خصائص البطارية وشحنها على الطائرة

يتم توفير المعلومات لتعريف المستخدم بخصائص وأنواع بطاريات الطائرات وشواحن البطاريات الأكثر شيوعًا، قد تختلف المنتجات عن هذه الأوصاف بسبب التطبيقات المختلفة للتكنولوجيا المتاحة، كما لا يجب أبدًا توصيل بطارية الرصاص الحمضية بجهاز الشحن، ما لم تتم صيانتها بشكل صحيح.

بطاريات الرصاص الحمضية

تحتوي البطاريات المهواة من حمض الرصاص على جهد خلية اسمي يبلغ 2 فولت ويتم تصنيع البطاريات بحيث لا يمكن إزالة الخلايا الفردية، كما يلزم إضافة الماء من حين لآخر لتعويض فقد الماء بسبب الشحن الزائد في الخدمة العادية، حيث أن البطاريات التي نفدت شحنتها بالكامل قد لا تقبل إعادة الشحن، تتشابه بطاريات الرصاص الحمضية المختومة في معظم النواحي مع بطاريات تنفيس حمض الرصاص، لكنها لا تتطلب إضافة الماء.

تعتبر بطارية الرصاص الحمضية اقتصادية ولها تطبيقات واسعة، ولكنها أثقل من بطارية أداء مكافئة من نوع آخر، البطارية قادرة على معدل تفريغ عالي وأداء منخفض الحرارة، مع ذلك، فإن الحفاظ على معدل تفريغ مرتفع لفترة من الوقت عادةً ما يؤدي إلى تشويه لوحات الخلايا، مما يؤدي إلى قصر البطارية، كما يحتوي المنحل بالكهرباء على جاذبية نوعية معتدلة، ويمكن التحقق من حالة الشحن باستخدام مقياس كثافة السوائل.

عادة ما يتم شحن بطاريات الرصاص الحمضية بواسطة مصادر جهد تيار مستمر منظم، هذا يسمح بتراكم أقصى شحنة في الجزء الأول من إعادة الشحن.

بطاريات (NiCd)  NiCd Batteries

تحتوي البطاريات المهواة من (NiCd) على جهد خلية اسمي يبلغ 1.2 فولت، كما يلزم إضافة الماء المقطر من حين لآخر لتعويض فقد الماء بسبب الشحن الزائد في الخدمة العادية، عادة ما يكون سبب الفشل هو قصر أو ضعف الخلية، بعد استبدال الخلية التالفة بخلية جيدة، يمكن إطالة عمر البطارية لمدة 5 سنوات أو أكثر، حيث أن التفريغ الكامل لا يضر هذا النوع من البطاريات.

تتشابه البطاريات المختومة (NiCd) في معظم النواحي مع بطاريات التهوية (NiCd)، ولكنها لا تتطلب عادةً إضافة الماء، قد يؤدي تفريغ البطارية بالكامل (حتى صفر فولت) إلى تلف لا يمكن إصلاحه لخلية واحدة أو أكثر، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى فشل البطارية بسبب انخفاض السعة.

لا يمكن تحديد حالة شحن بطارية (NiCd) عن طريق قياس الثقل النوعي لإلكتروليت هيدروكسيد البوتاسيوم، لا تتغير الجاذبية النوعية للكهرباء مع حالة الشحنة، حيث أن الطريقة الدقيقة الوحيدة لتحديد حالة شحن بطارية NiCd هي التفريغ المقاس باستخدام شاحن بطارية (NiCd) واتباع تعليمات الشركة المصنعة.

بعد شحن البطارية بالكامل والسماح لها بالوقوف لمدة ساعتين على الأقل، يمكن تعديل مستوى السائل، إذا لزم الأمر باستخدام الماء المقطر أو المنزوع المعادن، نظرًا لأن مستوى السائل يختلف باختلاف حالة الشحن، فلا ينبغي أبدًا إضافة الماء أثناء تركيب البطارية في الطائرة، كما ينتج عن ملء البطارية الزائد انسكاب المنحل بالكهرباء أثناء الشحن، يتسبب هذا في تأثيرات أكالة على روابط الخلايا والتفريغ الذاتي للبطارية  وتخفيف كثافة الإلكتروليت والانسداد المحتمل لفتحات الخلية  وتمزق الخلية في نهاية المطاف.

عادة ما يتم توفير شواحن البطاريات الحالية الثابتة لبطاريات (NiCd) لأن جهد خلية (NiCd) له معامل درجة حرارة سالب، مع مصدر شحن جهد ثابت، قد ترتفع درجة حرارة بطارية (NiCd) ذات الخلية المختصرة بسبب الشحن الزائد المفرط وتخضع للهروب الحراري، مما يؤدي إلى تدمير البطارية وخلق خطر محتمل على سلامة الطائرة، كما يتم توفير شواحن بطاريات التيار النبضي أحيانًا لبطاريات (NiCd).

تنبيه: من المهم استخدام إجراءات الشحن المناسبة للبطاريات قيد الاختبار والصيانة، كما يتم تحديد أنظمة الشحن لإعادة التكييف ودورات الشحن من قبل الشركة المصنعة للطائرة ويجب اتباعها عن كثب.

أنظمة التهوية

الطائرات الحديثة مجهزة بأنظمة تهوية تعمل بالبطاريات، كما يقوم نظام التهوية بإزالة الغازات والأبخرة الحمضية من البطارية لتقليل مخاطر الحريق وللتخلص من الأضرار التي تلحق بأجزاء هيكل الطائرة، يُنقل الهواء من مغرفة خارج الطائرة عبر أنبوب تهوية إلى داخل علبة البطارية، بعد مرور الجزء العلوي من البطارية، يتم نقل الهواء وغازات البطارية والأبخرة الحمضية عبر أنبوب آخر إلى حوض البطارية.

هذا الحوض عبارة عن وعاء زجاجي أو بلاستيكي بسعة نصف لتر على الأقل، كما يوجد في الجرة وسادة لباد يبلغ سمكها حوالي 1 بوصة مشبعة بمحلول 5 في المائة من بيكربونات الصودا والماء، يمتد الأنبوب الذي يحمل الأبخرة إلى الحوض إلى الجرة إلى حوالي 1⁄4 بوصة من وسادة اللباد، يؤدي أنبوب التفريغ الموجود على ظهر السفينة من أعلى وعاء الحوض إلى نقطة خارج الطائرة، كما تم تصميم مخرج هذا الأنبوب بحيث يكون هناك ضغط سلبي على الأنبوب، كلما كانت الطائرة في حالة طيران.

يساعد هذا في ضمان التدفق المستمر للهواء عبر الجزء العلوي من البطارية عبر الحوض وخارجه ويتم تحييد الأبخرة الحمضية التي تدخل الحوض بفعل محلول الصود، وبالتالي منع تآكل الجلد المعدني للطائرة أو تلف سطح القماش.

ممارسات التثبيت

السطح الخارجي للبطارية

• القيام بتنظيف السطح الخارجي للبطارية قبل تركيبها في الطائرة.

• استبدال بطاريات الرصاص الحمضية – عند استبدال بطاريات الرصاص الحمضية ببطاريات (NiCd)، يجب تثبيت درجة حرارة البطارية أو نظام المراقبة الحالي، القيام بإبطال مفعول صندوق البطارية أو المقصورة وغسلها جيدًا بالماء وتجفيفها، يجب أيضًا توفير ملحق دليل الطيران لتركيب بطارية (NiCd)، كما يمكن أن تكون بقايا الحمض ضارة بالتشغيل السليم لبطارية (NiCd)، حيث أن القلوية هي بطارية الرصاص الحمضية.

• تنفيس البطارية قد تتسبب أبخرة وغازات البطارية في خليط قابل للانفجار أو أجزاء ملوثة ويجب تفريقها عن طريق التهوية المناسبة، غالبًا ما تستخدم أنظمة التنفيس ضغط الكبش لتدفق الهواء النقي من خلال علبة البطارية أو العلبة إلى نقطة تفريغ آمنة على ظهر السفينة يجب أن يكون فرق ضغط نظام التهوية موجبًا دائمًا وأن يظل بين القيم الدنيا والقصوى الموصى بها، كما يجب ألا تسمح عمليات تشغيل الخط بحبس السوائل الفائضة للبطارية أو التكثيف ومنع تدفق الهواء الحر.

برطمانات حوض البطارية

1.  يمكن دمج تركيب وعاء حوض للبطارية في نظام التهوية للتخلص من الفيضان المنحل بالكهرباء في البطارية، كما يجب أن يكون وعاء الحوض ذو تصميم مناسب وأن يستخدم عامل التحييد المناسب، يجب وضع وعاء الحوض على جانب التفريغ فقط من نظام تهوية البطارية.

تركيب البطاريات

1. تركيب البطاريات عند تركيب البطاريات في طائرة، توخ الحذر لمنع التقصير غير المقصود في أطراف البطارية، كما يمكن أن يتعرض هيكل الطائرة لأضرار جسيمة (الهيكل والجلد والأنظمة الفرعية الأخرى وإلكترونيات الطيران والأسلاك والوقود وما إلى ذلك) من خلال التفريغ العالي للطاقة الناتجة عن ذلك، كما يمكن تجنب هذا الشرط عادة عن طريق عزل أعمدة المحطة أثناء عملية التثبيت، القيام بإزالة سلك التأريض أولاً لإزالة البطارية، ثم السلك الموجب، القيام بتوصيل طرف التوصيل الأرضي للبطارية أخيرًا لتقليل مخاطر تقصير الطرف الساخن للبطارية أثناء التثبيت.

أجهزة الاحتفاظ بالبطارية

التأكد من أن أجهزة تثبيت البطارية مؤمنة، ولكنها ليست ضيقة جدًا بحيث تمارس ضغطًا زائدًا قد يتسبب في انقلاب البطارية مما يتسبب في حدوث نقص داخلي في البطارية.

بطارية من نوع الفصل السريع

في حالة عدم استخدام نوع من موصل البطارية سريع الفصل يمنع عبور سلك البطارية، يجب التأكد من توصيل أسلاك الطائرة بطرف البطارية المناسب، كما يمكن أن يؤدي عكس القطبية في النظام الكهربائي إلى إتلاف البطارية والمكونات الكهربائية الأخرى بشكل خطير، يجب التأكد من أن توصيلات كبل البطارية محكمة لمنع الانحناء أو التوصيل عالي المقاومة.