باتری 42 آمپر ساعت سری VRLA

معرفی باتری 42 آمپرساعت

باتری‌های VRLA (Valve Regulated Lead Acid) برای ذخیره انرژی در کاربردهای گوناگون از جمله سیستم‌های UPS، سیستم‌های نیروگاهی، سیستم‌های مخابراتی و … کاربرد دارند . ولتاژ این سری از باتری‌ها 12 ولت است. در کاربردهای نیروگاهی از باتری‌های VRLA برای ذخیره انرژی در زمان وجود تولیدکننده، برای زمان نبود آن استفاده می‌شود مثلا در سیستم‌های خورشیدی باتری‌ها در روز که انرژی خورشید موجود است شارژ می‌شوند تا این انرژی را در شب به مصرف‌کننده تحویل دهند. حضور باتری در اغلب سیستم‌های خورشیدی ضروری است حتی اگر نیازی به مصرف انرژی در شب وجود نداشته‌ باشد.

باتری‌های VRLA از نوع SEALED هستند یعنی بر خلاف باتری‌های Flooded نیاز به تعمیر و نگهداری یا اضافه‌کردن اسید ندارند.

ویژگی‌ها

مشخصات عمومی (Specification)باتری 42 آمپرساعت

• وزن 13.1Kg
• ابعاد 169mm × 197mm × 166mm
• ولتاژ 12 ولت
• ظرفیت نامی ( به ازای دشارژ 10 ساعته ) 42Ah

ظرفیت باتری 42 آمپرساعت  در 25 درجه سانتی گراد با دشارژ 10 ساعته ( باتری در 10 ساعت از شارژ کامل به حالت تخلیه برسه ) : 42Ah
ظرفیت باتری 42 آمپرساعت  در 25 درجه سانتی گراد با دشارژ 3 ساعته ( باتری در 3 ساعت از شارژ کامل به حالت تخلیه برسه ) : 30Ah
ظرفیت باتری 42 آمپرساعت  در 25 درجه سانتی گراد با دشارژ 1 ساعته ( باتری در 1 ساعت از شارژ کامل به حالت تخلیه برسه ) : 22Ah

مقاومت داخلی در دمای 25 درجه سانتی گراد در حالت شارژ کامل : 9 میلی اهم

ظرفیت در دمای 35 درجه سانتی گراد : 43Ah
ظرفیت در دمای 25 درجه سانتی گراد : 42Ah
ظرفیت در دمای 0 درجه سانتی گراد : 36Ah
ظرفیت در دمای منفی 10 درجه سانتی گراد : 30Ah

تخلیه خود بخودی بعد از 3 ماه انبارش : 91 درصد
تخلیه خود بخودی بعد از 6 ماه انبارش : 82 درصد
تخلیه خود بخودی بعد از 9 ماه انبارش : 64 درصد

نمودار و اطلاعات دشارژ : (Discharge Curve)

جدول دشارژ و ولتاژ نهایی

جدول دشارژ جریان ثابت ( دما 25 درجه سانتی گراد )

نمودار عمر باتری بر اساس عمق دشارژ

استفاده از 30 درصد ظرفیت باتری : 1350 سیکل ( 1350 روز )
استفاده از 50 درصد ظرفیت باتری : 700 سیکل ( 700 روز )
استفاده از 100 درصد ظرفیت باتری : 250 سیکل ( 250 روز )

توضیح

از ویژگی‌های بارز باتری Lead Acid 12 ولت  عدم نشتی ( Leak ) الکترولیت در آنها و عدم نیاز به مراقبت و نگهداری است و این مزیت ناشی از تکنولوژی ترکیب مجدد اکسیژن می‌باشد . اکسیژنی که از صفحات مثبت جدا می‌شود بعلت عملکرد ویژه عایق ( AGM Absorbent Glass Mat ) به سمت صفحه منفی انتشار یافته و با توجه به تشکیل آب در باتری ، نیاز به اضافه کردن آب به باتری را از بین برده‌است ( برخلاف flooded) و در نتیجه باتری نیاز به مراقبت و نگهداری ندارد .

اجزا تشکیل دهنده باتری :
-صفحات مثبت و منفی از آلیاژ سرب( Pb Lead ) – کلسیم ( Ca )
-عایق تکنولوژی AGM الکترولیت کافی برای واکنش مواد فعال صفحات را فراهم می‌کند .
-سوپاپ اطمینان گاز اضافی را از باتری خارج می‌کند و فشار داخلی را در محدوده ایمن حفظ می‌کند.

*مزایا
-بدون نیاز به تعمیر و نگهداری -عدم تولید گاز خورنده
-عدم نشتی الکترولیت (Leak) -دشارژ خودبخودی پایین
-طول عمر طولانی -کمترین حجم و وزن ممکن

*کاربردها
این باتری در سیستم‌های کارکرد مداوم ( Cyclic ) و کارکرد آماده بکار ( Standby ) است . برخی ار انواع این سیستم‌ها عبارتند از :
-سیستم‌های مخابراتی -سیستم‌های برق اضطراری
-سیستم‌های UPS -سیستم‌های امنیتی
-سیستم‌های نیروگاهی -تجهیزات کنترلی
-سیستم‌های نیروگاه هسته‌ای -تجهیزات پزشکی

*ظرفیت
واحد ظرفیت باتری آمپر ساعت ( Ah ) بوده و عبارتست از حاصل‌ضرب میزان شدت جریان ( A ) در تعداد ساعات دشارژ. با توجه به مشخص بودن ولتاژ باتری واحد ( Ah ) را می‌توان به وات ساعت ( W.H ) تبدیل کرد. ( با ضرب در ولتاژ مثلا 12 ولت ). ظرفیت باتری به جریان دشارژ ، دمای در حین شارژ و ولتاژ دشارژ بستگی دارد.
رابطه ظرفیت باتری با جریان دشارژ در بخش ویژگی‌آمده

نمودار شارژ باتری 42 آمپرساعت 

نمودار شارژ باتری در سه مرحله Bulk ، Boost و Float در پایین آمده است :

در مرحله اول ( Bulk ) ، باتری با جریان ثابت شارژ می‌شود و ولتاژ آن بالا می‌آید تا باتری به ظرفیت 80 تا 85 درصدی خود برسد. در سیستم‌های خورشیدی عملکرد MPPT یا maximum Power Point Tracking  در این مرحله اتفاق می افتد و کنترلر با تغییر ولتاژ و جریان پنل بازده سیستم را بالا می‌برد.

بعد از رسیدن به ولتاژ بخصوص وارد مرحله دوم ( Boost ) می‌شویم . ولتاژ در این مرحله ثابت می‌ماند و با شارژ شدن باتری جریان شارژ به مرور کاهش می‌یابد. برخی کنترلرها در این مرحله ، مرحله اضافی ( Equalize )  را دارند که چندماه یکبار اتفاق می‌افتد و طول عمر باتری را افزایش می‌دهند.

بعد از کامل شدن شارژ باتری باتری جبران دشارژ خودبخودی و آماده به کار نگهداشتن باتری ، مرحله سوم یعنی (Float) تعریف می‌شود که ولتاژ باتری را ثابت نگه می‌دارد و با تزریق جریان گاه به گاه دشارژ خودبخودی را جبران می‌کند.

-ولتاژ شارژ نگهداری Float برابر با 13.38 ولت الی 13.68 ولت در دمای 25 درجه سانتی گراد

جریان شاژ نگهداری Float برابر با 0.5 میلی آمپر الی 4 میلی آمپر به ازای هر آمپر ساعت

-ولتاژ شارژ مجدد Equalize برابر با  13.80 ولت الی 14.40 ولت در دمای 25 درجه سانتی گراد

جریان در مرحله شارژ مجدد  Equalize & Boost برابر با  3 میلی آمپر به ازای هر آمپر ساعت

-میزان جریان اولیه ( Bulk  ) برابر با 0.1 ظرفیت نامی باتری ( مثلا برای 100Ah جریان 10 آمپر مناسب است )

مشخصات دستگاه شارژر مناسب :

ولتاژ نهایی دشارژ

پرسش‌ها

آیا این باتری SEALED است یا VRLA یا AGM ؟
این پرسش اشتباه است . باتری‌های قابل شارژ را بر اساس مواد شیمیایی داخل آنها می‌توان به دسته‌های مختلف مثل NiCd(نیکل کادمیوم ) Li ( لیتیوم یون ) ، Lead Acid ( اسید سرب ) و …. تقسیم کرد . VRLA مخفف Valve Regulated Lead Acid تنها ماده داخلی باتری را مشخص می‌کند . اما واژه SEALED ( مسدود شده ، مهر و موم شده ) در برابر واژه Flooded به معنای مایع قرار دارد.باتری های Flooded نیاز به تعمیر و نگهداری دارند در صورتی که باتری SEALED نیاز به نگهداری ندارد . پس واژه های VRLA و SEALED در برابر هم قرار ندارند و ما باتری VRLA SEALED و VRLA FLOODED داریم که هر کدام مزایا و معایب دارند . اما در باره AGM، تکنولوژی Absorb Glass Mat هم ربطی به VRLA SEALED بودن ندارد و ما تکنولوژی‌های متفاوت GEL ، AGM و … داریم .
اما در مورد این  باتری VRLA SEALED AGM است.

آیا این باتری Deep Cycle است ؟
خیر . باتری‌های DEEP CYCLE نوع خاصی از باتری‌های قابل شارژ می باشند که نسبت به باتری‌های معمولی از سیکل خالی و پر شدن بیشتری برخوردارند ( عمر بیشتری دارند ) که باعث می‌شوند هزینه بیشتری نیز داشته باشند. اگر باتری از نوع Deep Cycle باشد روی بدنه باتری این اصطلاح حتما قید خواهد شد . این باتری ها برای کاربردهایی که باتری‌ها هر روز پر و خالی می‌شوند مناسب هستند .

طول عمر این باتری چقدر است ؟ گارانتی آن چگونه است ؟
طول عمر باتری را بهتر از بر اساس سیکل خالی و پر شدن تعریف کنیم . در اینصورت مثلا ممکن است کسی 300 سیکل خود را در یک سال استفاده کند ( روزانه) و دیگری همان تعداد سیکل را در 3 سال (هفته‌ای دوبار ) استفاده کند . پس بنظر می‌رسد بهترست طول عمر برحسب سیکل بیان شود .
درصد استفاده از ظرفیت باتری و دما تاثیرگذارترین عوامل روی طول عمر باتری است . نمودار زیر تاثیر عمق دشارژ روی طول عمر باتری بر حسب سیکل را نشان می‌دهد :

استفاده از 30 درصد ظرفیت باتری : 1350 سیکل ( 1350 روز )
استفاده از 50 درصد ظرفیت باتری : 700 سیکل ( 700 روز )
استفاده از 100 درصد ظرفیت باتری : 250 سیکل ( 250 روز )
با توجه به نمودار و مطالب بالا قویا توصیه می‌شود باتری‌ها تا کمتر از عمق 70 درصد دشارژ شوند.اگر باتری را تا 100 درصد دشارژ کنید عمر آن کمتر از یک سال خواهد بود.
اما درباره گارانتی  در کاربردهای Stand By مانند UPS یکسال و برای Cyclic مثل کاربرد خورشیدی سه ماه است .

خلاصه

باتری قابل شارژ 42Ah  ، مناسب برای ذخیره انرژی در انواع کاربردهای UPS ، خورشیدی ، نیروگاهی و … است .این باتری از نوع VRLA SEALED AGM ( باتری سرب اسید ) است که نیازی به نگهداری ندارد و قابلیت خالی شدن تا بخش زیادی از ظرفیت خود بدون آسیب دیدن دارد .