ماذا تعني (C-Rate) البطارية، كثيراً منا يعتقد أنه بإمكانه تشغيل أي حمل كهربائي بمجرد توصيله وتشغيله على البطارية، ولكنه لا يعلم ماذا تعني (C-Rate) المكتوبة بجانب سعة البطارية، على سبيل المثال: بطارية (100Ah-10C) أو تكتب بالصغية التالية (100Ah-10HR).
ولعله من المفيد أن نؤكد على أهمية معرفة قيمة معامل التفريغ C-Rate للبطاريات، والتي تكتب بجانب السعة الأمبيرية على سطح البطارية، لكي تحافظ على البطارية بقدر المستطاع.
اقرأ أيضاً
سعة البطارية (Ah)
كل بطارية قد تشتريها تكون لها سعة أمبيرية محددة مكتوب على السطح الخارجي للبطارية، وهذه السعة تكون بوحدة Ah أي “أمبير ساعة”.
وهي قيمة في غاية الأهمية قد تحتاج إلى معرفتها لكي تختار السعة المناسبة للحمل المراد تشغيله على البطارية، بمعنى إذا كان لدينا 5 مصابيح ليد يعمل على التيار المستمر DC، ويستهلك كل مصباح تيار قدره 1 أمبير، يراد تشغيل هذا الحمل لمدة 6 ساعات كل يوم، فما سعة البطارية المناسبة إذا كان جهدها 12V؟
الحل:
إجمالي التيار المستهلك = تيار المصباح الواحد × العدد × عدد ساعات التشغيل
= 1 × 5 × 6
= 30 أمبير
إذاً من الناحية النظرية تحتاج إلى بطارية سعتها الأمبيرية 30Ah على الأقل، ولكن من الناحية العملية وعلى أرض الواقع، فإن ذلك غير عملي ومضر على البطارية، بالتالي تحتاج إلى سعة بطارية ضعف القيمة التي ظهرت لنا، أي تحتاج إلى بطارية بسعة 60Ah لكي تفرغ فقط 50% من سعتها للحفاظ على عمر البطارية.
لكن يبقى التساؤل المطروح هل يمكن تشغيل أحمال بتيار 30A على بطارية بسعة 60Ah؟
بالطبع لا يمكن ذلك نظراً لوجود معامل التفريغ (C-Rate) التي تضعها الشركة المصنعة، وإذا فعلت ذلك دون مراعاة المعامل ستقلل من سعة البطارية، ونتيجة لذلك تصبح عمرها الافتراضي أقل أكثر فأكثر مع التفريغ السريع خلال فترة قصيرة.
ماذا تعني (C-Rate) البطارية
يتعلق هذا المعامل مباشرة بنسبة تفريغ البطارية وفترة تفريغها، بمعنى إذا توفرت بطارية سعتها التخزينية 10 أمبير ساعة، وكان معامل التفريغ C=1، فهذا يعني أن البطارية بمكنها تزويدنا 10 أمبير كأقصى قيمة تيار أثناء تفريغها.
أما البطاريات ذات القدرات المرتفعة والمستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية، فإن العلاقة بين قيمة الـ C والتيار الذي نحصل عليه من البطارية علاقة غير خطية.
أي أنه عند وجود بطارية سعتها الأمبيرية 50Ah و C=1، فهذا يشير إلى أنه عند تفريغ البطارية خلال ساعة واحدة فإن التيار الناتج هو 50 أمبير. ولكن إذا كان C=2، فإن السعة الأمبيرية تصبح 55 أمبير ساعة بشرط تفريغها بقيمة تيار 25 أمبير كحد أقصى كل ساعة.
وعندما تكون قيمة C=20 فإن سعتها تصبح 65 أمبير ساعة بشرط تفريغها قيمة تيار 20 أمبير كحد أقصى لكل ساعة.
واستخلاصا لما سبق كلما ارتفعت قيمة (C-Rate) للبطارية تزداد سعتها، ولكن نسبة الزيادة تعتمد على التيار اللحظي المسحوب من البطارية على مدار الساعة.
علاقة جهد البطارية مع معامل التفريغ (C-rate)
تحديد معامل التفريغ من داتا شيت البطارية
لتوضيح أهمية معامل التفريغ أكثر، سوف نضع بيانات داتا شيت بطارية شركة تروجان الأمريكية موديل “SAGM 12 135” ونشرح عنها علاقة معامل التفريغ مع تحديد أقصى معدل الأمبير المسحوب خلال الساعة الواحدة.
يلاحظ من خلال القراءة الأولية أن السعة الأمبيرية للبطارية 135Ah وجهده 12V، وعادة ما تجد بجانب قيمة السعة الأمبيرية رقم (10HR أو 20HR) ، وهي تعبر عن معامل تفريغ البطارية.
حيث أن HR: هي عدد الساعات التي يجب أن تفرغ بها البطارية.
إليك الجدول التالي، وهو مهم قد تم تدوينه في الداتا شيت حسب التجارب التي أجريت على البطارية من قبل الشركة المصنعة.
عند 20HR نلاحظ أن سعة البطارية تكون 135Ah إذا قمت بتفريغ 6.75 أمبير كل ساعة، والتي توصي بها الشركة عند استعمال البطارية.
عند 10HR نلاحظ أن سعة البطارية تقل إلى 131Ah إذا قمت بتفريغ 13.5 أمبير كل ساعة.
عند 48HR نلاحظ أن سعة البطارية تزيد إلى 136Ah إذا قمت بتفريغ 2.81 أمبير كل ساعة.
وهكذا مع 72HR و 100HR و 20HR.
نستنتج من الجدول أعلاه بأن كلما قمت بسحب تيار أقل من البطارية زادت السعة والفترة التشغيلية والعمر الافتراضي.
ملاحظة مهمة: معامل التفريغ هو الذي يحدد سقف التيار الذي يمكن أن نحصل عليه من البطارية، بمعنى في البطارية التي قمنا بذكرها فإن أقصى تيار يمكنك أن تفرغها في الساعة هي 6.75Ah حسب قيمة معامل التفريغ 20HR.
الجدول أعلا يوضح معامل التفريغ لبطارية بسعة أمبيرية 100Ah.
رسم بياني يوضح علاقة جهد البطارية مع معدل التفريغ بالساعة والدقائق.
علاقة جهد البطارية مع معدل التفريغ (C-Rate)
المصادر والمراجع
تعليق واحد