การชาร์จแบบ "เท่ากัน" "เพิ่ม" และ "ชาร์จเร็ว" แตกต่างกันอย่างไร
แต่ละคำเหล่านี้จะอธิบายฟังก์ชันเดียวกันของเครื่องชาร์จ โดยที่เครื่องชาร์จจะยกระดับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ให้สูงกว่าระดับโฟลตเป็นการชั่วคราว แรงดันไฟฟ้าประจุสูงมีการใช้งานที่แตกต่างกัน ดังแสดงด้านล่าง:
ความหมายของคำที่เข้าใจกันทั่วไป
ปรับให้เท่ากัน – “เติม” ความจุของแบตเตอรี่เป็นระยะ และแก้ไขความแตกต่างของความจุของเซลล์
Boost – อาจหมายถึง “เท่ากัน” “ชาร์จเร็ว” และบางครั้งก็เป็นทั้งสองอย่าง
ชาร์จเร็ว – ชาร์จแบตเตอรี่ที่คายประจุได้เร็วกว่า
การชาร์จแบบ "เท่ากัน" ทำหน้าที่อะไร และเหตุใดจึงจำเป็น
แบตเตอรี่ทั้งหมด แม้แต่แบตเตอรี่ที่ประกอบเป็นหน่วยบล็อก ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากเซลล์แบตเตอรี่แต่ละเซลล์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ต้องการ เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตทั้งหมด ความจุของแต่ละเซลล์ในแบตเตอรี่มีความแตกต่างกัน เมื่อแบตเตอรี่มีอายุมากขึ้น รูปแบบนี้จะเพิ่มขึ้น เนื่องจากแบตเตอรี่เป็นสายโซ่ของเซลล์ที่แข็งแกร่งพอๆ กับจุดอ่อนที่สุด จึงจำเป็นต้องมีแผนบางอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์ทั้งหมดจะมีความจุสูงสุด
รูปแบบที่เรียกว่า "การปรับสมดุล" มักใช้ในแบตเตอรี่กรดตะกั่วและนิกเกิลแคดเมียม การปรับให้เท่ากันจะยกระดับแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จของสายแบตเตอรี่ทั้งหมดให้สูงกว่าแรงดันไฟฟ้า "ลอย" ปกติชั่วคราว แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จที่เพิ่มขึ้นช่วยให้เซลล์ทั้งหมด รวมถึงเซลล์ที่อ่อนแอ สามารถรับกระแสไฟฟ้าจากเครื่องชาร์จได้มากกว่าที่แรงดันไฟฟ้าลอย ผลที่ตามมาของแรงดันไฟฟ้าเท่ากันที่เพิ่มขึ้นคือเซลล์ทั้งหมดในแบตเตอรี่มีประจุมากเกินไป ซึ่งยอมรับได้ในช่วงเวลาสั้นๆ โดยที่แบตเตอรี่มีอิเล็กโทรไลต์เพียงพอ
การชาร์จมากเกินไปจะทำให้น้ำในอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ถูกอิเล็กโทรไลต์เป็นออกซิเจนและก๊าซไฮโดรเจนได้อย่างมาก เนื่องจากระดับอิเล็กโทรไลต์ที่ต่ำจะสร้างความเสียหายให้กับแบตเตอรี่อย่างถาวร จึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องจำกัดเวลาและระยะเวลาในการชาร์จแบตเตอรี่ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เท่ากัน
“การชาร์จอย่างรวดเร็ว” คืออะไร?
แบตเตอรี่ก็เหมือนกับตัวนำไฟฟ้าทั่วไปที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากความต้านทานในโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า กฎของโอห์มบอกว่าความต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของกระแสที่ไหลผ่านแบตเตอรี่ (หรือตัวนำที่ไม่สมบูรณ์อื่นๆ) ซึ่งหมายความว่า ยิ่งเราพยายามจ่ายประจุแอมแปร์ให้กับแบตเตอรี่มากเท่าไร ก็จะสูญเสียพลังงานไปมากขึ้นเนื่องจากความร้อนภายใน
“การชาร์จเร็ว” จะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตของเครื่องชาร์จชั่วคราวเพื่อชดเชยความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ วิธีนี้ช่วยให้แบตเตอรี่สามารถรับกระแสไฟฟ้าสูงสุดจากเครื่องชาร์จต่อไปได้เป็นเวลานานขึ้น แทนที่จะลดการยอมรับการชาร์จตั้งแต่เนิ่นๆ เหมือนกับการชาร์จที่แรงดันไฟฟ้าลอยปกติ
แรงดันไฟชาร์จที่ถูกต้องคือเท่าไร?
ค่าของแรงดันไฟฟ้าทั้งแบบลอยตัวและแบบเท่ากัน/เพิ่ม/อัตราสูงจะขึ้นอยู่กับผู้ผลิตแบตเตอรี่ และขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีและโครงสร้างของแบตเตอรี่ การเบี่ยงเบนไปจากค่าที่แนะนำ ยกเว้นในกรณีที่จำเป็นต้องปรับอุณหภูมิ จะทำให้แบตเตอรี่มีประจุต่ำกว่าหรือมากเกินไป ซึ่งทั้งสองค่านี้จะลดอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่
คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าเมื่อใดที่เครื่องชาร์จควรทำงานในโหมดลอยหรือปรับสมดุล?
ไม่ว่าจุดประสงค์ในการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของเครื่องชาร์จจะมีจุดประสงค์ใด จะต้องมีวิธีเริ่มและสิ้นสุดการชาร์จที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่าลอย
วิธีการควบคุมที่พบบ่อยที่สุดแสดงไว้ด้านล่าง
วิธีการควบคุม: สวิตช์แบบแมนนวล
· ข้อดี: เรียบง่าย ราคาถูก
· ข้อเสีย: มีความเสี่ยงสูงที่จะลืมเครื่องเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จสูงขึ้น
· ความคิดเห็น: ไม่แนะนำ
วิธีการควบคุม: ตัวจับเวลาที่เริ่มต้นด้วยตนเอง
· ข้อดี: เรียบง่ายและยุติการชาร์จโดยอัตโนมัติ
· ข้อเสีย: ต้องมีการแทรกแซงจากผู้ใช้
· ความคิดเห็น: ไม่มีทางรู้ได้เลยว่าแบตเตอรี่จะได้รับประโยชน์จากประจุไฟฟ้าแรงสูงเมื่อใด ไม่มีทางรู้ได้ว่าการตั้งค่าเวลาที่ถูกต้องคืออะไร
วิธีการควบคุม: ตัวจับเวลาที่เริ่มต้นโดยอัตโนมัติ
· ข้อดี: เหมาะสำหรับไซต์ระยะไกลที่ผู้ใช้ไม่ได้เยี่ยมชมบ่อยครั้ง
· ข้อเสีย: ต้องตั้งเวลาไว้ล่วงหน้า
· หมายเหตุ: ไม่สามารถคาดการณ์เวลาที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าได้ถูกต้อง เนื่องจากความลึกของการปล่อยมีแนวโน้มที่จะแตกต่างกันไป
วิธีการควบคุม: การเริ่มต้นอัตโนมัติด้วยจุดสิ้นสุดที่กำหนดโดยแบตเตอรี่
· ข้อดี: การยุติแรงดันไฟฟ้าประจุที่เพิ่มขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการของแบตเตอรี่ ไม่ใช่โปรแกรม
· ข้อเสีย: กระแสไฟต่อเนื่องสูงสามารถหลอกให้ระบบคงแรงดันไฟฟ้าสูงไว้นานเกินไป
จำเป็นต้องชดเชยอุณหภูมิแบตเตอรี่เมื่อใด? มันสำคัญแค่ไหน?
เป็นที่ทราบกันดีว่าแบตเตอรี่จัดเก็บทั้งหมด – แบบมีรูระบายหรือตะกั่วกรด VRLA หรือนิกเกิลแคดเมียม – ต้องการแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จที่แตกต่างกันที่อุณหภูมิต่างกัน เมื่อแบตเตอรี่เย็น แบตเตอรี่ต้องใช้แรงดันไฟชาร์จสูงกว่าปกติเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดที่เป็นไปได้ เมื่ออุ่นขึ้น จะต้องลดแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จลงเพื่อป้องกันการชาร์จไฟเกินและส่งผลให้อิเล็กโทรไลต์สูญหาย
เมื่อแบตเตอรี่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอย่างดี การชดเชยอุณหภูมิจะเพิ่มมูลค่าเพียงเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม การชดเชยอุณหภูมิถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อวางแบตเตอรี่ไว้ในตู้กลางแจ้งหรือพื้นที่อื่นๆ ที่มีอุณหภูมิสุดขั้ว ข้อเท็จจริงเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงคุณค่าของการชดเชยอุณหภูมิ:
· เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ที่มีอุณหภูมิ 90 องศา F ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องที่ 50 องศา F แบตเตอรี่จะต้มให้แห้งภายในสามเดือน
· เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ 20 องศา F ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องที่ 50 องศา F แบตเตอรี่จะไม่สามารถชาร์จได้ และส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ระบุไม่ได้
การใช้เครื่องชาร์จที่มีการชดเชยอุณหภูมิอัตโนมัติสามารถป้องกันปัญหาทั้งสองนี้ได้
ฉันกำลังคิดที่จะปิดการใช้งานคุณสมบัติการชดเชยอุณหภูมิ เนื่องจากที่ชาร์จและแบตเตอรี่ไม่ได้อยู่ในตำแหน่งเดียวกัน และฉันกังวลเกี่ยวกับการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป
ควรปิดใช้งานการชดเชยอุณหภูมิเฉพาะในกรณีที่สามารถรับประกันว่าแบตเตอรี่จะอยู่ที่อุณหภูมิห้อง (25C หรือ 77F) เสมอ
การตรวจจับอุณหภูมิระยะไกล (RTS) เป็นวิธีที่ถูกต้องในการชาร์จแบบชดเชยอุณหภูมิโดยที่แบตเตอรี่และอุปกรณ์ชาร์จอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน จะดีกว่าการชาร์จทั้งแบบไม่มีการชดเชยและการชดเชยในท้องถิ่นเสมอ การใช้เซ็นเซอร์ที่ติดอยู่กับแบตเตอรี่โดยตรงจะช่วยลดตัวแปรอุณหภูมิของเครื่องชาร์จและอุณหภูมิห้องที่แตกต่างกันทั้งหมด ไม่มีข้อเสียในการใช้ RTS เมื่อเปรียบเทียบกับการปิดใช้งานหรือการชดเชยอุณหภูมิในเครื่องชาร์จ RTS จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ในเชิงบวกให้สูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้อย่างแน่นอน ไม่ว่าจะอยู่ในสภาวะใดก็ตาม RTS จะทำให้เครื่องชาร์จส่งแรงดันไฟฟ้าที่แน่นอนซึ่งแบตเตอรี่ต้องการ
EVEREXCEED ได้กำหนดให้ปิดการใช้งานการชดเชยอุณหภูมิเพื่อการทดสอบการยอมรับของลูกค้าเป็นหลัก เพื่อแสดงให้เห็นว่าการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าสอดคล้องกับแรงดันเอาต์พุตจริง การระบุสิ่งนี้อาจเป็นเรื่องยากที่จะระบุในเครื่องชาร์จที่มีการชดเชยอุณหภูมิ
EVEREXCEED ออกแบบระบบ RTS ดังนั้นหากเซ็นเซอร์ระยะไกลเสียหายหรือหลุดออก เครื่องชาร์จจะกลับไปทำงานโดยไม่ได้รับการชดเชย การเปลี่ยนแปลงนี้จะแสดงอยู่บนแผงด้านหน้าของเครื่องชาร์จ
เหตุใดแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมจึงต้องชาร์จแบบ "เพิ่ม"
แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีความน่าเชื่อถือสูงสุดเหนือแบตเตอรี่ใดๆ และทนทานต่อการใช้งานในทางที่ผิดทางกลและสิ่งแวดล้อมได้ดีกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรด อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการชาร์จพิเศษเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด
หากแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมชาร์จด้วยอัตราโฟลตเท่านั้น โดยปกติแล้วแบตเตอรี่จะจ่ายประจุได้เพียงประมาณ 70% ของความจุที่กำหนดเท่านั้น นี่เป็นปัญหาที่ร้ายแรงยิ่งขึ้นสำหรับการใช้งานที่มีอัตราสูง เช่น การสตาร์ทเครื่องยนต์ ซึ่งแม้แต่การลดกำลังการผลิตลงเล็กน้อยก็มีผลกระทบอย่างมากต่อสมรรถนะ
วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการประกันความจุสูงสุดที่มีอยู่ในแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมคือการชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเป็นระยะ การดำเนินการนี้สามารถเริ่มต้นได้ด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ชาร์จ การปรับสมดุลอัตโนมัติใช้งานง่ายกว่า และลดความเสี่ยงในการลืมเปลี่ยนกลับไปใช้แรงดันไฟฟ้าลอย
