شحن بطاريات الطائرة

اقرأ في هذا المقال


يمكن أن يؤدي تشغيل بطاريات الطائرات بما يتجاوز درجة الحرارة المحيطة أو حدود جهد الشحن إلى درجات حرارة زائدة للخلية، وتؤدي إلى غليان الإلكتروليت والتدهور السريع للخلايا وفشل البطارية، حيث أن العلاقة بين الحد الأقصى لجهد الشحن وعدد الخلايا في البطارية مهمة أيضًا، يحدد هذا (بالنسبة لدرجة حرارة محيطة معينة وحالة الشحن) ومعدل امتصاص الطاقة كحرارة داخل البطارية، بالنسبة لبطاريات الرصاص الحمضية، يجب ألا يتجاوز الجهد لكل خلية 2.35 فولت، في حالة بطاريات (NiCd)، يختلف حد جهد الشحن حسب التصميم والبناء ويتم استخدام قيم 1.4 و 1.5 فولت لكل خلية بشكل عام، في جميع الحالات، يجب اتباع توصيات الشركة المصنعة للبطارية.

شحن الجهد الثابت

نظام شحن البطارية في الطائرة من نوع الجهد الثابت يتم توصيل المولد الذي يعمل بالمحرك، والقادر على توفير الجهد المطلوب وذلك من خلال النظام الكهربائي للطائرة مباشرة بالبطارية، كما يتم تضمين مفتاح بطارية في النظام بحيث يمكن فصل البطارية عندما لا تكون الطائرة قيد التشغيل.

يتم التحكم بجهد المولد بدقة عن طريق منظم الجهد المتصل في الدائرة الميدانية للمولد وبالنسبة لنظام 12 فولت، كما يتم ضبط جهد المولد على 14.25 تقريبًا، في أنظمة 24 فولت، يجب أن يكون الضبط بين 28 و 28.5 فولت، عند وجود هذه الظروف يكون تيار الشحن الأولي عبر البطارية مرتفعًا ومع زيادة حالة الشحن، يزداد جهد البطارية أيضًا، مما يؤدي إلى تناقص التيار.

عندما تكون البطارية مشحونة بالكامل، يكون جهدها مساويًا تقريبًا لجهد المولد ويتدفق تيار قليل جدًا إلى البطارية وعندما يكون تيار الشحن منخفضًا، قد تظل البطارية متصلة بالمولد دون تلف.

عند استخدام نظام جهد ثابت في متجر بطاريات، يتم دمج منظم جهد يحافظ تلقائيًا على جهد ثابت في النظام وتتميز البطارية ذات السعة الأعلى (على سبيل المثال ، 42 أمبير) بمقاومة أقل من البطارية ذات السعة المنخفضة (على سبيل المثال، 33 أمبير). ومن ثم، فإن البطارية عالية السعة تجتذب تيار شحن أعلى من البطارية منخفضة السعة عندما يكون كلاهما في نفس حالة الشحن وعندما تكون الفولتية في الشحن متساوية، طريقة الجهد الثابت هي طريقة الشحن المفضلة لبطاريات الرصاص الحمضية.

الشحن بالتيار المستمر

يعتبر الشحن بالتيار الثابت هو الأكثر ملاءمة لشحن البطاريات خارج الطائرة لأنه قد يتم شحن العديد من البطاريات ذات الفولتية المتفاوتة مرة واحدة على نفس النظام، كما يتكون نظام الشحن الحالي الثابت عادةً من مقوم لتغيير مصدر التيار المتردد العادي إلى التيار المستمر، حيث يستخدم المحول لتقليل مصدر التيار المتردد 110 فولت أو 220 فولت إلى المستوى المطلوب.

قبل أن يتم تمريره من خلال المعدل وفي حالة استخدام نظام شحن تيار مستمر، يمكن توصيل عدة بطاريات متسلسلة بشرط أن يظل تيار الشحن عند مستوى لا يسخن فيه البطارية أو يفرط في الغاز. طريقة الشحن بالتيار الثابت هي الطريقة المفضلة لشحن بطاريات (NiCd)، عادةً ما تكون بطارية (NiCd) عبارة عن تيار مستمر مشحون بمعدل 1CA حتى تصل جميع الخلايا إلى 1.55 فولت على الأقل. تتبع دورة شحن أخرى عند 0.1CA مرة أخرى حتى تصل جميع الخلايا إلى 1.55 فولت كما تنتهي عملية الشحن بشحن زائد أو شحن إضافي.

عادةً لمدة لا تقل عن 4 ساعات بمعدل 0.1CA والغرض من الشحن الزائد هو طرد أكبر قدر، إن لم يكن كل الغازات المتجمعة على الأقطاب والهيدروجين على الأنود والأكسجين على القطب السالب، تتحد بعض هذه الغازات لتكوين الماء الذي بدوره يرفع مستوى الإلكتروليت إلى أعلى مستوى له وبعد ذلك يكون من الآمن ضبط مستويات الإلكتروليت.

أثناء الشحن الزائد أو الشحن الإضافي، تتجاوز الفولتية الخلوية 1.6 فولت ثم تبدأ في الانخفاض ببطء، يجب ألا ترتفع أي خلية فوق 1.71 فولت (خلية جافة) أو تنخفض إلى أقل من 1.55 فولت (كسر حاجز الغاز).

يتم الشحن مع فتح أو فك أغطية التهوية، قد يؤدي وجود فتحة تنفيس عالقة إلى زيادة الضغط في الخلية. كما أنه يسمح بإعادة تعبئة المياه لتصحيح المستويات قبل نهاية الشحن الإضافي، بينما لا يزال تيار الشحن قيد التشغيل ومع ذلك، يجب إغلاق الخلايا مرة أخرى بمجرد تنظيف الفتحات وفحصها لأن ثاني أكسيد الكربون يذوب من الهواء الخارجي يكربن الخلايا ويؤدي إلى تقادم عمر البطارية.

صيانة البطارية

تختلف إجراءات فحص البطارية وصيانتها حسب نوع التكنولوجيا الكيميائية ونوع البناء المادي يجب اتباع دائمًا الإجراءات المعتمدة من الشركة المصنعة للبطاريات، كما يعتمد أداء البطارية في أي وقت في تطبيق معين على عمر البطارية وحالتها الصحية وحالة الشحن والسلامة الميكانيكية والتي يمكنك تحديدها وفقًا لما يلي:

  • لتحديد عمر البطارية وعمرها يجب القيام بتسجيل تاريخ تثبيت البطارية على البطارية، أثناء الصيانة العادية للبطارية، يجب توثيق عمر البطارية إما في سجل صيانة الطائرة أو في سجل صيانة المتجر.
  • يمكن تحديد الحالة الصحية لبطارية الرصاص الحمضية من خلال فترة الخدمة (في حالة البطاريات المهووسة)، والعوامل البيئية (مثل الحرارة الزائدة أو البرودة) وتسرب الإلكتروليت الملحوظ (كما يتضح من تآكل الأسلاك والموصلات أو تراكم الأملاح المسحوقة)، إذا كانت البطارية بحاجة إلى إعادة التعبئة بشكل متكرر وذلك مع عدم وجود دليل على وجود تسرب خارجي فقد يشير ذلك إلى حالة سيئة للبطارية أو نظام شحن البطارية أو حالة الشحن الزائد.
  • استخدام مقياس كثافة السوائل لتحديد الثقل النوعي لإلكتروليت بطارية الرصاص الحمضية وهو وزن المنحل بالكهرباء مقارنة بوزن الماء النقي الحرص على ضمان إرجاع الإلكتروليت إلى الخلية التي تم استخلاصه منها وعند وجود فرق جاذبية محدد قدره 0.050 أو أكثر بين خلايا البطارية، حيث تقترب البطارية من نهاية عمرها الإنتاجي وينبغي النظر في استبدالها كما يمكن تعديل مستوى الإلكتروليت بإضافة الماء المقطر.
  • يتم تحديد حالة شحن البطارية من خلال التأثير التراكمي لشحن البطارية وتفريغها، في نظام الشحن الكهربائي العادي يقوم مولد أو مولد التيار المتردد بالطائرة بإعادة البطارية إلى الشحن الكامل خلال رحلة من ساعة إلى 90 دقيقة.

تتضمن السلامة الميكانيكية المناسبة عدم وجود أي ضرر مادي، فضلاً عن ضمان تثبيت الأجهزة بشكل صحيح وتوصيل البطارية بشكل صحيح، كما توفر أنابيب نظام تهوية البطارية وحجيرة البطارية والحلمات والمرفقات، عند الحاجة وسيلة لتجنب التراكم المحتمل للغازات المتفجرة، ويجب فحصها بشكل دوري للتأكد من توصيلها وتوجيهها بشكل آمن وفقًا لإجراءات تركيب دليل الصيانة اتباع دائمًا الإجراءات المعتمدة للطائرة المحددة ونظام البطارية؛ للتأكد من أن نظام البطارية قادر على تقديم الأداء المحدد.

المصدر: 1. AIRFRAME TEXTBOOK BY JEPPESEN2. POWERPLANT TEXTBOOK BY JEPPESEN3. GENERAL TEXTBOOK BY JEPPESEN4. AIRCRAFT COMMUNICATION AND NAVIGATION SYSTEM BY MIKE TOOLY AND DAVID WYATT SECOND EDITION


شارك المقالة: