باتری deep cycle یا چرخه عمیق

باتری deep cycle یا چرخه عمیق  قادر به این عمل است که بارها و بارها بتوان آن را شارژ و دشارژ کند. بدون این که سلول های باتری دچار آسیب شوند این اتفاق رخ می دهد. این باتری نوعی از باتری های سیلد اسید می باشد.

باطری دیپ سایکل (باتری چرخه عمیق) یکی از انواع باتری می باشد که بیشتر در سیستم های سولار استفاده می شوند. این نوع باتری قابلیت شارژ و دشارژ در دفعات بالا را داردبدون اینکه به سلول های باطری آسیبی وارد شود. باتری چرخه عمیق در دسته باطری های سیلد اسید قرار دارد که توانایی تخلیه 45 تا 75 درصد از ظرفیت کلی در طراحی آن در نظر گرفته شده است.

تفاوت باتری ماشین با باتری دیپ سایکل

معمولا باتری های دیپ سایکل دارای کاربردهای خاص مثل وسایل نقلیه برقی یا تفریحی هستند که با باتری های ماشین معروف به به باتری های استارتی SLI مخفف عبارت  Starting Lighting Ignition متفاوت هستند. در ادامه به نحوه عملکرد هرکدام خواهیم پرداخت.

باتری خودرو

باتری های ماشین یا باتری های استارتی همانطور که از نامشان پیداست معمولا انرژ لازم برای استارت زدن و روشن کردن ماشین را تامین می کنند. همانطور که می دانید برای استارت خوردن ماشین باید سریعا انفجاری در یک بازه زمانی کوتاه رخ دهد. به همین دلیل در ساختار باتری های خودرو از اسفنج سربی استفاده شده است که بتواند جریان موجی سریع و زیادی را به صورت سطحی تولید کند.

این نوع از باتری ها برای کاربردهای با سیکل طولانی طراحی نشده اند، چرا که اسفنج آنها زود خراب می شود. و باتری نهایتا بعد از 120 سیکل از کار می افتد. در حالی که در استارت های معمولی ممکن است تا هزاران سیکل کار کند. چرا که اکثر خودرو‌ها به گونه ای طراحی شده‌اند که زمانی که استارت موتور زده می‌شود، میزان تخلیه شارژ باتری ماشین کم باشد تا نوسانات برق کمی داشته باشد. باتری خودرو معمولا فقط به صورت سطحی برای جریان موجی و زیاد انرژی شارژ خالی می کنند که هنگام روشن کردن ماشین مناسب است.

با همه این تفاسیر اگر شما از وسیله نقلیه ای با عملکرد بالا و تردد زیاد استفاده می کنید، بهتر است از باتری AGM برای بازدهی بالای الکتریکی ماشین خود استفاده کنید.

باتری دیپ سایکل

باتری های چرخه عمیق (Deep Cycle) به گونه ای طراحی شده اند که مقدار ثابت جریان الکتریکی را برای مدت زمان طولانی به مصرف کننده برسانند. این نوع باتری ها دارای صفحات زخیمی از جنس سرب جامد هستند که همین باعث می شود این باتری ها سطح کمتری نسبت به باتری ماشین داشته باشند که در نتیجه نیروی کمتری برای استارت زدن دارند. کیفیت باتری دیپ سایکل با ضخامت صفحات سربی آن رابطه مستقیم دارد.

باتری های دیپ سایکل به دلیل این که می توانند به صورت متناوب تا 80 درصد شارژ خالی کنند و تخلیه شارژ را خیلی سریع انجام دهند، بیشتر در ماشین های تفریحی کاربرد دارند این نوع وسایل نقلیه نیاز به راه اندازی و حرکت مداوم دارند.

نکته: درست است که باتری های چرخه عمیق را می توان تا 20 درصد خالی کرد اما برای افزایش طول عمر این باتری ها، بهتر است بیش از 50 درصد شارژ آنها را خالی نکنید.

فیلم مقایسه باتری خودرو با باتری چرخه عمیق ( دیپ سایکل)

باتری شناورهای دریایی (Marine)

نوع سومی از باتری ها از نظر سیکل دشارژ وجود دارد. باتری های Marine که به باتری های ترکیبی نیز معروف هستند. تقریبا ترکیبی از باتری استارتی و باتری چرخه عمیق هستند. در واقع جنس صفحات این باتری از اسفنج سربی است که از باتری ماشین های معمولی سنگین تر و حجیم تر است. از این باتری ها برای کاربردهایی مانند ذخیره انرژی خورشیدی، باتری ویلچر برقی، اسکوتر و تجهیزات بیمارستانی استفاده می شود.

انواع باتری دیپ سایکل

به طور کلی یک باتری به عنوان ذخیره ساز انرژی الکتریکی هستند و برقی تولید نمی کنند. و این ذخیره سازی و آزاد کردن انرژی توسط واکنش های شیمیایی انجام می شود. در باتری های قابل شارژ دیپ سایکل، این فرآیند را می توان چندین بار تکرار کرد. از نظر کارایی باتری های دیپ سایکل به انواع مختلفی تقسیم می شوند که در این جا به سه مورد از مهمترین آن ها اشاراه می کنیم.

باتری دیپ سایکل AGM

نام باتری AGM مخفف عبارت Absorbed Glass Mate به معنی تشک شیشه ای جذب شده است.  این نوع باتری ها شبیه باتری های اسیدی (تر) هستند با این تفاوت که در باتری AGM با توانایی Deep Cycle، الکترولیت درون یک محفظه شیشه‌ای نگهداری می‌شود. این محفظه شیشه‌ای از فیبرهای شیشه‌ای بسیار نازک تشکیل شده تا کارایی و عمر مفید الکترولیت به حداکثر مقدار ممکن برسد.

به دلیل اینکه فیبرهای شیشه‌ای تشکیل‌دهنده محفظه در کارخانه به طور کامل در اسید قرار می‌گیرند، هنگام در تماس‌بودن با الکترولیت دیگر هیچ تمایلی برای جذب آن ندارند. باتری AGM و دیگر باطری های سیلد اسید گرما را دوست ندارند و اگر از کابینت باتری یو پی اس برای نگهداری آنها استفاده می کنید مطمئن شوید که در دمای حدود ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتیگراد قرار دارند به تولید کنندگان وسایل نقلیه توصیه می شود که باتری AGM را خارج از محفظه موتور نصب کنند تا دمای موتور روی آن تاثیر نگذارد

معمولا باتری AGM خاصیت ارتجاعی دارد چرا که می‌بایست در هنگام انبساط و انقباض ناشی از واکنش‌های شارژ و دشارژ، انعطاف‌پذیری لازم را دارا باشند.
ویژگی‌های مهم این باتری‌ها عبارتست از:

• عملکرد مناسب در محدوده وسیع دمایی
• نیاز به مراقب و نگهداری کم
• مقاومت داخلی بسیار پائین
• عملیات شارژ در سریع‌ترین زمان ممکن
• بی‌نیاز از اضافه‌کردن آب اسید
• معایب باتری AGM نیاز به نگهداری در حالت شارژ
• نباید بیشت از حد شارژ شوند .
• قیمت نسبتاً بالاتر نسبت به سایر باتری های سیلد اسید

باتری ژل دیپ سایکل

باتری های ژل چرخه عمیق به دلیل دارا بودن تخلیه شارژ خیلی عمیق، بیشتر در تجهیزات دریایی کاربرد دارند. از مهمترین ویژگی این نوع باتری ها این است در رنج دمایی وسیعی کار می کنند این یعنی در دماهای بالاتر، باتری ژل نسبت به سایر باتری ها عمر بیشتری دارد.

سایر مشخصات باتری ژل عبارتند از:

• عمر مفید باتری ژل 10 تا 15 سال می باشد.
• نیازی به نگهداری و افزایش سطح آب و الکترولیت باتری نیست.(حجم الکترولیت آزاد (اسید باتری) که می تواند آزاد شود بسیار کوچک است)
• دارای وزن کمتری از باتری های معمولی است.
• مقاوم در برابر دماهای خیلی کم و خیلی زیاد
• نشتی گاز ندارند.
• باتری ژل نیازی به اقدامات اضافی برای حفظ امنیت آن در حمل و نقل در کشتی ندارند. چرا که محتویات این گونه باتری ها به طور کامل مهر و موم شده و نشت یا خوردگی ندارند. بنابراین ایمن و کاربردی هستند.
• حتی در صورتی که این باتری ها شکسته شوند هیج مایعی از آن نشت نخواهد شد. طراحی خاص و استفاده از ژل سیلیکا که بسیار ضخیم و چسبنده است مانع از جاری شدن الکترولیت به خارج از جعبه می شود.
• عمق دشارژ حداقل 50 درصد
• بیشترین کاربرد در سیستم های خورشیدی دارند.
• مناسب برای تجهیزات الکتریکی حساس
• عدم وجود اتصال کونتاه در این نوع باتری ها
• از معایب باتری ژل می توان به گران تر بودن و نرخ شارژ و ولتاژ پایین تر نسبت به باتری های معمولی اشاره کرد.

باتری ریتارRitar دیپ سایکل

شرکت ریتار چین باتری های خود را با رعایت استانداردهای تولیدی و تحت لیسانس آمریکا، بیشتر باتری های باتری deep cycle یا چرخه عمیق و یو پی اس تولید می کند. این شرکت همچنین اقدام به تولید باتری‌های دیپ سایکل سیلداسید و همچنین باتری‌های نوع ژل کرده است که از این حیث برای سیستم‌های خورشیدی (سولار) مناسب است. ریتار از جمله برندهایی است که خود را با بیشترین سیکل دشارژ و نیز مناطق گرمسیری مطابقت داده است. این باتری ها می توان تا 80 درصد عمق دشارژ برای مصرف کننده مهیا کرد. رنج ولتاژی باتری های ریتار در دو نوع 6 و 12 ولتی عرضه می گردند. سری های DC این کمپانی سری های DEEP Cycle تلقی می گردند.

مزیت باتری خورشیدی دیپ سایکل Ritar علاوه بر کیفیت ساخت می‌توان قیمت‌های رقابتی اش را مطرح نمود که باعث شده تا در این سال‌های اخیر خط تولید خود را ارتقاء داده و فروش خود را بالا ببرد. باتری دیپ سایکل ریتار دارای طول عمر بالا بوده و در ساختار آن به هیچ عنوان از آب اسید استفاده نشده است، عمق دشارژ این باتری‌ها بالاتر و بهترین گزینه بعد از باتری‌های ژل برای سیستم‌های خورشیدی می‌باشد.

باتری های خورشیدی ریتار

یکی از مهم‌ترین بخش‌های سیستم آفگرید (جدا از شبکه) باتری‌های خورشیدی هستند که وظیفه ذخیره انرژی دریافتی پنل‌های خورشیدی را بر عهده می‌گیرند و انرژی را در ساعاتی از شبانه روز که نور خورشید در دسترس نبوده به بار‌های DC (از طریق شارژکنترلر و یا مستقیما) و بار‌های AC (از طریق اینورتر) منتقل می‌کنند. با توجه به این ویژگی، باید میزان بار مصرفی در سیستم‌های آفگرید به طور دقیق مشخص باشند و طراحی تعداد و ظرفیت باتری‌ها بر این اساس شکل بگیرد.

باتری دیپ سایکل ۱۰۰ آمپر ریتار ۱۲ ولت از رایج‌ترین رنج باتری‌ها به حساب می‌آید که در انواع سیستم‌های خورشیدی جدا از شبکه کاربرد دارد. به عنوان مثال می‌توان به انواع سیستم‌های افگرید مانند بکاپ خانه‌های ویلایی، برج‌های نوری، پمپ‌های آب خورشیدی و بیلبورد‌های تبلیغاتی و… اشاره کرد.

فیلم مقایسه انواع باتری های چرخه عمیق

در این فیلم انواع باتری های دیپ سایکل که عبارتند از Gel, AGM و  Flooded را بررسی کرده و شما را برای انتخاب بهترین باتری چرخه عمیق برای موتور خانه ، تریلر مسافرتی یا ون و RV کمک می کند.

مقایسه باتری ژل با باتری AGM

این دو نوع باتری نیز برای ویژگی های تخلیه، کم نگهداری و ارتعاش مقاوم هستند. با این حال AGM و ژل دو باتری متفاوت هستند. باتری AGM از نوع ژل در هنگام استفاده، از دوام، عمر طولانی و شارژ استفاده می کند. آنها نیز ارزان تر هستند و در شرایط مختلف آب و هوایی هم کار می کنند.با توجه به ترکیبات ژل، باتری های ژل، در مقایسه با باتری های AGM، درصد کمتری از حد نشت را نشان می دهند.

برخی از موارد مصرفی باتری چرخه عمیق

• استفاده در صنایع دریایی
• استفاده در قایق های ماهیگیری تفریحی
• صندلی چرخدار موتور
• وسایل نقلیه تفریحی
• سیستم های ذخیره انرژی خورشیدی برای انرژی خورشیدی یا نیروی باد
• لیفتراک های الکتریکی صنعتی و جارو برقی ها بزرگ
• سیستم یو پی اس برای کامپیوتر
• علائم ترافیکی
• تامین برق برای کارگاه های دور از شهر
• استفاده در تجهیزات صوتی خاص
• وسایل نقلیه برقی مانند ماشین های گلف، و غیره

ساختار باتری DEEP CYCLE (چرخه عمیق)

باتری های DEEP CYCLE از صفحات ضخیم تری نسبت به باتری خودرو و یا باتری یو پی اس ساخته شده اند و جنس این صفحات از سرب جامد می باشد. (جنس صفحات باتری استارتر اسفنج سربی است.)

باتری یو پی اس

از این باتری ها استفاده های گوناگونی می شود که در ذیل به چند مورد اشاره می کنیم:

• استفاده از آنها در سیستم یو پی اس برای کامپیوتر، در تجهیزات صوتی خاص، تأمین برق کارگاه های دور از شهر و…
• کارکرد این باتری ها مانند باتری های دیگر می باشد.
• سه جزء اصلی این باتری ها شامل: آند، کاتد و الکترولیت می باشد.
• واکنش شیمیایی که داخل باتری ایجاد می شود، یک الکترون آزاد در آند ایجاد می کند.
• در قسمت کاتد به علت واکنش، الکترون ها کاهش پیدا می کنند.
• واکنش شیمیایی که در هر الکترود اتفاق می افتد،
• باعث این امر می شود تا اختلاف ولتاژ ایجاد گردد و درنهایت جریان در باتری ایجاد می شود.
• برای نگهداری از باتری های دیپ سایکل باید:
• باتری ها را در برابر خوردگی حفظ کنید.
• برای حفظ سطح مایع در مقدار مناسب، از آب معدنی استفاده نمایید.
• به طور مرتب، شارژ را تست نمایید.

اجزای تشکیل دهنده باتری چرخه عمیق

1. صفحه ریخته گری: صفحه ضخیم که موجب افزایش قدرت باتری و کاهش مقاومت داخلی باتری شده و در نتیجه باعث بهبود شرایط لرزش و افزایش عمر باتری می گردد.
2. چسب پیشرفته صفحه: فرمولاسیون چسب پوششی موجب کاهش تبخیر آب شده که به نوبه خود باعث شارژ بهتر و عملکرد بالاتر باطری و افزایش طول عمر آن می گردد.
3. صفحه مقسم شیشه ای: این صفحه خمیر(چسب صفحه) را احاطه می کند و باعث کاهش لرزش و افزایش دوره مصرف باتری می گردد.
4. قفسه گلی: این شبکه گلی موجب بهبود شرایط حفاظتی صفحه شده که به نوبه خود از ضربه و ایجاد اتصالات کوتاه جلوگیری می کند و باعث جداسازی چسب نیز می گردد.
5. بدنه پلی پروپیلنی: طراحی تقویت شده آن سبب افزایش مقاومت و دوام در برابر شوک و لرزش می گردد.
6. دسته حمل: طراحی ارگونومیک دسته حمل بسیار شیک و ضخیم و مقاوم است و حمل را آسانتر می کند.
7. عقربه نمایانگر شرایط شارژ باطری: این عقربه موجب تشخیص لحظه ای شرایط شارژ باتری می گردد.
8. گیره بند: گیره بند ضخیم تر موجب دوام بیشتر ،مقاومت الکتریکی کمتر و افزایش طول عمر باتری می گردد.
9. تکنولوژی قفل صفحه: این مکانیزم باعث جلوگیری از لرزش و صدمه در شرایط ناهموار جاده ای می گردد.
10. ترمینال های دوقلو: باعث اتصالات لوازم بیشتر به باطری می گردد.

مزایای باتری های با سیکل زیاد یا چرخه عمیق

باتری deep cycle یا چرخه عمیق را می توان برای استارت زدن ماشین استفاده کرد. این باتری ها برای ماشین هایی که دستگاه های برقی زیادی دارند مناسب هستند.

تصورات غلط در مورد باطری های با سیکل زیاد

گاهی به باتری های شناور دریایی هم باتری چرخه عمیق گفته می شود. اما فقط بعضی از این باتری ها سیکل طولانی دارند.

بیشتر این باتری ها از نوع هایبرید هستند و در آن ها نسبت به باتری های استارتر از صفحات اسفنج سربی درشت تر و سنگین تر استفاده شده است.

نکاتی در مورد نگهداری باتری دیپ سایکل ( باتری چرخه عمیق )

– باتری را از خوردگی محافظت کنید
– استفاده از آب معدنی برای حفظ سطح مایع در مقدار صحیح
– مرتبا شارژ باتری یو پی اس دیپ سایکل را آزمایش کنید

نتیجه گیری

در این مقاله با باتری deep cycle یا چرخه عمیق و با کاربردهای آن آشنا شدید. اگر از همان ابتدا باتری ماشین را درست انتخاب کنید، می توانید از تعویض های متوالی باتری ماشین و دردسرهای باتری نا مناسب خلاص شوید. در نظر داشته باشید با بررسی مشخصات باتری خودروی مورد نظر و گرفتن مشورت از متخصصان این حوزه مانند کیان باتری، شما می توانید بهترین انتخاب را داشته باشید.

نمونه هایی از باتری های AGM