لمعرفة المفهوم التفصيلي لـ VRLA البطارية دعونا نبدأ بمعرفة تاريخها. لذلك ، تم تقديم أول بطارية هلام أساسها حمض الرصاص بواسطة شركة Fabrik Sonneberg في عام 1934 وتم تصميم النوع المحدث من هذه البطارية بواسطة Otto في عام 1957. وأول خلية تم تطويرها باستخدام هذه التقنية كانت Cyclon. ثم بعد تطور التقنيات والاتجاهات ، في منتصف فترة الثمانينيات من القرن الماضي ، طورت شركة Tungstone للصناعات البريطانية بطاريات AGM التي لها فترة حياة تصل إلى 10 سنوات. ودعونا نجري مناقشة واضحة حول بطارية VRLA وعملها وبنيتها والمفاهيم ذات الصلة.
ما هي بطارية VRLA؟
تعريف: VRLA هي بطارية حمض الرصاص التي ينظمها الصمام والتي يطلق عليها أيضًا بطارية الرصاص الحمضية المختومة والتي تندرج تحت تصنيف بطارية الرصاص الحمضية. يتم أخذ ذلك في الاعتبار من خلال كمية محددة من الإلكتروليت التي يتم امتصاصها في مستخرج الصفيحة أو سوف تتطور إلى تناسق شبيه بالهلام وبالتالي موازنة كل من الألواح الموجبة والسالبة. بسبب هذا إعادة التركيب الأكسجين يحدث في الخلية ووجود صمام تنفيس يحافظ على حشوات البطارية التي تنظم مواقع خلايا البطارية.
VRLA البناء
يمكن شرح بناء بطارية VRLA على النحو التالي:
تتكون الخلايا الموجودة في البطارية من ألواح مسطحة متطابقة مع خلايا بطاريات الرصاص الحمضية القياسية أو قد يتم إنشاؤها إما في نوع لفة حلزونية أيضًا. تتكون هذه البطاريات من صمام تنفيس الضغط حيث يتم تنشيطه عندما تبدأ البطارية في تكوين غاز الهيدروجين الضغط مما يعني أنه يتم إعادة شحنها. يسمح تنشيط هذا الصمام بتدفق بعض كمية الغاز بحيث يتم تقليل سعة البطارية بالكامل.
بناء بطارية VRLA
وإلا فإن الخلايا التي تكون على شكل مستطيل تحتوي أيضًا على صمامات يتم إدخالها لتعمل إما في ملف 1 (أو) 2 psi من الخلايا الحلزونية التي تحتوي على حاويات خارجية. توجد ناشرات بخار لأغطية الخلايا والتي تُستخدم للتشتت الآمن لغاز الهيدروجين الإضافي الذي يتشكل في وقت الشحن الزائد. لن تكون هناك حماية دائمة لهؤلاء ولكن تتم إدارتها لتكون خالية من الصيانة.
يمكن محاذاة هذا النوع من البطاريات في أي اتجاه ، على عكس بطاريات الرصاص العامة لأنه يجب الاحتفاظ بها في الاتجاه العمودي لمنع أي نوع من انسكاب الحمض وأيضًا للنظر في حالة حدوث أي محاذاة رأسية للألواح. لأنه عند مقارنتها بالمحاذاة الرأسية ، تعمل المحاذاة الأفقية على تحسين فترة الحياة.
عند التشغيل بأقصى قيم للتيار فوق المدى ، يحدث تحليل كهربائي للماء وبالتالي إخراج Hاثنينو Oاثنينالغازات عبر صمامات البطارية. في هذا الوقت ، يجب أن تكون هناك صيانة إضافية لتجنب أي نوع من الشحن الفوري أو ماس كهربائي. حتى يتم استخدام أي تقنيات أخرى ، سيكون هناك شحن جهد مستمر وكفاءة محسّنة وشحن سريع لبطارية VRLA.
قد يتم شحن بطاريات VRLA باستمرار عبر 2.18-2.27 فولت لكل خلية عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ، بناءً على المواصفات المذكورة من قبل الشركة المصنعة للبطارية.
بطارية VRLA تعمل
الأساسية مبدأ عمل بطارية VRLA يمكن تفسيرها على النحو التالي:
نظرًا لأن بطاريات الرصاص الحمضية يتم تضمينها مع لوحات الرصاص التي تعمل كأقطاب كهربائية ، مغمورة في المنحل بالكهرباء الذي يحتوي على نوع سائل من حمض الكبريتيك. بالطريقة نفسها ، تحتوي بطارية VRLA أيضًا على نوع مماثل من الكيمياء ، ويتم تجميد الإلكتروليت في هذا النوع من البطاريات.
في نوع AGM (Absorbed Gel Matt) من بطاريات VRLA ، يكون المحلول الكهربائي من النوع غير اللامع من الألياف الزجاجية ، بينما في نوع هلام البطاريات ، يكون على شكل عجينة. في وقت تفريغ الخلية ، يمر الحمض المخفف والرصاص في البطارية ببعض التفاعلات الكيميائية حيث يتم توصيل الماء وكبريتات الرصاص. وعندما تستمر عملية التفريغ ، يتشكل الماء وكبريتات الرصاص مرة أخرى إلى حمض ورصاص.
في النوع الكامل من بطاريات الرصاص الحمضية ، يجب أن يكون تيار الشحن متزامنًا مع قدرة البطارية حتى يتم امتصاص الطاقة. عندما تكون قيمة تيار الشحن أكثر ، تحدث عملية التحليل الكهربائي التي تحلل الماء على شكل Oاثنينو حاثنين. عند هروب هذين الغازين ، يجب أن يكون هناك إضافة مستمرة للمياه في البطارية.
أثناء وجودهم في بطارية VRLA ، يحافظون على الغازات المتولدة داخل البطارية حتى الوقت الذي تكون فيه مستويات الضغط في حد آمن. في سيناريوهات الأداء العام ، قد تتحد الغازات داخل البطارية أو في بعض الحالات باستخدام مادة محفزة أو إلكتروليت. على الرغم من أن قيمة الضغط تتجاوز مستويات الأمان ، إلا أنه يتم فتح صمامات الأمان للسماح بتدفق غازات إضافية. وبالتالي لأن الضغط منظم إلى المستويات المسموح بها. لهذا السبب ، تم تسمية البطاريات باسم 'صمام منظم'.
حساب دورة حياة VRLA
في دورة حياة بطارية VRLA ، تخضع البطارية لتفريغ عميق عندما تكون مصادر الطاقة الأساسية المستخدمة هي الطاقة الشمسية وعربات الجولف وغيرها. ثم يتم إعادة شحن البطارية مرة أخرى وبالتالي بعد التفريغ لتعود إلى قدرتها بحيث يتم استخدامها مرارًا وتكرارًا. بينما في الدورة التقليدية ، تتكرر الدورة مرة أخرى.
يؤدي هذا إلى زيادة الضغط على اللوحة الموجبة حيث يتسبب في سقوط المعجون من قسم الشبكة. لذلك ، بالنسبة لهذه الأنواع من التطبيقات ، هناك تقنية تسمى خدمة الدورة العميقة. تم تطوير هذا بواسطة بطارية AGM المصممة خصيصًا لتقديم دورات حياة محسنة لدورة منتظمة وتطبيقات عميقة. من أجل تحسين دورة الحياة ، تم تضمين هذه التقنية مع نوع معجون إيجابي من الصيغة.
يتم ذلك بسبب معالجة الضغط الذي تم تطويره في وقت التعديلات الهيكلية التي تحدث في دورة الشحن أو التفريغ. لذلك ، فإن دمج كل من الشبكة والمعجون الإيجابي يسمحان بالتمدد ، وهذا يزيد من خدمة دورة الحياة.
مثل هذا ، فإن دورة حياة بطارية VRLA تم حسابه.
إجراء اختبار
ال إجراء اختبار بطارية VRLA يجب أن يتم ذلك فقط في درجة الحرارة نطاقات 650F إلى 900F.
قليل من المتطلبات الأساسية التي يجب الاعتناء بها قبل الاختبار هي:
- يجب أن يتم الانتهاء من الشحنة المعادلة في غضون 3 أيام في حالة 2.40 vpc
- يجب أن تتزامن القيمة العائمة التي لا تقل عن 72 ساعة مع الشحنة المعادلة لبدء الاختبار. من المفترض أن تكون الفولتية الكاملة للبطارية في حدود قيم التسامح.
يجب أن تكون أوقات التفريغ من 1 إلى 8 ساعات يتم الحفاظ عليها عند قيمة جهد الخلية النهائية التي تقارب 1.75 Vpc.
بعض النقاط التي يجب تسجيلها في وقت الاختبار هي:
- قبل إجراء الاختبار ، قم بتسجيل كل مستوى جهد عائم للنظام.
- أيضًا ، قم بتسجيل مستوى الجهد العائم عند حواف البطارية
- سجل قيمة الجهد العائم لكل قسم قبل إجراء الاختبار
- تأكد من تدوين كل من مستويات درجة الحرارة المحيطة مع قيم درجة حرارة البطارية عند الحافة السالبة
- في وقت الفواصل الزمنية الدورية ، احسب بالكامل الجهد DC ، أمبير تيار مستمر لكل مستويات جهد الخلية
- مع وصول إجراء الاختبار إلى نهايته ، يجب حساب القراءات بشكل أكثر انتظامًا للنظر في الخلايا التي تصل إلى قيم جهد أقل.
تطبيقات VRLA
ال تطبيقات بطارية VRLA نكون:
- تستخدم السيارات الحديثة نوع AGM من بطاريات VRLA لتقليل احتمالية تسرب الحمض.
- نفذت في السيارات الفاخرة
- تستخدم في صيانة الثبات والملاحة
- تستخدم في التطبيقات لتقديم المحسن الكهرباء الموثوقية من بطاريات الرصاص الحمضية
- تنفذ في التحكم في الكمبيوتر للتأكد من أن المولد يعدل البطارية في وقت تباطؤ السيارة
- تستخدم في شبكة مراقبة الجليد في أجهزة الاستشعار عن بعد
- تستخدم بطاريات VRLA بشكل خاص في الكراسي المتحركة الكهربائية وفي UPS
بصرف النظر عن هذا ، توجد عدة مزايا وعيوب VRLA . بناءً على الشركة المصنعة والمواصفات ، فهي تختلف في كل مصدر. وهذا كله يتعلق بمفهوم بطارية VRLA. قدمت هذه المقالة وصفًا كاملاً لبطارية VRLA ، والعمل ، والتصميم ، والفوائد ، والاختبار ، والاستخدامات. أيضا ، من المهم أن تعرف ماهو الفرق بين بطارية vrla و smf ؟
