اختبار البطارية باستخدام المقياس المتعدد: دليل قياس الجهد واختبار الحمل

قد تُظهر البطارية جهداً طبيعياً ومع ذلك تتعطل أثناء التشغيل. يقيس الملتيميتر الجهد في لحظة معينة؛ لكنه لا يؤكد السعة القابلة للاستخدام أو المقاومة الداخلية أو الأداء تحت الحمل. لاختبار قراءات الملتيميتر للبطارية على نحو صحيح، استخدم الجهد كفحص أولي، ثم أجرِ اختبار حمل مناسباً لتقييم سلوكها في ظروف التشغيل.

## 1. تجهيز البطارية ومعدات الاختبار

حدّد كيمياء البطارية وجهدها الاسمي وسعتها المقدرة وتيار الشحن والتفريغ المسموح بهما وحدود الاختبار التي تحددها الشركة المصنّعة. تختلف نطاقات الجهد وسلوك التفريغ بين بطارية LiFePO4 بجهد 12.8 V وبطارية رصاص-حمض بجهد 12 V؛ لذلك لا تطبّق حدود نجاح عامة على مختلف أنواع الكيمياء.

قبل الاختبار، افحص الهيكل والأطراف والكابلات والموصلات بحثاً عن تلف أو انتفاخ أو تآكل أو وصلات مرتخية. أوقف الاختبار إذا وجدت تلفاً مادياً أو حرارة غير معتادة أو رائحة أو تسرباً. عند اختبار حزمة ليثيوم، اتبع إجراءات الشركة المصنّعة، ولا تتجاوز نظام BMS أو تفحص الخلايا الداخلية إلا إذا كنت مؤهلاً وكان التصميم يسمح بذلك.

استخدم ملتيميتر رقمياً بمسابير معزولة وجهاز اختبار حمل مصنف لجهد البطارية والتيار المتوقع. افحص أسلاك الملتيميتر ومصهره، واختر قياس الجهد المستمر، ثم صِل الأحمر بالموجب والأسود بالسالب. تجنب وضع الملتيميتر على وضع قياس التيار مباشرة عبر البطارية؛ فهذا يسبب دائرة قصر.

## 2. قياس جهد الدائرة المفتوحة

افصل البطارية عن الشواحن والأحمال، ثم اترك جهدها يستقر وفق تعليمات الشركة المصنّعة. قِس الجهد بين الأطراف الخارجية وسجّل القراءة ودرجة الحرارة المحيطة ومدة الراحة. قارن النتيجة بإرشادات الشركة المصنّعة التي تربط الجهد بحالة الشحن SOC، وليس بجدول عام.

في بطاريات LiFePO4، يكون منحنى الجهد مسطحاً نسبياً خلال جزء كبير من نطاق حالة الشحن. لذلك لا تكفي قراءة الجهد عند الأطراف وحدها لتحديد SOC بدقة وموثوقية. استخدم بيانات BMS الخاصة بالحزمة أو جهاز مراقبة بطارية مناسباً لمعرفة SOC، وخذ في الحسبان SOH وسجل دورات الشحن والتفريغ وسجلات التشغيل عند تقييم الحالة.

## 3. تطبيق حمل مضبوط

يتحقق اختبار الحمل مما إذا كان الجهد يبقى ضمن النطاق المحدد أثناء تزويد البطارية بالتيار. استخدم جهاز اختبار مخصصاً أو حملاً معروفاً، واختر تياراً ومدة تسمح بهما ورقة بيانات البطارية. احسب معدل C التقريبي بقسمة التيار بالأمبير على السعة المقدرة بالأمبير-ساعة؛ فمثلاً، يعادل تيار 20 A على بطارية سعتها 100 Ah معدل 0.2C.

سجّل الجهد عند الأطراف قبل الاختبار، وفور تطبيق الحمل، وأثناء الاختبار، وبعد إزالة الحمل. أوقف الاختبار إذا بلغ الجهد حد الجهد المنخفض المحدد، أو فصل BMS البطارية، أو سخنت الكابلات أو الأطراف بشكل غير طبيعي، أو تصرفت البطارية على نحو غير متوقع. لا تُبقِ اختبار التيار العالي مدة تتجاوز ما تسمح به المعدات أو الشركة المصنّعة.

- تأكد من أن شحن البطارية عند بداية الاختبار يطابق حالة SOC المحددة.

- استخدم الحمل والمدة ودرجة الحرارة وفترة الراحة نفسها عند مقارنة النتائج.

- سجّل التيار والجهد معاً؛ فقراءة الجهد من دون الحمل المطبق غير مكتملة.

- اترك البطارية لتتعافى وتستريح قبل أخذ قراءة ما بعد الاختبار.

مثال بسيط للمقارنة: تُختبر حزمة LiFePO4 بجهد 12.8 V وسعة 100 Ah عند تيار 20 A، أي 0.2C. إذا بقي جهدها ضمن حدود الشركة المصنّعة طوال المدة المحددة ولم يُبلغ BMS عن أي عطل، فإنها تجتاز اختبار الفحص المحدد هذا. إذا انخفض الجهد بشدة أو فصل BMS، فتحقق من التوصيلات وSOC ودرجة الحرارة وموازنة الخلايا وحالة الحزمة؛ فالنتيجة وحدها لا تحدد السبب.

## 4. تفسير النتائج واختيار الاختبار المناسب

يفيد الملتيميتر في فحص الجهد عند الأطراف والقطبية وهبوط الجهد عبر التوصيلات. ويكشف جهاز اختبار الحمل سلوك الجهد تحت تيار محدد. لا يقيس أي من الاختبارين بمفرده السعة الكاملة أو يثبت العمر التشغيلي بالدورات. ويتطلب اختبار السعة المضبوط تفريغ البطارية بتيار محدد حتى حد القطع المحدد وقياس الأمبير-ساعة التي تم تسليمها، وفقاً لإجراء الشركة المصنّعة.

بالنسبة إلى حزمة مزودة بنظام BMS، راجع رموز الأعطال المتاحة وجهود الخلايا وقراءات درجات الحرارة وحدود التيار وبيانات SOC وSOH. قد يكون فصل BMS ناتجاً عن انخفاض درجة الحرارة أو زيادة التيار أو انخفاض الجهد عن الحد المسموح أو حدث حماية آخر، وليس بالضرورة بسبب تعطل خلية. في أنظمة الاتصالات وUPS والطاقة الشمسية والتطبيقات البحرية وأنظمة الدفع ومعدات الرعاية الطبية، طابق طريقة الاختبار مع دورة تشغيل التطبيق ومعايير القبول الموثقة.

عند اختبار التركيبات أو المشتريات، استخدم أجهزة ذات معايرة قابلة للتتبع وإجراءً قابلاً للتكرار وحدود قبول موثقة. تغطي UN38.3 اختبارات النقل، بينما تتناول IEC 62619 وUL 1973 متطلبات سلامة المنتجات في الأسواق المعنية؛ وهذه المعايير لا تحل محل اختبار ميداني لحالة البطارية. نسّق اختبارات القبول مع مواصفات مورّد البطارية وسجلات مراقبة الجودة لديه.

إذا أشار الاختبار إلى وجود مشكلة، فاعزل البطارية عن الخدمة عند اللزوم وابحث عن السبب قبل إعادتها إلى التشغيل. يمكن لـ Newbeebattery العمل كشريك OEM/ODM لتصميم حزم مخصصة، وتحديد حدود اختبار خاصة بالتطبيق، وإعداد تقارير BMS والوثائق الخاصة بنظام البطارية.

باختصار، استخدم الملتيميتر لفحص الجهد والتوصيلات، ثم أجرِ اختبار حمل مضبوطاً للتحقق من الأداء أثناء مرور التيار. لاتخاذ قرارات موثوقة، التزم بالحدود الخاصة بكيمياء البطارية، وسجّل ظروف الاختبار، واستخدم اختبار السعة أو تقييماً من جهة مؤهلة للصيانة عندما لا تفسر نتائج الجهد والحمل حالة البطارية.