظ الشاحن بالجهد الأقصى للبطارية المختارة وسيشحن البطارية بتيار منخفض حيث أن المقاومة الداخلية للبطاريات لا يمكنها قبول تيار الشحن عند أقصى خرج. بمجرد أن ينخفض ​​التيار إلى حوالي 10% من إجمالي مخرجات أجهزة الشحن، فإنه سينتقل بعد ذلك إلى الحالة العائمة. تعتمد مرحلة الامتصاص أيضًا على الوقت، فإذا كان الشاحن لا يزال في مرحلة الامتصاص بعد 4 ساعات، فسينتقل الشاحن تلقائيًا إلى مرحلة التعويم. يحدث هذا عمومًا إذا كان حجم الشاحن أقل من حجم بنك البطارية أو كانت هناك أحمال تعمل على النظام ولا تسمح للشاحن بتقليل التيار إلى ما دون نقطة الانتقال.

تحتوي معظم أجهزة شحن حمض الرصاص، إن لم يكن جميعها، على وضع التعادل. في بعض أجهزة الشحن، قد يكون هذا الوضع تلقائيًا ولا يمكن إيقاف تشغيله. لا تتطلب بطاريات الليثيوم أي شكل من أشكال المعادلة. سيؤدي تطبيق شحنة معادلة تبلغ 15 فولت + على بطارية الليثيوم إلى إتلاف الخلايا بشكل لا يمكن إصلاحه.

الوظيفة الأخرى التي يتمتع بها شاحن حمض الرصاص هي جهد "العودة إلى الحجم الكبير". يبلغ جهد بطاريات الرصاص الحمضية الكاملة بنسبة 100٪ حوالي 12.7 فولت. بمجرد أن يصبح الشاحن في وضع الطفو، فإنه سيحافظ على البطارية عند الجهد الكهربي المحدد مسبقًا (عادة بين 13.3-13.8 فولت وفقًا لنوع البطارية) ويدعم أيضًا أي أحمال قيد التشغيل في ذلك الوقت. إذا زادت الأحمال عن الحد الأقصى لإخراج الشاحن، فسيبدأ جهد البطارية في الانخفاض. بمجرد وصول الجهد إلى جهد "العودة إلى الحجم الأكبر"، سيبدأ الشاحن بعد ذلك دورة شحن جديدة ويبدأ في إعادة شحن البطارية.

يكون إعداد جهد "العودة إلى الحجم الأكبر" في شاحن حمض الرصاص عادةً 12.5-12.7 فولت. هذا الجهد لبطارية الليثيوم منخفض جدًا. عند هذا الجهد، سيتم استنفاد بطارية الليثيوم إلى حوالي 10-15% من حالة الشحن. عادةً ما تحدد خوارزميات شحن الليثيوم عودة إلى الجهد الكهربي بمقدار 13.1-13.2 فولت. مجرد سبب آخر أن المعيار شاحن حمض الرصاص لا تناسب بطاريات الليثيوم.

بعض شواحن حمض الرصاص "اختبار اتصال" البطارية عند بدء التشغيل لتحديد جهد/مقاومة البطارية. واستنادًا إلى معلومات الإرجاع، يحدد الشاحن بعد ذلك مرحلة الشحن التي سيبدأ فيها. نظرًا لأن الليثيوم سيحتفظ بجهد أعلى من 13+ فولت، فإن بعض شاحن حمض الرصاص سوف ترى هذا كبطارية ممتلئة تقريبًا وستدخل في مرحلة التعويم وتتجاوز مرحلة الشحن تمامًا.

إذا كنت ترغب في استخدام أ شاحن حمض الرصاص على بطارية الليثيوم، ومع ذلك، يجب ألا تستخدم شاحن حمض الرصاص إذا كان يحتوي على "وضع المعادلة" التلقائي، والذي لا يمكن إيقاف تشغيله بشكل دائم. يمكن استخدام شاحن الرصاص الحمضي الذي يمكن ضبطه على شحن لا يزيد عن 14.6 فولت للشحن العادي ومن ثم يجب فصله بعد شحن البطارية بالكامل. لا تترك شاحن الرصاص الحمضي متصلاً لصيانة البطارية أو تخزينها، لأن معظمها لن يحافظ على خوارزمية شحن الجهد المناسبة لبطاريات الليثيوم وسيحدث تلف للبطارية وهذا لا يغطيه ضمان البطارية.

في النهاية، يعد استخدام شاحن بطارية مع خوارزمية شحن الليثيوم المحددة هو الخيار الأفضل لتحقيق أقصى قدر من الأداء وعمر أي بطارية ليثيوم.

مصدر المقال: محرك الطاقة