الأحد، 3 نوفمبر، 2013

اختيار البطاريات Battery

اختيار البطاريات 




دائماً عندما تنوي بناء روبوت , فإن أختيار بطارية مناسبة لتغذيته يعد من أهم المتطلبات لنجاح هذا الروبوت ,  هناك العديد من الأنواع لتغذية الروبوت , منها الجيد و السيء , و هذه التدوينة ستتضمن بعض الإرشادات والنصائح لإختيار بطارية مناسبة لروبوتك .



أولاً : أنواع البطاريات .

هناك عدة أنواع من البطاريات منها القابل للشحن Rechargable او الغير قابل للشحن Non 
Rechargable


الغير قابل للشحن Non Rechargable



 بطاريات الزنك-الكربون و هي رخيصة لكنها تعطي طاقة منخفضة جداً "تعطي 1.5 فولت "

بطاريات الألكالين "القلويات" و هي الأكثر شيوعاً في الأسواق و طاقتها جيدة و تعطي في بعض الأنواع 1.5فولت-700ملي أمبير .و هي أفضل خيار للروبوتات في حال تريد شراء بطاريات رخيصة لتجربة روبوت مرات قليلة .




بطاريات أكاسيد الفضة : مرتفعة الثمن لكنها ذات كفاءة عالية , و قد توجد على شكل دائري صغير يستخدم لتغذية الالات الحاسبة و معدات الاتصالات المحمولة , لكنها لا تستخدم لروبوتات ذات قدرات عالية .



القابل للشحن Rechargable 


الألكالين القابلة للشحن  بفولتية 1.5 فولت و تيار قد يصل ل 2000 ملي امبير , و عمر افتراضي 3 سنوات .

النايكل -كاديوم Ni-Cd وهي رخيصة السعر , لها ثبات فولتية جيد "  1.2 فولت " لكن خواصها الكيميائية سيئة مع الأحمال المرتفعة ,تتوفر بالأنواع AA,AAA,9V  




بطارية هيدريد النيكل والمعدن NiMH و هي بطاريات مشابها لبطاريات ال Ni-Cd لكن سعاتها أكبر . و فولتيتها صغيرة 1.2 فولت .



بطاريات الليثيوم  Li-ion  و هي الأكثر شهرة و الأعلى كفاءة و قدرة على تحمل العمل تحت قدرات كبيرة .و ذات سعة ما بين 3.6-3.7 فولت .


سأخصص الحديث أكثر عن البطاريات القابلة للشحن .

بطاريات ال NiCd 

 قد تشتري بطارية Ni-Cd بفولتية 1.2فولت-2000ملي امبير , و تضعها على حمل 1.2 فولت - 1000ملي أمبير , فلا تتوقع ان تخدمك لمدة ساعتين ! بل قد تستمر لمدة 5 دقائق فقط! نظراً لخواصها التفريغية المعتمدة بشكل كبير على الحمل.

 عمرها الأفتراضي صغير و قد يصل لاقل من سنة منذ بدء اول عملية استخدام .



 أنها بطاريات ذات محتوى سام "على الأقل 15% كاديوم ,الكاديوم عنصر سام ", لذلك يجب ان يدار استعمالها بصورة صحيحة و ان لا تترك تحت متناول الأطفال .

 و يجب أن تشحن حتى تمتلأ بالكامل و سعتها التخزينية تتناقص بعد كل عملية شحن .


لذلك في الروبوتات لا ننصح بشدة باستعمالها على الرغم من ثبات فولتيتها , يمكن ان تستخدم بطاريات 9فولت منها بشكل كبير جداً في تغذية الأردوينو لوحدها .

 بطاريات ال NiMH 

 هي بطاريات  تم تصنيعها و تطريرها لتحل محل بطاريات ال NiCd فهي :

 ذات سعة أكبر ب 30% مما يزيد عمر تشغيلها للاجهزة .

لا تحتوي على مواد سامة 

يمكن عدم شحنها بالكامل و استعمالها دون أن يؤثر على خصائصها الكيميائية 

هي خيار جيد لتستعملها في تغذية محركات الروبوت , لكن يُعاب فيها وزنها الثقيل نسبياً لأنك ستظطر لأن تضع عدداً منها لتشغيل الروبوت "على الأقل 6 بطاريات "

بطاريات الليثيوم Li-ion :



هي الأفضل على الأطلاق , بفولتية 3.7 فولت و تيار قد يصل لغاية 4000ملي امبير , و عمر افتراضي يصل ببعض الأنواع منها ل 5 سنوات تعد هي الخيار الأول و الأنسب لاستخدامها في تغذية الروبوتات 

لها خاصية تفريغ ممتازة للعمل مع الأحمال الكبيرة , 



هنا بعض النصائح لأختيار البطاريات المغذية لروبوتك .



أفصل دائماً تغذية المحركات عن تغذية المتحكم "بطاقة الأردوينو في حالتنا" اي اعطي لكل منهما بطارية خاصة , لتجنب حدوث تشويش يؤدي لتوقف عمل المتحكم .

اجعل بطاريات الليثيوم هي خيارك الأول لأنه ببطاريتان على التوالي "3.7*2=7.4 فولت " تستطيع تأمين طاقة كافية للمحركات و بثبات تشغيل عالي ,و ان لم تكون متوفرة فيمكن استخدام ال NiMH

بطاريات ال NiCd بطاريات سيئة لكن تستخدم كبطارية 9V لتغذية الأردوينو , لأنها قد تستمر بالعمل لساعات .

8 التعليقات :

  1. شكراً على المقالة الرائعـة :)
    كنت افكر باستخدام بطاريات NiCd لتغذية المحركات لأنها رخيصة ( 1 $ ) !! لكن يبدوا انه تفكير خاطئ :)
    .....
    بالنسبة لبطاريات الليثيوم , هل يمكن استخدام بطاريات الهواتف الخلوية ( V3.7 , 800mA ) لتغذية محركين صغيرين ؟؟

    ردحذف
    الردود
    1. العفو صديقي علي .

      نعم يمكن ذلك و هناك بطاريات ليثيوم 3.7 فولت و بحجم بطارية القلم AA
      و يمكن استخدام بطارية الخلوي لا مشكلة

      حذف
  2. اذا استخدمت محركين وعده متحسسات وبلوتوث هل ينفع اغذيها ببطاريه 12 فولت NI-mh 12v 1500 mAH ول=استخدمها عن طريق الاردينو لتغذيه الكل طبعا فقط لاني لاريد عمل بطاريات بنفس الوقت ع الروبوت

    ردحذف
  3. كم MAH أحتاج إذا وصلت مع الأردوينو عصا التحكم عدد2 مع nrf24l01 ؟

    ردحذف
    الردود
    1. عليك ان تحسب متوسط التيار الذي سيمر في الدارة خلال ساعه واحده ثم تحسب كم من الوقت تريد لبطاريتك ان تصمد قبل اعادة شحنها

      حذف
  4. هناك انواع من بطاريات الليثيوم الاسطواني بقدرة فولتيه 3.7 تبداء من 800 وتنتهي 10.0000 mAh وهناك شركات كثيره
    لكن ماهو افضل خيار لصنع power bank بقدره جهد عاليه وفتره اطول ؟ وماهي الشركة المصنعه لهذه البطاريه اذا تكرمت

    ردحذف
    الردود
    1. لهذا النوع بالتحديد اي بطارية تزيد عن 3600mAH هي عبارة عن بطارية مزيفة و لا يوجد سعات اكبر لهذا الحجم , و اي تاجر صيني يحاول الترويج على انها بطارية ذات سعه كبيرة فهو كاذب.
      افضل شركة هي بانسونيك و لكن للاسف اغلب الدول العربية لا تستورد هذه البطاريات لكفاءتها العالية و سعرها المرتفع لذلك يتجه الجميع نحو الحلول الارخص ثمنا و الاسوء اداءاً.
      الحل ليس في البطارية فقط بل بنظام شحنها و افراغ شحنها عليك ان تصمم دوائر خاصة لهذه العمليه للحصول على نتائج مرضيه.

      حذف

 
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.