تم استكشاف دارتين بسيطتين لإزالة كبريتات البطارية

جرب أداة القضاء على المشاكل





في هذه المقالة ، نتحرى عن دائرتين بسيطتين لكن قويتين لإلغاء كبريتات البطارية ، والتي يمكن استخدامها بشكل فعال لإزالة ومنع إزالة الكبريت في بطاريات حمض الرصاص. تستخدم الطريقة الأولى نبضات PWM ، بينما تستخدم الطريقة الثانية مقوم جسر عادي لنفسه.

تعتبر الكبريتات في بطاريات الرصاص الحمضية شائعة جدًا وهي مشكلة كبيرة لأن العملية تعيق تمامًا كفاءة البطارية. يُقال إن شحن بطارية حمض الرصاص من خلال طريقة PWM يؤدي إلى بدء إزالة الكبريت ، مما يساعد على استعادة كفاءة البطارية إلى بعض المستويات.



ما هو الكبريتات في بطاريات الرصاص الحمضية

الكبريتات هي عملية يتفاعل فيها حمض الكبريتيك الموجود داخل بطاريات حمض الرصاص مع الألواح مع مرور الوقت لتشكيل طبقات من المسحوق الأبيض مثل المادة فوق الألواح.

يؤدي رواسب الطبقة هذه إلى تدهور خطير في الإجراءات الكيميائية داخل البطارية أثناء الشحن أو التفريغ مما يجعل البطارية غير فعالة بإمكانياتها في توصيل الطاقة.



يحدث هذا عادةً عندما لا يتم استخدام البطارية لفترات طويلة ولا تتم عمليات الشحن والتفريغ بشكل متكرر.

لسوء الحظ ، لا توجد طريقة فعالة لمعالجة هذه المشكلة ، ومع ذلك فقد تم البحث عن أن رواسب الكبريت المحشورة على بطارية متأثرة قد تتفكك إلى حد ما عن طريق تعريض البطارية لرشقات تيار عالية أثناء شحنها.

يجب تحسين نبضات الشحن عالية الحالية بشكل جيد من خلال بعض دوائر التحكم ويجب تشخيصها بعناية أثناء تنفيذ العملية.

1) استخدام PWM

تنفيذ الطريقة من خلال دائرة تحكم PWM ربما تكون أفضل طريقة للقيام بذلك.

هذا مقتطف من ويكيبيديا يقول ،

يتم تحقيق إزالة الكبريت عن طريق نبضات تيار عالية يتم إنتاجها بين أطراف البطارية. هذه التقنية ، التي تسمى أيضًا تكييف النبض ، تكسر بلورات الكبريتات التي تتشكل على ألواح البطارية. تميل نبضات التيار العالي القصيرة إلى العمل بشكل أفضل. تستخدم الدوائر الإلكترونية لتنظيم النبضات ذات العروض المختلفة وتواتر نبضات التيار العالي. يمكن أيضًا استخدام هذه لأتمتة العملية نظرًا لأن الأمر يستغرق وقتًا طويلاً لإزالة كبريتات البطارية تمامًا.

https://en.wikipedia.org/wiki/Talk٪3ABattery_regenerator

يمكن اعتبار دائرة شاحن بطارية PWM التي تمت مناقشتها هنا أفضل تصميم لتنفيذ عملية إزالة الكبريت المذكورة أعلاه.

كيف تعمل الدائرة

ال تم تكوين IC 555 وتستخدم في وضع التحكم القياسي PWM.

يتم تضخيم الناتج من IC بشكل مناسب من خلال زوجين من الترانزستورات بحيث يكون قادرًا على توصيل نبضات التيار العالي المذكورة إلى البطارية التي تحتاج إلى نزع الكبريت منها.

يمكن ضبط التحكم في PWM على نسبة 'علامة' منخفضة لتنفيذ عملية إزالة الكبريت.

على العكس من ذلك ، إذا كانت الدائرة مخصصة لاستخدامها في شحن البطاريات العادية ، فيمكن تعديل التحكم في PWM لتوليد نبضات بنسب علامة / مسافة متساوية أو وفقًا للمواصفات المطلوبة.

سيعتمد التحكم في PWM فقط على التفضيل الشخصي للأفراد ، لذلك يجب أن يتم بشكل صحيح وفقًا لتعليمات مصنعي البطاريات.

قد يؤدي عدم اتباع الإجراءات الصحيحة إلى وقوع حوادث مميتة بالبطارية ، بسبب انفجار محتمل للبطارية.

يمكن اختيار مستوى الإدخال الحالي الذي يساوي مستوى AH للبطارية مبدئيًا ، ويتم تقليله تدريجيًا إذا تم اكتشاف استجابة إيجابية من البطارية.

2) إزالة الكبريت مع دائرة محول وجسر المعدل

لجعل جهاز إزالة الكبريت للبطارية أبسط لكن فعال مع دائرة شاحن ، ستحتاج فقط إلى محول مصنّف بشكل مناسب ومُقوِّم للجسر. لا يزيل التصميم كبريتات البطارية فحسب ، بل يمنع البطاريات الجديدة من تطوير هذه المشكلة ويشحنها في نفس الوقت إلى المستويات المطلوبة.

في بداية هذا المنشور ، تعلمنا كيفية إزالة الكبريت باستخدام مفهوم PWM ، ومع ذلك فقد أظهر بحث أعمق أن عملية إزالة الكبريت من البطارية قد لا تتطلب بالضرورة دائرة PWM دقيقة ، فالمصدر يحتاج فقط إلى التأرجح عند معدل معين ، وهذا يكفي لبدء عملية إزالة الكبريت (في معظم الحالات) ... بشرط أن تكون البطارية لا تزال ضمن نطاق المعالجة وألا تتجاوز حالة الإنعاش.

إذن ما الذي تحتاجه لجعل دائرة إزالة الكبريتات فائقة البساطة هذه والتي ستشحن أيضًا البطارية المعينة ، بالإضافة إلى أنها تمتلك القدرة على منع البطاريات الجديدة من تطوير مشكلة الكبريت؟

محول مصنف بشكل مناسب ، مقوم الجسر وكل ما يلزم لهذا الغرض هو مقياس التيار.

يجب تصنيف جهد المحول بنسبة 25٪ تقريبًا أكثر من معدل جهد البطارية ، أي بالنسبة لبطارية 12 فولت ، يمكن استخدام مصدر طاقة من 15 إلى 16 فولت عبر أطراف البطارية.

يمكن أن يكون التيار مساويًا تقريبًا لتصنيف Ah للبطارية لتلك التي تحتاج إلى إعادة إحياء وتكون كبريتات سيئة ، بالنسبة للبطاريات الجيدة ، يمكن أن يكون تيار الشحن حوالي 1/10 أو 2/10 من تصنيف Ah الخاص بهم. يجب تصنيف مقوم الجسر وفقًا لمستويات الشحن المحددة أو المحسوبة.

مخطط ديسولفاتور باستخدام مقوم الجسر

كيف يعمل مقوم الجسر كمزيل كبريتات

يوضح الرسم البياني أعلاه الحد الأدنى من المتطلبات العارية لجهاز فصل البطارية المقترح مع دائرة الشاحن.

يمكننا أن نرى إعداد مصدر طاقة تيار متردد إلى تيار مستمر أكثر أو بالأحرى خامًا ، حيث ينخفض ​​المحول جهد التيار الكهربائي إلى 15 فولت تيار متردد للبطارية المحددة 12 فولت.

قبل أن يصل إلى أطراف البطارية ، يمر التيار المتردد بجهد 15 فولت بعملية التصحيح من خلال وحدة مقوم الجسر المرفقة ويتم تحويله إلى تيار مستمر بجهد 15 فولت.

مع إدخال 220 فولت ، سيكون التردد قبل الجسر 50 هرتز (مواصفات الشبكة القياسية) ، وبعد التصحيح من المفترض أن يتضاعف هذا عند 100 هرتز. بالنسبة لمدخل تيار متردد 110 فولت ، سيكون هذا حوالي 120 هرتز.

يحدث هذا لأن شبكة الجسر تقلب دورات النصف السفلي من التيار المتناوب المتدرج وتجمعها مع دورات النصف العلوي ، لتنتج في النهاية تيارًا مستمرًا نابضًا يبلغ 100 هرتز أو 120 هرتز.

إن هذا التيار المستمر النابض هو المسؤول عن اهتزاز أو هدم رواسب الكبريتات على الألواح الداخلية للبطارية المعينة.

للحصول على بطارية جيدة ، يضمن مصدر الشحن النبضي 100 هرتز توقف حدوث الكبريت في المقام الأول وبالتالي يساعد في الحفاظ على اللوحات خالية نسبيًا من هذه المشكلة.

يمكنك أيضًا رؤية مقياس التيار المتصل في سلسلة مع إدخال الإمداد ، فهو يوفر مؤشرًا مباشرًا لاستهلاكه الحالي بواسطة البطارية ويوفر 'تحديثًا مباشرًا' لإجراء الشحن ، وما إذا كان هناك أي شيء إيجابي قد يحدث أم لا.

بالنسبة للبطاريات الجيدة ، سيوفر هذا معلومات حول البداية والنهاية فيما يتعلق بعملية الشحن ، أي أن إبرة العداد في البداية ستشير إلى معدل الشحن المحدد بواسطة البطارية وقد يُتوقع أن تنخفض تدريجياً إلى علامة الصفر ، وذلك عندما يجب فصل مصدر الشحن.

يمكن استخدام نهج أكثر تعقيدًا لتمكين القطع التلقائي بمجرد شحن البطارية بالكامل عن طريق استخدام opamp البطارية الأوتوماتيكية القائمة على الشحن الكامل قطع الدائرة (الرسم البياني الثاني)




زوج من: اصنع دائرة شاحن السياج بالطاقة الشمسية التالي: اصنع دائرة مثبت الجهد هذا لسيارتك