دليل فيوز البطارية لحماية الدائرة

قد يكون فيوز البطارية مكونًا صغيرًا، لكنه يلعب دورًا حيويًا في حماية نظام الطاقة الشمسي، أو السيارات، أو المركبات الترفيهية من تلف الأسلاك، فشل البطارية، أو حتى الحرائق.

في هذه المقالة، سنستعرض ما يفعله فيوز البطارية، وكيفية اختيار الحجم الصحيح بناءً على جهد نظامك، الحمل، وموقع الفيوز، وكيفية تركيبه بأمان. سواء كنت تحمي بنك بطاريات في نظام شمسي، تخزين احتياطي، أو سيارة، فإن فهم كيفية عمل فيوزات البطارية أمر ضروري لأي نظام طاقة.

ماذا يفعل فيوز البطارية

صمام فيوز البطارية هو جهاز حماية من التيار الزائد حيوي مصمم لقطع تدفق الكهرباء عن طريق الذوبان عندما يتجاوز التيار المستويات الآمنة. تحمي هذه العملية نظامك من تلف المعدات، الأسلاك المذابة، والمخاطر المحتملة للحريق.

بينما يخدم كل من الفيوزات وقواطع الدائرة الكهربائية للبطارية نفس الغرض، فإن الفيوز يستجيب بشكل أسرع في حالة حدوث دائرة قصر أو حمل زائد. تجعل هذه الاستجابة السريعة الفيوزات فعالة بشكل خاص في أنظمة التيار المستمر عالية المخاطر، مثل تلك المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية، والمركبات، أو المركبات الترفيهية، حيث يمكن أن تكون الزيادات الكبيرة في التيار خطيرة.

ما هو حجم الفيوز للبطارية

يبدأ تحديد حجم الفيوز المناسب للبطارية بفهم مقدار التيار الذي يسحبه نظامك. لذلك، يختلف حجم الفيوز في مواقع مختلفة في النظام.

ملاحظة:
نظام إدارة البطارية (BMS) يحمي البطاريات، بينما تحمي الفيوزات الأسلاك بشكل أساسي. لذلك، يجب أن تكون تصنيفات الفيوز أقل منسعة التيار لأسلاك البطارية.

ما هو حجم الفيوز بين البطارية والعاكس - الجزء 1

عادةً ما يكون الفيوز بين البطارية والعاكس هو الأكبر في نظام البطارية الخاص بك لأن العواكس يمكن أن تسحب تيارات عالية جدًا، خاصة أثناء بدء التشغيل أو تحت حمل ثقيل.

1️⃣ عندما تكون البطاريات متصلة على التوالي، يبقى التيار نفسه، لذلك عادةً ما تحتاج إلى فيوز واحد على الكابل الموجب المتجه إلى العاكس. لحساب حجم الفيوز الصحيح للبطاريات المتصلة على التوالي، استخدم الصيغة:

سعة الفيوز = القدرة المقننة للعاكس ÷ الكفاءة ÷ جهد البطارية × 1.25

2️⃣ بالنسبة للأنظمة التي تستخدم بنوك بطاريات متوازية أو متسلسلة-متوازية، يجب تركيب فيوز لكل سلسلة متوازية بشكل منفصل. هذا يمنع سلسلة معطوبة من التسبب في عدم توازن أو تغذية عكسية للسلاسل الأخرى. نظرًا لأن التيار في النظام يُوزع بالتساوي بين البطاريات المتوازية، يجب عليك قسمة قدرة العاكس على عدد السلاسل المتوازية. تصبح الصيغة المحدثة:

سعة الفيوز = القدرة المقننة للعاكس ÷ عدد التوازي ÷ الكفاءة ÷ جهد البطارية × 1.25

أخيرًا، بعد دمج البطاريات المتوازية، يجب تركيب فيوز واحد فقط على الكابل الموجب الرئيسي الذي يربط بنك البطاريات بالعكس. يجب تحديد حجم هذا الفيوز بناءً على التيار الكلي المطلوب من العاكس، تمامًا كما في التكوين التسلسلي فقط.

ما هو حجم الفيوز بين البطارية وجهاز التحكم في الشحن - الجزء 2

يعتمد تحديد حجم الفيوز بين البطارية وجهاز التحكم في الشحن على أقصى تيار صُمم جهاز التحكم في الشحن لتحمله. نظرًا لأن جهاز التحكم في الشحن الشمسي ينظم تيار الشحن، فإن التيار المتدفق من جهاز التحكم إلى البطارية مستقر نسبيًا.

لحساب حجم الفيوز بين جهاز التحكم في الشحن الشمسي وبنك البطاريات، استخدم هذه الصيغة:

سعة الفيوز = التيار المقنن لجهاز التحكم في الشحن × 1.25

لذلك، فإن فيوز 100A كافٍ لحماية الدائرة بين جهاز تحكم شحن شمسي 80A وبنك البطاريات.

ما هو تيار قدرة انقطاع المصهر

بجانب تحديد نطاق أمبير الفيوز، فإن تيار القدرة على الفصل (ICC) للفيوز هو أيضًا عامل حاسم عند اختيار فيوز البطارية. على عكس نطاق الأمبير، الذي يحدد التيار المستمر الذي يمكن للفيوز تحمله، يشير ICC إلى أقصى تيار عطل يمكن للفيوز قطعه بأمان دون أن ينفجر أو يسبب ضررًا للدائرة أو المحيط، عند أو أدنى من الجهد المحدد له، على سبيل المثال، لا يمكن اعتبار فيوز مصنف لـ 6000 أمبير عند 32 فولت تيار مستمر آمنًا عند 48 فولت.

من الضروري التأكد من أن تيار القصر في البطارية، والذي غالبًا ما يكون 10 أضعاف سعتها أو أكثر، يقع ضمن تصنيف ICC للمصهر للحماية الآمنة.

للمصاهر المختلفة تصنيفات ICC مختلفة، والتي سنغطيها لاحقًا.

كيفية توصيل المصهر بالبطارية

نظريًا، يجب تركيب المصهر بين البطارية وكل من المكونات المتصلة قبل وبعدها، مثل العاكس، أو وحدة التحكم بالشحن، أو صندوق مصاهر التيار المستمر.

📌 لحماية الأسلاك، يجب أن يتم توصيل المصهر دائمًا بالكابل الموجب الخارج من البطارية. يتيح هذا الموقع للمصهر فصل التيار فورًا إذا حدث عطل في الدائرة المتصلة.

📌 لتقليل طول الكابل غير المحمي وتقليل خطر الحريق في حالة حدوث دائرة قصر بالقرب من البطارية، يجب تركيب المصهر بالقرب من طرف البطارية قدر الإمكان. وضع المصهر بعيدًا يترك جزءًا من السلك عرضة لتيار عالي قبل أن يتمكن المصهر من التفاعل.

ومع ذلك، في التركيبات الواقعية، قد يختلف الموقع والمسافة الدقيقة للمصهر بناءً على الاعتبارات العملية. على سبيل المثال، في حجرات البطارية الضيقة، قد يتم وضع المصهر على مسافة أبعد قليلاً لضمان سهولة الوصول الآمن للفحص أو الاستبدال.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤثر نوع مصهر البطارية المستخدم على موقع التركيب. دعونا نلقي نظرة على الأنواع المختلفة لمصاهر البطارية.

أنواع مصاهر البطارية

يُستخدم مصهر التيار المستمر لحماية نظام البطارية من أعطال التيار الزائد، مما يمنع تلف الأسلاك، وفشل المعدات، واحتمال حدوث حريق. يعتمد اختيار نوع المصهر الصحيح على جهد النظام، والتيار، والبيئة، وطريقة التركيب.

فيما يلي أكثر أنواع المصاهر التيار المستمر استخدامًا في أنظمة البطاريات الشمسية، والمركبات الترفيهية، والبحرية، والسيارات:

ما هو مصهر ANL

مصهر ANL هو مصهر عالي التيار يُثبت بمسامير ويُستخدم عادة في أنظمة الطاقة الشمسية، والمركبات الترفيهية، والأنظمة البحرية. عادةً ما يتم تركيبه على الخط في الكابل الموجب بين البطارية والمكونات الرئيسية مثل العواكس أو وحدات التحكم بالشحن. كما أنه سهل الفحص بفضل أغطيته الشفافة أو حاملي النمط المفتوح.

عادةً ما تكون مصفّات ANL مصنفة لتحمّل تيار انقطاع يصل إلى 6000 أمبير عند 32 فولت تيار مستمر، لذا يمكن استخدامها فقط في إعدادات بطاريات 12 فولت أو 24 فولت.

ما هو فيوز MRBF

فيوز MRBF هو فيوز مدمج مثبت على مسمار مصمم ليُركب مباشرة على طرف البطارية. يُبرَغ على القطب الموجب للبطارية، ويعمل كفيوز وطرف في نفس الوقت. ثم يتصل سلك الحمل بأعلى الفيوز، مما يجعله مثاليًا لتصاميم المساحات الضيقة مثل تلك في السفن البحرية والمركبات الترفيهية.

مع تصنيف انقطاع يصل إلى 10,000 أمبير وتصنيفات جهد عادةً حوالي 58 فولت تيار مستمر، فيوزات MRBF خيار قوي لأنظمة البطاريات المدمجة التي تتطلب توصيلات نظيفة وفعالة.

ما هو فيوز MEGA

فيوزات MEGA هي فيوزات ثقيلة التحمل تُثبت بالبراغي مصممة للحماية من التيارات المتوسطة إلى العالية. مشابهة لفيوزات ANL، تقدم ملفًا أكثر إحكامًا وغالبًا ما توفر قمع قوس أفضل، رغم أنها تفتقر إلى ميزة الفحص البصري المباشر.

تصنيفات الانقطاع الخاصة بها عادةً تتراوح بين 2,000 إلى 3,000 أمبير، مع تصنيفات جهد بين 32 فولت و58 فولت تيار مستمر حسب الطراز.

ما هو فيوز MIDI

فيوز MIDI هو نسخة أصغر من MEGA، يُثبت بالبراغي في حامل فيوز مخصص. عادةً ما تدعم فيوزات MIDI تيارات من 30A إلى 200A، مع تصنيفات جهد تصل إلى 58 فولت تيار مستمر وقدرات انقطاع تتراوح بين 1,000 إلى 2,000 أمبير. حجمها الصغير وأداؤها القوي يجعلها مثالية لدوائر الطاقة متوسطة المدى التي لا تتطلب تصنيفات انقطاع عالية.

ما هو فيوز الفئة T

فيوزات الفئة T تقدم تصنيفات انقطاع عالية جدًا تصل إلى 200,000 أمبير، مما يجعلها مثالية لأنظمة العاكس الكبيرة، بنوك البطاريات، وتطبيقات تخزين الطاقة التجارية أو الصناعية.

هذه الفيوزات سريعة الاستجابة ومثبتة بالقرب من البطارية باستخدام حوامل متخصصة. حمايتها عالية السرعة وقدرتها القوية على قمع القوس تجعلها من أكثر الخيارات أمانًا للأنظمة ذات التيار المستمر عالي الطاقة، خصوصًا التي تعمل عند جهود أعلى وإمكانيات تيار خطأ مرتفعة.

ما هو فيوز الشفرة

فيوزات الشفرة هي فيوزات صغيرة قابلة للتركيب تُستخدم عادة في الدوائر الكهربائية للسيارات والدوائر ذات التيار المستمر منخفض الطاقة. ليست مصممة للتطبيقات ذات التيار العالي، مع تصنيفات انقطاع نموذجية أقل من 1000 أمبير وحدود جهد منخفضة.

بينما لا تناسب الحماية الرئيسية للبطارية، فإن فيوزات الشفرة مثالية لحماية المكونات الفردية مثل الإضاءة، المضخات، أو دوائر التفرع داخل نظام الطاقة الشمسية.

الأسئلة الشائعة حول فيوز البطارية

هل أحتاج إلى فصل البطارية لتغيير الفيوز؟

نعم، يُنصح بفصل البطارية قبل تغيير الفيوز. فصل البطارية يضمن سلامتك من خلال منع الدوائر القصيرة العرضية أو الصدمات الكهربائية أثناء التعامل مع الفيوز. استخدم دائمًا معدات الحماية المناسبة واتبع إجراءات السلامة عند العمل مع أنظمة البطاريات.

كيف تتحقق من فيوز البطارية؟

للتحقق من فيوز البطارية، تأكد أولاً من فصل البطارية للسلامة. ثم، قم بفحص الفيوز بصريًا لأي علامات تلف مثل خيط مكسور، تغير اللون، أو علامات حرق.

لاختبار أكثر دقة، استخدم مقياس متعدد مضبوط على وضع الاستمرارية أو المقاومة للتحقق مما إذا كان الفيوز سليمًا. الفيوز المحترق لن يظهر استمرارية أو سيظهر مقاومة لا نهائية.