Research

การอ่านข้อมูลของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด


อาจารย์รัชต มั่งมีชัย  
อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้ากำลัง ​ 
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร  
7 ตุลาคม 2557  

       แบตเตอรี่ตะกั่วกรด ถูกนำไปใช้งานเป็นพลังงานสำรองหรือพลังงานหลักอย่างแพร่หลายเช่น UPS, ไฟแสงสว่างฉุกเฉินในอาคาร, ระบบเซลแสงอาทิตย์ และ รถไฟฟ้าทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่ หากถามว่า แบตเตอรี่ขนาด 12V 100AH หมายความว่าอย่างไร ส่วนใหญ่จะตอบว่า แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้า ได้ 100A เป็นเวลา 1 ชม. เป็นความเข้าใจที่คลาดเคลื่อน เป็นเหตุให้นำแบตเตอรี่ดังกล่าวไปใช้งานได้ไม่ถูกต้อง ดังนั้น การทำความเข้าใจกับข้อมูลของแบตเตอรี่ที่ผู้ผลิตให้มาจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งเพื่อที่จะได้นำไปใช้งานได้ถูกต้อง

ต่อไปนี้เป็นข้อมูลของ แบตเตอรี่รุ่น SL12V-26EV

ตารางที่ 1 ข้อมูลทั่วไปของแบตเตอรี่

       จากตารางที่ 1 แบตเตอรี่ใบนี้มีขนาด 26AH ที่ 20Hr ที่ 25 °C กระแสไฟฟ้าที่สามารถจ่ายได้เป็นเวลา 20Hr คือ 26/20 = 1.3A ที่ 25 °C ไม่ใช่จ่ายกระแสได้ 26A เป็นเวลา 1Hr และสามารถจ่ายกระแสสูงสุดได้ 240A ในเวลา 5 วินาที มีความต้านทานภายใน 10m ข้อมูลนี้จะนำไปใช้ในการออกแบบอุปกรณ์ป้องกันให้กับแบตเตอรี่ อุณหภูมิการใช้งานปกติอยู่ที่ 25°C
       การนำไปใช้งานแบบ Standby เช่นการนำไปใช้เป็นพลังงานไฟสำรองให้กับ UPS ให้ทำการชาร์ตที่แรงดันคงที่ ที่ 13.6-13.8 Vdc ที่ 25°C แต่ถ้านำไปใช้งานแบบ Cycle เช่นใช้กับรถไฟฟ้า ที่ใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่หมดแล้วค่อยนำกลับมาชาร์ตใหม่ ให้ชาร์ตที่แรงดันไฟฟ้า 14.6-14.8Vdc ที่ 25°C และหากเก็บแบตเตอรี่นานมากกว่า 6 เดือน จะต้องชาร์ตทุกๆ 6 เดือน เพราะตัวแบตเตอรี่เองมีการ Self discharge ประมาณ 3% ต่อเดือน

ตารางที่ 2 การจ่ายกระแสของแบตเตอรี่

     จากตารางที่ 2 แสดงปริมาณกระแสไฟฟ้าที่สามารถจ่ายได้ที่เวลาต่างๆ ข้อมูลนี้ใช้ในการพิจารณา Final voltage ของแบตเตอรี่ เพื่อใช้ในการออกแบบเครื่องชาร์ตแบตเตอรี่

รูปที่ 1 อายุของแบตเตอรี่กับ DOD

       DOD (Deep of discharge) คือ ปริมาณการจ่ายกระแสเป็นเปอร์เซ็นต์ อายุของแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย หนึ่งในปัจจัยที่สำคัญ คือ ค่า DOD จากรูปที่ 1 ถ้าใช้แบตเตอรี่หมด 26HA แล้วชาร์ตประจุเข้าไปใหม่ จะสามารถใช้งานได้ประมาณ 300 ครั้ง แต่ถ้าใช้งาน 30% DOD หรือจ่ายประจุเท่ากับ 7.8AH แล้วชาร์ตประจุเข้าไปใหม่จนเต็มแบบนี้จะใช้งานได้ประมาณ 1200 ครั้งเป็นต้น

รูปที่ 2 ข้อแนะนำในการชาร์ตประจุ

     ในการประจุไฟกลับเข้าแบตเตอรี่ จะมี 2 ตอน ตอนที่ 1 เป็นช่วงกระแสคงที่ ใช้กระแสไฟฟ้าที่ 10% ของความจุแบตเตอรี่ พอแรงดันของแบตเตอรี่ถึงประมาณ 13.8 V จะเปลี่ยนการชาร์ตเป็นช่วงแรงดันคงที่ ที่ 13.8V และจะยุติการชาร์ตเมื่อกระแสไฟฟ้าลดลงเหลือประมาณ 3% ของความจุของแบตเตอรี่ ดังรูปที่ 2

ตารางที่ 3 ความจุของแบตเตอรี่เมื่อใช้งานที่อุณหภูมิต่างๆ

       จะพบว่าแบตเตอรี่จะมีความจุ 100% เต็มเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิ 25°C แต่การใช้ตามสภาพจริงในประเทศไทย ที่มีอุณหภูมิระหว่าง 30-40°C จะต้องใช้ตารางที่ 3 ในการคำนวณความจุที่แท้จริงของแบตเตอรี่ใช้งาน เพื่อให้ออกแบบแบตเตอรี่และสร้างเครื่องชาร์ตได้ถูกต้อง

<< ย้อนกลับ