شارژر و نحوه ی خالی شدن باتری

شارژر چیست؟

شارژر وسیله ای است که طبق اصول الکترونیک قدرت کار کرده و ولتاژ متناوب را بهمستقیم تبدیل می نماید . جریان مستقیم همیشه در یک مسیر جاری می شود ( همیشهمثبت و یا همیشه منفی است ) ولی ممکن است میزان آن کاهش یا افزایش پیدا کند .

باتری ها و رگولاتورها ،ولتاژ مستقیم می دهند و این ولتاژ برای مدارهای الکترونیکیمناسب است . اکثر منابع تغذیه شامل یک تبدیل کننده ترانسفورماتوری هستند کهجریان اصلی غیر مستقیم را به یک جریان غیر مستقیم کم و بی خطر تبدیل می کنند .سپس این جریان کم و بی خطر توسط مدارات یکسو کننده جریان از غیر مستقیم بهمستقیم تبدیل می شود. البته این ولتاژ مستقیم یک ولتاژ متغییر می باشد و برایمدارهای الکترونیکی مناسب نیست و لذا برای صاف کردن سطح ولتاژ مستقیم از یکسری خازن و سلف استفاده می شود تا ولتاژ مستقیم برای مدارات الکترونیکی حساسقابل استفاده شود .

انتخاب شارژرها بر چه اساسی است؟

امروزه شارژر ها با ریپلی بسیار پائین در ولتاژ خروجی و نویزی کمتراز 2 میلی ولت و سازگار با منحنی سافومتریک تولید میشود. شارژرها را بر اساسظرفیت و توان و ولتاژ باطریها انتخاب و تهیه می نمایندهنگام تهیه دقت باید شود در هنگام استفاده چه لوازم حفاظتی و اندازه گیری نیاز استو شرایط نگهداری و سرویس آن چگونه است .

شارژرها امروزه به انواع لوازم اندازه گیری خودکار مجهزند و باطریها را همیشه در حالت شارژ کامل نگه میدارند . شارژرهاعموما بطور ایستاده تهیه میشوند و تمام لوازم آن در همان قالب نصب میشود . لوازمقابل تنظیم قابل دسترس و لوازم عموما قدرت در پشت تجهیزات دیگر نصب میشوند .
جای نصب تجهیزات بسیار مهم است مثلا برد کنترل باید جایی نصب باشد که گرمایتجهیزات در حین کار کمتر بروی آن اثر بگذارد . در شارژرها حالتهای مختلفی از شارژ بایددر دسترس باشد تا در مواقع ضروری جهت بهینه سازی ولتاژ چه برای باطریها و چهبرای مصرف کننده اقدام شود .

شارژر از چه لوازمی تشکیل شده است؟

در همه شارژرها جدای از لوازم کنترلی و اندازه گیری متفاوت چند وسیله کلی وجود داردکه کار تبدیل برق را انجام می دهد ، ترانس کاهنده ، دیودهای یکسو کننده و فیلترها. در شارژرهای با توان بالاتر از ولتاژ سه فاز استفاده میشود . مزیت ولتاژ سه فاز نسبتبه تکفاز در شکل موج خروجی آنست که پس از تبدیل، موجهای خیلی کوتاهتری دارندو به شکل موج ولتاژ مستقیم بیشتر شبیه است .

البته در بعضی شارژرها ولتاژ 380(تک فاز 380 و نول 380 ) نیز استفاده میشود ( بیشتر در شارژرهای پستهای کمپکت )خروجی های ترانس هنوز ولتاژ متناوب است و توسط دیودها تبدیل به ولتاژ مستقیمشده و با استفاده از سلف ها و خازنها نویزهای آنرا محدود و حذف می نماید.همانطور که در شکل موجها ، نشان داده شده با اضافه نمودن هر قطعه میتوان شکلموج خروجی را بهینه نمود.

خالی شدن باتری بر اثر مصرف

در پروسه شارژ باتری قطب مثبت باتری اکسیده می شود و در این فرایند الکترون(حامل بار الکتریکی) تولید می شود و قطب منفی باتری به عنوان مصرف کننده کهالکترون ها را جذب می کند عمل می کند. این انتقال الکترون باعث تولید جریانالکتریکی در مدار الکتریکی خارجی باتری می شود. الکترولیت می تواند به عنوان بافربرای یون در حال جریان بین الکترودها(همانند آنچه در باتری های لیتیوم- یون و نیکل-کادمیم اتفاق می افتد) عمل کند. الکترولیت همچنین می تواند در واکنشالکتروشیمیایی نقشی فعال داشته باشد (همانند آنچه در سلول های سرب- اسید دیدهمی شود).

تامین انرژی شارژ باتری چگونه است؟

انرژی که برای شارژ باتری استفاده می شود معمولا از شارژر باتری که به برق متناوب(AC)پریز متصل است، تامین می شود. شارژ باتری توسط شارژر می تواند از چنددقیقه در شارژرهای سریع تا چند ساعت طول بکشد. بیشتر باتری ها این قابلیت را دارندکه بسیار سریعتر از زمانی که شارژر برای شارژ نیاز دارد، شارژ شوند. شارژهایی وجوددارند که می توانند باتری ها ی NiMH را در 15 دقیقه شارژ کنند. شارژهای سریع بایداز چند شیوه مختلف برای تشخیص شارژ کامل استفاده کنند(مانند تشخیص از طریقولتاژ، دما و … . )، تا بتوانند قبل از اینکه به باتری به دلیل شارژ بیش از حد صدمهبرسد، فرآیند شارژ را متوقف کنند.

باتری های چند سلولی

باتری های چند سلولی قابل شارژ در صورتی که به صورت کامل دشارژ شوند درمعرض آسیب به سلول های خود خواهند بود. در حال حاضر شارژرهایی که میزان جریانشارژکننده را تنظیم می کنند وجود دارند. باید توجه داشت که تلاش برای شارژ باتریهای غیر قابل شارژ می تواند باعث انفجار این باتری ها شود. باتری های مایع که درماشین استفاده می شوند نیز از نوع باتری قابل شارژ محسوب می شوند و با تعویضمایع الکترولیتی موجود در آنها شارژ می شوند.

یادداشت های تکنیکی تولید کنندگان باتری معمولا دارای اصطلاح VPC هستند که بهمعنی مقدار ولت هر سلول تشکیل دهنده باتری می باشد. به عنوان مثال برای شارژ یکباتری 12 ولتی ( که از 6 سلول 2 ولتی تشکیل شده است با) VPC 2.3 به مقدارولتاژ 6*2.3 ) 13.8) در ترمینال های شارژ نیاز دارید. باتری های غیر قابل شارژ قلیایی وسلول های زینک – کربن زمانی که نو باشند ولتاژ 1.5 ولت دارند ولی ولتاژ به تدریجشروع به افت می کند. بیشتر باتری هایNiMH AA و AAA سلول های 1.2 ولتیدارند و می توانند به جای باتری های قلیایی در وسایل استفاده شوند.