Maret 2016

Seperti diketahui, cara kerja baterai timbal-asam didasarkan pada terjadinya beda potensial antara dua elektroda yang direndam dalam elektrolit. Zat aktif katoda negatif adalah timbal murni, dan zat aktif anoda positif adalah timbal dioksida. Sistem tenaga cadangan dan otonom dapat menggunakan baterai yang dibuat menggunakan teknologi berbeda: cairan servis, gel tersegel, atau AGM. Terlepas dari teknologinya, proses kimia yang terjadi pada baterai timbal-asam serupa:

Selama pelepasan, arus listrik melewati pelat, dan pelat dilapisi dengan timbal sulfur oksida (sulfat). Timbal sulfat mengendap di pelat dalam bentuk lapisan berpori. Saat pengisian, reaksi kebalikan dari reduksi zat aktif terjadi; timbal murni terakumulasi di pelat negatif, dan massa oksida timbal berpori terakumulasi di pelat positif. Sayangnya, pemulihan lengkap zat aktif dalam setiap siklus pengisian-pengosongan baru tidak mungkin dilakukan. Selama pengoperasian, apa yang disebut penuaan baterai pasti terjadi, yaitu hilangnya kapasitas secara bertahap - hingga batas pengoperasian yang diizinkan, biasanya dilakukan untuk mengurangi kapasitas hingga 60% dari kapasitas aslinya. Dalam kondisi ideal, masa pakai baterai sebenarnya dalam mode buffer bisa mendekati masa pakai nominal.

Proses penuaan baterai dapat dipercepat secara signifikan karena proses destruktif berikut:

• Sulfasi pelat;
• Korosi pelat dan pelepasan massa aktif;
• Penguapan elektrolit atau yang disebut “pengeringan” baterai;
• Stratifikasi elektrolit (khas hanya untuk baterai cair).

Sulfasi pelat

Ketika baterai habis, massa aktif yang lepas berubah menjadi mikrokristal timbal sulfat padat. Jika baterai tidak diisi dalam waktu lama, mikrokristal menjadi lebih besar, endapan mengental dan menghalangi akses elektrolit ke pelat, sehingga pengisian baterai tidak mungkin dilakukan. Faktor-faktor yang meningkatkan risiko sulfasi: penyimpanan jangka panjang dalam keadaan habis; pengisian baterai yang terlalu rendah secara kronis dalam mode siklik (pengisian 100% diperlukan setidaknya sebulan sekali); pengosongan baterai yang sangat dalam. Sulfasi pelat dapat dihilangkan sebagian dengan mode pengisian baterai khusus.

Korosi dan pelepasan zat aktif

Selama korosi, timbal murni dari kisi-kisi pelat, berinteraksi dengan air, dioksidasi menjadi timbal oksida. Timbal oksida menghantarkan arus listrik lebih buruk ke zat aktif pelumas pelat, meningkatkan resistansi internal dan mengurangi ketahanan baterai terhadap arus pelepasan yang tinggi. Pada pelat positif, korosi melemahkan daya rekat kisi-kisi ke zat aktif. Selain itu, zat aktif pelat positif itu sendiri secara bertahap kehilangan kekuatannya. Dengan setiap siklus penyebaran, lapisan pelat berubah keadaan dari massa mikrokristal oksida timbal menjadi struktur kristal keras timbal sulfat. Kompresi dan ekspansi yang bergantian mengurangi kekuatan fisik lapisan penyebaran, yang dikombinasikan dengan melemahnya daya rekat, menyebabkan tergelincir dan terlepasnya zat aktif ke bagian bawah baterai. Korosi dan akumulasi zat aktif yang terlepas dapat menyebabkan deformasi pelat baterai dan, dalam skenario terburuk, menyebabkan korsleting.

Faktor-faktor yang meningkatkan risiko korosi dan pelepasan massa aktif:

• mengisi daya tegangan terlalu tinggi;
• mengisi daya dengan arus yang tidak mencukupi - yaitu, berada di bawah tegangan tinggi untuk waktu yang lama selama fase pengisian;
• berada dalam fase penyerapan terlalu lama (“overcharge”);
• mengisi baterai dengan arus yang terlalu banyak;
• percepatan pengosongan baterai dengan arus yang terlalu tinggi.

Pelepasan (penggeseran) massa aktif elektrolit merupakan fenomena yang tidak dapat diubah. Akibat paling berbahaya dari tergelincirnya massa aktif adalah korsletnya pelat.

Penguapan elektrolit

Ketika pelat positif baterai habis, oksigen terbentuk dari air. Dalam kondisi pengisian daya mengambang normal, oksigen bergabung kembali dengan hidrogen pada pelat negatif baterai, sehingga mengembalikan jumlah air dalam elektrolit semula. Namun difusi oksigen pada separator sulit dilakukan, sehingga proses rekombinasi tidak bisa 100% efektif. Mengurangi proporsi air akan mengubah karakteristik pengisian daya baterai dan, pada ambang batas tertentu, membuat pengisian daya menjadi tidak mungkin dilakukan. Faktor-faktor yang meningkatkan risiko “baterai mengering”: pengoperasian pada suhu lingkungan yang tinggi; mengisi daya dengan arus atau tegangan terlalu banyak; Tegangan mengambang terlalu tinggi - baterai “diisi berlebihan”.

Penguapan elektrolit adalah fenomena yang tidak dapat diubah untuk gel danbaterai RUPS. Alasan utama kekeringan, terutama untukAGM – “pengisian daya berlebihan” pada baterai.

Pelarian termal dan kerusakan termal baterai

Penuaan baterai, karena proses yang disebutkan di atas, terjadi dengan kecepatan yang dipercepat, namun masih cukup lambat dan sering kali tidak terasa.

Rekombinasi gas dalam baterai tertutup merupakan proses kimia yang menghasilkan panas. Ketika rekombinasi terjadi pada nilai tegangan dan arus muatan yang benar, pemanasan tidak menimbulkan masalah. Namun, ketika baterai diisi secara berlebihan, suhu internal meningkat lebih cepat dibandingkan suhu baterai yang dapat didinginkan secara eksternal. Peningkatan suhu mengurangi tegangan pengisian, yang pada tahap penyerapan menyebabkan peningkatan arus secara bersamaan. Hal ini pada gilirannya meningkatkan suhu lagi.

Siklus peningkatan arus dan pembangkitan panas yang berkelanjutan dimulai, yang dalam skenario terburuk menyebabkan deformasi jaringan dan korsleting internal yang mengakibatkan kerusakan permanen pada baterai.

Faktor-faktor yang meningkatkan risiko pelarian termal:

• pengisian daya yang terputus-putus atau “berdenyut” karena sumber daya eksternal yang tidak stabil atau pengisi daya berkualitas buruk;
• bertahan dalam fase penyerapan terlalu lama – “overcharge”;
• pembuangan panas yang buruk atau suhu lingkungan yang tinggi.

Kekhususan proses destruktif dalam rantai baterai

Sangat mudah untuk melihat bahwa saat mengisi daya baterai terpisah, semua faktor risiko dapat dihilangkan dengan memastikan kondisi pengoperasian dan algoritma pengisian daya yang benar. Namun, sistem cadangan daya jarang menggunakan kurang dari dua baterai. Dengan koneksi serial paralel, pengisi daya “melihat” nilai arus dan tegangan pengisian hanya pada terminal terminal, sehingga tegangan pada masing-masing baterai mungkin berbeda secara signifikan dari nilai yang disarankan. Baterai yang memiliki tingkat self-discharge yang lebih tinggi (arus bocor yang lebih tinggi) dapat menyebabkan pengisian daya yang berlebihan pada sel-sel yang terhubung secara seri dan pengisian yang tidak lengkap pada sel-sel yang terhubung secara paralel. Pengisian daya yang berlebihan dan pengisian yang terlalu rendah meningkatkan risiko hampir semua proses destruktif. Oleh karena itu, untuk mengurangi bahaya, semua baterai dalam rangkaian harus memiliki keadaan muatan dan nilai kapasitansi yang sama sedekat mungkin. Untuk pemasangan baru, disarankan untuk menggunakan baterai tidak hanya dengan merek yang sama, tetapi juga dari pabrik yang sama. Namun, latihan menunjukkan hal itu bahkan dalam satu batch Bahkan tidak ada dua baterai dengan karakteristik yang persis sama kapasitas, keadaan pengisian dan arus bocor internal. Selain itu, persyaratan karakteristik yang sama tidak dapat dicapai bila baterai yang rusak harus diganti dengan baterai yang sudah digunakan.

Sedikit variasi dalam tingkat pengisian baterai baru paling sering diperhalus selama proses pengoperasian selama beberapa siklus pengosongan dan pengisian daya. Namun jika terdapat sebaran atau perbedaan karakteristik kapasitas yang signifikan ketidakseimbanganantara masing-masing baterai array hanya meningkat seiring waktu.

Pengisian ulang baterai secara sistematis dengan kapasitas lebih rendah dan kemungkinan pembalikan polaritas baterai yang dayanya kurang selama pengosongan yang dalam menyebabkan akumulasi kerusakan dan kegagalan masing-masing baterai. Karena efek pelarian termal, bahkan satu baterai yang rusak dapat menghancurkan seluruh rangkaian baterai.

Pemerataan baterai aktif

Anda dapat menghaluskan perbedaan parameter baterai menggunakan perangkat khusus yang disebut penyeimbang daya baterai atau penyeimbang ketidakseimbangan.

PENTING! Penggunaan penyeimbang muatan mengurangi risiko proses destruktif, namun tidak dapat memperbaiki baterai yang sudah rusak parah.

Secara fisik, perangkat pemerataan muatan baterai adalah modul elektronik kompak yang dihubungkan ke setiap pasang elemen yang dihubungkan secara seri:

• untuk baterai 24V diperlukan penyeimbang satu biaya ke rantai (skema 1).
• untuk baterai 48V diperlukan tiga penyeimbang biaya ke rantai (Skema 2).

SBB diberi daya dari baterai itu sendiri atau dari sumber pengisian daya. Konsumsi daya SBB sendiri rendah dan sebanding dengan kerugian self-discharge.

Efisiensi tingkat SBB2-12-A pada dasarnya lebih tinggi daripada penyeimbang muatan lainnya, yang pengoperasiannya didasarkan pada shunting kelebihan daya pengisian (yang disebut penyeimbang pasif, yang menciptakan kehilangan energi langsung), atau pada pengisian ulang elemen secara selektif (pemerataan hanya terjadi selama pengisian). Arus pemerataan maksimum SBB2-12-A– 5A, yang melebihi kemampuan semua perangkat alternatif di pasar.

Efek penggunaan penyeimbang biaya:

1) Peningkatan keandalan secara keseluruhan dan meningkatkan masa pakai baterai.

2) Peningkatan keluaran energi baterai, karena Ketika daya baterai sangat habis, kapasitas semua baterai dalam rangkaian seri akan terpakai lebih penuh.

Penyeimbang SBB bekerja terus menerus, menjaga baterai tetap seimbang meskipun pengisi daya dimatikan.

Diagram koneksi

Diagram koneksi level (penyeimbang) ke baterai 24V dan 48V.

Di bawah ini adalah diagram koneksi tingkat pengisian daya SBB2-12-A ke baterai timbal-asam 12V dalam baterai 24V dan 48V.

Skema 1. Baterai 24V dari dua baterai 12V	Skema2. Baterai 48V dari empat baterai 12V

Menghubungkan level (penyeimbang) ke baterai dari beberapa rangkaian paralel.

Diperbolehkan mengoperasikan satu penyeimbang pemerataan muatan SBB pada 2-3 rantai baterai paralel - jika ketidakseimbangannya kecil dan arus pemerataan maksimum tidak terlampaui. Penyeimbangan terpisah dari setiap rantai memberikan hasil yang lebih baik karena selektivitas tindakan korektif.

Saat menggunakan satu level untuk beberapa rantai, perlu menggunakan diagram untuk menghubungkan baterai dengan bus DC dan menghubungkan titik tengah (Skema 3).

Saat menggunakan level terpisah di setiap rantai, Anda dapat menggunakan diagram koneksi baterai biasa (Skema 4).

Ketika tumpukan baterai beroperasi dalam mode buffer atau siklik, serta ketika sistem tersebut diperluas, distribusi keluaran energi listrik yang tidak merata mungkin terjadi, yang menyebabkan penuaan baterai lebih cepat. Baca artikel ini tentang cara meratakan daya baterai dengan benar.

Pemerataan muatan listrik baterai dalam sistem secara berkala merupakan proses yang diperlukan untuk memastikan pengoperasian peralatan yang benar. Jika beberapa baterai dihubungkan dalam satu rangkaian, ketidakseimbangan dapat terjadi seiring waktu - perubahan nyata pada tegangan masing-masing baterai. Untuk menghindari hal ini, disarankan untuk melakukan penyeimbangan kembali setiap enam bulan sekali. Biasanya dilakukan dengan menggunakan peningkatan tegangan selama dua puluh empat jam. Anda dapat mengetahui voltase spesifik dari spesifikasi baterai di situs web kami, melihat data di situs web produsen, atau menanyakan kepada penjual.

Sistem multi-level - deskripsi singkat dan tujuan

Sistem yang menggunakan banyak baterai banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan industri. Tentang diagram untuk menghubungkan baterai dalam sistem multi-level. Di sini harus dikatakan bahwa mereka sangat berguna untuk penyediaan pasokan listrik tanpa gangguan jangka panjang ke boiler pemanas, serta untuk menciptakan sistem energi “hijau” yang didukung oleh panel surya dan generator angin. Toh, selain menghasilkan listrik, juga harus diakumulasikan dan disimpan di suatu tempat. Untuk tujuan inilah diperlukan sistem beberapa baterai isi ulang, yang dengannya sistem dengan kapasitas dan voltase apa pun dapat dirakit dari baterai 12 volt.

Seperti disebutkan di atas, selama pengoperasian jangka panjang, masalah terkait dengan ketidakseimbangan baterai akan muncul nanti.

Untuk menghindari ketidakseimbangan muatan pada baterai baru, disarankan untuk membeli semua baterai dari pabrikan yang sama, seri, tipe dan kapasitas yang sama dengan tanggal rilis yang sama. Jika aturan ini dilanggar atau sistem diperluas, daya baterai harus disamakan!

Jika selama masa pakai sistem catu daya tak terputus ada kebutuhan untuk memperluas kapasitas, maka pilihan paling ideal adalah memilih baterai tambahan berdasarkan persyaratan di atas, dengan jarak tidak lebih dari satu tahun pada tanggal rilis.

Faktanya adalah bahwa setahun setelah pengoperasian sistem seperti itu, proses ireversibel dapat terjadi pada baterai timbal-asam dengan pelepasan dalam dan pengoperasian sambungan normalnya tidak dijamin. Itu. Baterai baru bisa rusak karena baterai lama. Jika ada perbedaan yang signifikan dalam tanggal produksi selama satu tahun atau lebih, garansi purna jual pabrikan untuk baterai baru mungkin hilang!

Ketidakseimbangan - apa itu dan bagaimana cara mengatasinya

Dari waktu ke waktu, di semua sistem yang menggunakan baterai dengan jenis koneksi serial, paralel, atau campuran, terjadi ketidakseimbangan muatan. Oleh karena itu, kinerja baterai menurun, kapasitas berkurang, dan masing-masing baterai rusak sebelum tanggal desainnya.

Masalahnya adalah semua baterai sedikit berbeda satu sama lain, meskipun mereknya sama. Saat membuat paket baterai, perbedaan ini mungkin bertambah. Misalkan ada baterai dalam sistem dengan resistansi sedikit lebih tinggi dibandingkan baterai tetangganya. Secara alami, saat mengisi daya, tegangan di dalamnya akan sedikit lebih tinggi, dan perlindungan tegangan lebih bahkan mungkin berfungsi. Saat mengeluarkan listrik, tegangan baterai ini akan menjadi yang paling rendah, begitu pula dengan kapasitasnya. Semua ini mengarah pada fakta bahwa sumber daya seluruh sistem tidak akan digunakan sepenuhnya. Hasilnya adalah degradasi dan penguatan cacat seiring berjalannya waktu. Tautan yang lemah akan menurunkan kinerja seluruh unit baterai. Anda tentu saja dapat membeli baterai lain, tetapi ini bukan obat mujarab. Apa yang harus dilakukan jika baterainya relatif baru? Dan biayanya pun tidak murah.

Ada dua cara untuk menyamakan daya baterai:

1. Pasif;
2. Aktif.

Metode pertama menggunakan sirkuit bypass yang menyebarkan energi. Perangkat ini dapat dibangun ke dalam sistem UPS, atau ditempatkan di chip terpisah. Paling sering, metode ini digunakan pada peralatan anggaran. Hampir semua kelebihan listrik dari baterai dengan muatan lebih tinggi diubah dan dihamburkan - ini adalah batasan utama metode pasif. Ini mengurangi umur sistem tanpa mengisi daya.

Dengan metode penyeimbangan aktif, induktansi digunakan untuk mentransfer listrik dari baterai dengan muatan lebih tinggi ke baterai lemah, sehingga kerugiannya tidak besar. Oleh karena itu, cara aktif jauh lebih efektif dibandingkan cara pasif. Namun Anda tetap harus membayar ekstra untuk kualitas peralatan aktif yang lebih mahal.

Pemerataan daya baterai - latihan

Sistem yang menyamakan daya baterai diperlukan untuk pemeliharaan baterai dengan jenis koneksi serial, saat mengisi dayanya dari satu sumber. Baterai dihubungkan secara seri membentuk satu rangkaian atau saluran. Mungkin ada beberapa di antaranya, bergantung pada sifat sistemnya. Peralatan tersebut mampu mengatur arus pada masing-masing baterai di beberapa sirkuit secara bersamaan.

Sistem ini terdiri dari pengontrol, yang bertanggung jawab untuk mengatur muatan. Ini terhubung ke sumber daya umum sirkuit. Ada juga sensor terpisah yang dipasang pada baterai. Peralatan ini dialihkan menggunakan loop khusus.

Baterai dalam satu sirkuit harus memiliki kapasitas yang sama, jika tidak, peralatan tidak akan mampu mengatasi tugas menyeimbangkan muatan baterai. Semakin besar perbedaan karakteristik kapasitansi, semakin banyak siklus pengisian dan pengosongan yang diperlukan untuk menyamakan daya baterai.

Cara kerja penyeimbang biaya

Pengontrol menganalisis tegangan dan memulai jika tegangan meningkat. Sistem menghitung rata-rata dan, menggunakan loop khusus, mengambil informasi dari masing-masing baterai. Jika tegangan baterai melebihi rata-rata, pengontrol mengeluarkan perintah untuk kompensasi beban. Jika lebih rendah, beban dihilangkan. Tindakan ini terkait dengan siklus pengisian-pengosongan, dan, dengan setiap siklus baru, tegangan dibawa ke rata-rata.

Jika tegangan listrik total tidak meningkat dalam tiga jam kerja, pengontrol memberi sinyal bahwa pekerjaan telah selesai dan mengirimkan perintah untuk mematikan sensor pada baterai. Namun analisis tegangan listrik tidak berhenti.

Semua baterai dilengkapi dengan pengontrol sensor tegangan. Cara terbaik adalah melakukan ini di sebelah kontak, lalu sambungkan plus ke plus, minus ke minus. Jika dipasang dengan benar, sensor akan berkedip. Jika tidak ada sinyal, mungkin sambungannya salah, atau baterainya rusak. Melalui port COM, pengontrol dapat mengeluarkan informasi tentang setiap baterai ke komputer pribadi.

Selain itu, pengontrol memberi sinyal ketika tegangan baterai turun atau naik, di bawah 10,5 Volt dan di atas 15 Volt.

Kesimpulan

Menyamakan daya baterai adalah tindakan teknis yang perlu. Ini meningkatkan keamanan penggunaan baterai dan meningkatkan masa pakainya. Pengontrol penyeimbang baterai modern menguji kondisi teknis setiap baterai dan memungkinkan penggunaan sistem sambil meminimalkan kerugian. Secara umum, hal ini berguna untuk alasan keselamatan dan memastikan pengoperasian peralatan yang andal dan bebas masalah.

• Lakukan pemeriksaan eksternal terhadap baterai. Permukaan atas baterai dan sambungan terminal harus bersih dan kering, bebas dari kotoran dan korosi.
• Jika ada cairan di permukaan atas/baterai yang kebanjiran, ini mungkin menunjukkan bahwa ada terlalu banyak cairan di dalam baterai. Jika ada cairan pada permukaan baterai GEL atau AGM, baterai akan terisi daya secara berlebihan dan kinerja serta masa pakainya akan berkurang.
• Periksa kabel dan sambungan baterai. Ganti kabel yang rusak. Kencangkan koneksi yang longgar.

Pembersihan

• Pastikan semua tutup pelindung terpasang erat ke baterai.
• Bersihkan permukaan atas baterai, terminal dan sambungan menggunakan lap atau sikat dan larutan soda kue dan air. Jangan biarkan larutan pembersih masuk ke dalam baterai.
• Bilas dengan air dan keringkan dengan kain bersih.
• Oleskan selapis tipis petroleum jelly atau pelindung terminal, tersedia dari pemasok baterai setempat.
• Jaga agar area di sekitar baterai tetap bersih dan kering.

Menambahkan air (HANYA baterai dengan elektrolit cair)

Dilarang menambahkan air ke baterai gel atau AGM, karena tidak akan hilang selama pengoperasian. Air perlu ditambahkan secara berkala ke baterai yang kebanjiran. Frekuensi pengisian ulang tergantung pada sifat penggunaan baterai dan suhu pengoperasian. Baterai baru harus diperiksa setiap beberapa minggu untuk menentukan frekuensi penambahan air untuk aplikasi tertentu. Baterai biasanya memerlukan pengisian ulang yang lebih sering seiring bertambahnya usia.

• Isi daya baterai hingga penuh sebelum menambahkan air. Tambahkan air ke baterai yang kosong atau terisi sebagian hanya jika pelatnya terlihat. Dalam hal ini, tambahkan air secukupnya untuk menutupi pelat, lalu isi daya baterai dan lanjutkan proses isi ulang air yang dijelaskan di bawah.
• Lepaskan tutup pelindung dan balikkan untuk mencegah kotoran masuk ke permukaan bagian dalam. Periksa level elektrolit.
• Jika kadar elektrolit jauh lebih tinggi dari pelat, maka air tidak perlu ditambahkan.
• Jika ketinggian elektrolit hampir tidak menutupi pelat, tambahkan air suling atau air deionisasi hingga ketinggian 3 mm di bawah lubang ventilasi.
• Setelah menambahkan air, pasang kembali tutup pelindung pada baterai.
• Air keran dapat digunakan jika tingkat kontaminasi berada dalam batas yang dapat diterima.

Biaya dan biaya pemerataan

Mengenakan biaya

Pengisian daya yang tepat sangat penting untuk mendapatkan hasil maksimal dari baterai Anda. Baik pengisian daya yang kurang maupun pengisian daya yang berlebihan dapat mempersingkat masa pakai baterai secara signifikan. Untuk pengisian daya yang benar, lihat petunjuk yang disertakan dengan peralatan. Kebanyakan pengisi daya bersifat otomatis dan telah diprogram sebelumnya. Beberapa pengisi daya memungkinkan pengguna untuk mengatur nilai tegangan dan arus. Lihat rekomendasi pengisian daya di Tabel.

• Pastikan pengisi daya diatur ke program yang benar untuk baterai basah, gel, atau AGM, tergantung pada jenis baterai yang Anda gunakan.
• Baterai harus terisi penuh setelah digunakan.
• Baterai timbal-asam (basah, gel, dan AGM) tidak memiliki efek memori dan oleh karena itu tidak memerlukan pengosongan total sebelum diisi ulang.
• Pengisian daya hanya boleh dilakukan di area yang berventilasi baik.
• Sebelum mengisi daya, periksa level elektrolit untuk memastikan pelat terendam air (hanya baterai basah).
• Sebelum mengisi daya, pastikan semua tutup pelindung terpasang erat ke baterai.
• Baterai dengan elektrolit cair akan mengeluarkan gas (gelembung) sebelum menyelesaikan proses pengisian untuk memastikan elektrolit tercampur dengan baik.
• Jangan mengisi daya baterai yang beku.
• Pengisian daya harus dihindari pada suhu di atas 49°C.

Skema 4

Skema 4 dan 5

Menyamakan muatan (HANYA untuk baterai basah)

Biaya pemerataan adalah pengisian baterai berlebih yang dilakukan pada baterai basah setelah terisi penuh. Trojan merekomendasikan melakukan pemerataan muatan hanya ketika baterai memiliki berat jenis yang rendah, kurang dari 1,250, atau berat jenis yang berfluktuasi dalam rentang yang luas, 0,030, setelah baterai terisi penuh. Jangan menyamakan pengisian daya baterai GEL atau AGM.

• Anda harus memastikan bahwa baterainya adalah baterai basah.
• Sebelum mulai mengisi daya, periksa level elektrolit dan pastikan pelat terendam air.
• Pastikan semua tutup pelindung terpasang erat pada baterai.
• Atur pengisi daya ke mode penyetaraan pengisian daya.
• Selama proses pemerataan muatan, gas akan dilepaskan di dalam baterai (gelembung akan mengapung ke permukaan).
• Ukur berat jenis setiap jam. Muatan penyeimbang harus dihentikan ketika berat jenis berhenti meningkat.

PERHATIAN! Dilarang melakukan pemerataan muatan pada baterai gel atau AGM.

Sebagai contoh, kami mempertimbangkan baterai klasik dari perusahaan Jerman Hawker Gmbh - Perfect Plus. Tidak ada yang sulit dalam merawat baterai. Anda hanya perlu mengikuti petunjuk dengan ketat dan dalam jangka waktu tertentu melakukan sejumlah operasi yang memungkinkan baterai yang Anda beli dapat beroperasi selama mungkin, yang berarti akan menghemat uang Anda.

Sifat khusus baterai timbal:

Kapasitasnya 5 jam, mis. Kapasitas nominal dapat diperoleh dengan pengosongan dengan arus searah selama 5 jam hingga tegangan pelepasan akhir yang ditentukan sebesar 1,7 V/sel pada suhu awal OC.

Tegangan Tegangan pengenal satu baterai adalah 2 V. Standar tegangan pengenal untuk baterai traksi adalah: 24 V, 48 V, 72 V, 80 V.

Tegangan pengoperasian satu baterai traksi bergantung pada besarnya arus pelepasan, derajat pelepasan, dan suhu. Tegangan pelepasan akhir yang ditentukan untuk pelepasan 5 jam adalah 1,7 V/sel.

Massa jenis elektrolit dalam keadaan terisi penuh pada suhu 30°C adalah 1,29 kg/l.

Daya tahan baterai dan masa pakai. Daya tahan mengacu pada hasil pengujian jangka panjang dalam kondisi laboratorium, di mana baterai mengalami siklus pengisian-pengosongan sesuai dengan program yang ditentukan secara tepat. Jumlah siklus minimum harus diperoleh yang tidak akan mengurangi kapasitas di bawah 80% dari nilai pengenalnya. Prosedur terkait dijelaskan dalam DIN 43539, bagian 3.

Masa pakai sebenarnya mungkin lebih besar atau lebih kecil dari daya tahannya, karena banyak faktor pengoperasian yang menyebabkan beban berbeda dari kondisi laboratorium.

Faktor dampak yang menyebabkan peningkatan masa pakai baterai:

perawatan dan layanan sempurna

suhu pengoperasian normal (dari 20 C hingga 40 C)

pengisi daya yang sempurna

hindari pembuangan yang dalam

pemecahan masalah tepat waktu

Dampak yang menyebabkan berkurangnya masa pakai:

pelepasan dalam yang sering, mis. penghapusan lebih dari 80% dari kapasitas nominal

suhu pengoperasian yang tinggi (>40 C) dalam waktu lama

mengisi daya dengan arus yang sangat tinggi setelah mencapai tegangan gas (2,4 V/sel)

baterai dalam keadaan kosong

adanya pengotor yang masuk ke dalam elektrolit (misalnya air untuk penambahan yang tidak memenuhi syarat)

kelebihan beban atau korsleting

Pemeliharaan dan perawatan baterai traksi Aturan pengoperasian umum:

Jangan sekali-kali membiarkan baterai dalam keadaan kosong, namun segera isi ulang.

Untuk mencapai masa pakai yang optimal, hindari pemakaian lebih dari 80% kapasitas terukur; dalam hal ini, massa jenis elektrolit tidak boleh lebih rendah dari 1,13 kg/l (300C).

Untuk menghindari pengosongan yang dalam, perlu dilakukan pemantauan pengosongan aki kendaraan.

Suhu pengoperasian harus 20 C – 40 C.

Untuk menghindari kerusakan pada baterai, suhu elektrolit maksimum yang diijinkan yaitu 55 C tidak boleh terlampaui.

Sebelum mengisi daya dan selama pengisian daya lanjutan, tutup wadah atau alat penutup baterai harus dilepas atau dibuka. Tutup tidak lebih awal dari 1/2 jam setelah pengisian daya berakhir.

Pengisi daya harus sesuai dengan kapasitas baterai dan waktu pengisian yang diperlukan.

Untuk pengisian ulang, gunakan hanya air suling sesuai dengan DIN 43530 bagian 4; tidak ada asam atau bahan tambahan yang boleh digunakan.

Pengisian daya baterai (pengoperasian harian):

Anda perlu melepas baterai dengan mencabut steker dari stopkontak. lepaskan penutup baterai. Pada saat yang sama, sumbatnya tetap tertutup.

Periksa level elektrolit pada tanda “min”.

Setelah itu, perlu untuk mengukur suhu elektrolit. Jika melebihi 45 C, dinginkan.

Hubungkan stekernya. Jika perlu, sambungkan sistem pencampuran elektrolit (untuk steker tanpa sistem saluran keluar udara terintegrasi).

Nyalakan pengisi daya atau periksa apakah perangkat telah dihidupkan.

Mulai proses pengisian baterai.

Setelah mengisi daya, cabut pengisi daya atau periksa apakah perangkat dimatikan, lalu cabut baterai dari pengisi daya. Jika perlu, periksa hasil akhirnya.

Jika muatannya tidak mencukupi atau setelah muatan dalam, lakukan muatan penyeimbang.

Pembersihan (pekerjaan sehari-hari):

Kotoran dan debu yang menumpuk pada permukaan elemen selama pengoperasian harus dihilangkan tergantung pada kebutuhan dan pengoperasian baterai (kain lap, uap lembab dari 100 C hingga 150 C, menggunakan selang dengan nosel).

Mengisi ulang air (pekerjaan mingguan):

Penting juga untuk memantau tingkat elektrolit. Setidaknya seminggu sekali. Jika tidak ada pengisian otomatis, isi ulang dengan air murni sesuai DIN 43530 bagian 4 di akhir pengisian daya.

Setelah pengisian, perlu untuk memeriksa level elektrolit di semua sel dan mengisinya dengan air suling.

Pengisian pemerataan juga perlu dilakukan seminggu sekali.

Tegangan, kepadatan dan suhu (pekerjaan bulanan):

Sebulan sekali perlu dilakukan pekerjaan untuk memeriksa semua elemen emisi gas yang seragam.

Setelah menyelesaikan pengisian atau menyamakan muatan, kepadatan asam dan suhu harus diukur dan penyimpangan dari nilai standar harus dimasukkan secara selektif ke dalam diagram alir baterai.

Jika terdapat perbedaan yang signifikan antar elemen, maka elemen tersebut harus diperiksa secara terpisah.

Penting juga untuk mengukur tegangan, kepadatan dan suhu elemen.

Pekerjaan yang dilakukan setiap enam bulan dan setiap tahun: .

periksa apakah pengisi daya berfungsi dengan benar, pertama-tama, arus pengisian pada awal pelepasan gas (2,4 V/sel) dan pada akhir pengisian.

Periksa perangkat plug and plug.

perbaiki kerusakan kecil pada insulasi wadah (lapisan yang diterapkan) segera setelah menghilangkan atau menetralkan sisa asam (ikuti rekomendasi pabrikan).

Resistansi insulasi baterai terhadap ground harus diukur sesuai dengan DIN 43539 bagian 1 dengan sirkuit listrik eksternal terbuka.

mengukur resistansi isolasi: 50 ohm per volt tegangan pengenal.

Bersihkan baterai jika resistansi isolasinya buruk.

Penyimpanan

Jika baterai tidak direncanakan untuk digunakan dalam jangka waktu lama, sebaiknya disimpan dalam keadaan terisi penuh di ruang kering dengan suhu di atas 0 C.

Untuk menjaga kesiapan operasional baterai, mode pengisian daya berikut harus digunakan:

Biaya pemerataan bulanan

Biaya perawatan pada tegangan pengisian 2,23 V x jumlah sel (30 C)

Bagaimana cara menghindari kerusakan dan kecelakaan?

Untuk menghindari kerusakan, korsleting, percikan api, jangan letakkan benda atau peralatan logam di atas baterai.

Transportasi baterai hanya menggunakan alat pengangkat yang sesuai (menurut VDE 3616).

Saat bekerja dengan baterai, peraturan keselamatan terkait serta DIN VDE 0510 dan VDE 0105 bagian 1 harus dipatuhi.

Umur simpan

Pengaruh waktu penyimpanan terhadap masa pakai baterai harus dipertimbangkan. Harus diingat bahwa alat pengangkat yang dipilih dengan benar mencegah deformasi wadah baterai dan dengan demikian melindungi lapisan wadah. Alat pengangkat harus sesuai dengan geometri baterai.

Kita berbicara tentang baterai yang digunakan di area dengan bahaya ledakan yang meningkat. Penutup wadah baterai harus terbuka selama pengisian dan pembuangan gas selanjutnya sehingga campuran gas yang dapat meledak, dengan ventilasi yang cukup, kehilangan kemampuannya untuk menyala.

Jenis Baterai Asam Timbal

Saat ini, jenis baterai yang paling umum di pasaran baterai adalah:

- SLA (Asam Timbal Tersegel) Asam timbal tersegel atau asam timbal yang diatur katup VRLA (Valve Regulated Lead Acid). Diproduksi menggunakan teknologi standar. Karena desain dan bahan yang digunakan, tidak perlu memeriksa level elektrolit atau menambahkan air. Mereka memiliki ketahanan siklus yang rendah, kemampuan pengosongan rendah yang terbatas, arus masuk standar dan pengosongan cepat.

- EFB (Baterai Kebanjiran yang Ditingkatkan) Teknologi ini dikembangkan oleh Bosch. Ini adalah teknologi perantara antara teknologi standar dan teknologi AGM. Baterai tersebut dibedakan dari baterai standar dengan ketahanan siklus yang lebih tinggi dan penerimaan muatan yang lebih baik. Mereka memiliki arus awal yang lebih tinggi. Seperti SLA\VRLA, ada batasan untuk beroperasi pada tingkat biaya rendah.

- AGM (Tikar Kaca Terserap) Saat ini teknologi terbaik (dalam hal rasio harga/kinerja). Resistensi bersepeda 3-4 kali lebih tinggi, pengisian cepat. Karena resistansi internal yang rendah, ia memiliki arus masuk yang tinggi pada kondisi pengisian daya yang rendah. Konsumsi air mendekati nol, tahan terhadap pemisahan elektrolit akibat penyerapan di separator AGM.

- GEL (Gel Elektrolit) Teknologi yang elektrolitnya berbentuk gel. Dibandingkan dengan AGM, produk ini memiliki ketahanan siklus yang lebih baik dan ketahanan yang lebih besar terhadap pemisahan elektrolit. Kerugiannya termasuk biaya tinggi dan persyaratan mode pengisian daya yang tinggi.

Ada beberapa teknologi manufaktur baterai lainnya, baik yang berkaitan dengan perubahan bentuk pelat maupun kondisi pengoperasian tertentu. Meskipun ada perbedaan teknologi, proses fisik dan kimia yang terjadi selama pengisian dan pengosongan baterai tetap sama. Oleh karena itu, algoritma pengisian untuk berbagai jenis baterai hampir sama. Perbedaan tersebut terutama berkaitan dengan nilai arus muatan maksimum dan tegangan akhir muatan.

Misalnya saat mengisi baterai 12 volt menggunakan teknologi:

Menentukan status pengisian baterai

Ada dua cara utama untuk menentukan status pengisian baterai, mengukur kepadatan elektrolit dan mengukur tegangan rangkaian terbuka (OCV).

NRC adalah tegangan pada baterai tanpa beban yang terhubung. Untuk baterai yang tersegel (bebas perawatan), status pengisian daya hanya dapat ditentukan dengan mengukur NRC. Pengukuran NRC perlu dilakukan paling lambat 8 ​​jam setelah mematikan mesin (melepaskan sambungan dari pengisi daya), menggunakan voltmeter dengan kelas akurasi minimal 1,0. Pada suhu baterai 20-25°C (sesuai rekomendasi Bosch). Nilai NRP diberikan dalam tabel.

(untuk beberapa produsen, nilainya mungkin berbeda dari yang ditampilkan) Jika tingkat pengisian daya baterai kurang dari 80%, disarankan untuk mengisi dayanya.

Algoritma pengisian baterai

Ada beberapa algoritma pengisian baterai yang paling umum. Saat ini, sebagian besar produsen baterai merekomendasikan algoritma pengisian CC\CV (Arus Konstan\Tegangan Konstan).

Algoritma ini menyediakan mode pengisian baterai yang cukup cepat dan “lembut”. Untuk mencegah baterai bertahan lama di akhir proses pengisian, sebagian besar pengisi daya beralih ke mode mempertahankan (mengkompensasi arus pelepasan sendiri) tegangan pada baterai. Algoritma ini disebut tiga tahap. Grafik algoritma pengisian seperti itu ditunjukkan pada gambar.

Nilai tegangan yang ditunjukkan (14.5V dan 13.2V) berlaku saat mengisi baterai tipe SLA\VRLA,AGM. Saat mengisi baterai tipe GEL, nilai tegangan harus diatur masing-masing ke 14.1V dan 13.2V.

Algoritma tambahan untuk mengisi daya baterai

Isi ulang terlebih dahulu Baterai yang sangat kosong (NRC kurang dari 10V) mengalami peningkatan resistansi internal, yang menyebabkan penurunan kemampuannya dalam menerima muatan. Algoritme pra-pengisian dirancang untuk “meningkatkan” baterai tersebut.

Muatan asimetris Untuk mengurangi sulfasi pelat baterai, Anda dapat mengisi daya dengan arus asimetris. Dengan algoritma ini, pengisian daya bergantian dengan pengosongan, yang menyebabkan pelarutan sebagian sulfat dan pemulihan kapasitas baterai.

Menyamakan muatan Selama pengoperasian baterai, resistansi internal masing-masing “kaleng” berubah, yang menyebabkan pengisian daya tidak merata selama pengisian. Untuk mengurangi penyebaran resistansi internal, disarankan untuk melakukan penyetaraan muatan. Dalam hal ini, baterai diisi dengan arus 0,05...0,1C pada tegangan 15,6...16,4V. Pengisian daya dilakukan selama 2...6 jam dengan pemantauan suhu baterai secara konstan. Anda tidak dapat menyamakan pengisian daya baterai yang tersegel, terutama menggunakan teknologi GEL. Beberapa produsen mengizinkan pengisian daya seperti itu untuk baterai VRLA\AGM.

Menentukan kapasitas baterai

Saat baterai digunakan, kapasitasnya berkurang. Jika kapasitasnya 80% dari nominal, maka disarankan untuk mengganti baterai. Untuk mengetahui kapasitasnya, baterai sudah terisi penuh. Diamkan selama 1....5 jam lalu debit dengan arus 1\20C hingga tegangan 10,8V (untuk baterai 12 volt). Jumlah ampere jam yang disuplai oleh baterai adalah kapasitas sebenarnya. Beberapa produsen menggunakan nilai arus dan tegangan pelepasan baterai lainnya untuk menentukan kapasitas.

Kontrol siklus pelatihan

Untuk mengurangi sulfasi pada pelat baterai, salah satu caranya adalah dengan melakukan control training cycle (CTC). CTC terdiri dari beberapa siklus pengisian berturut-turut diikuti oleh pengosongan dengan arus 0,01...0,05C. Saat melakukan siklus seperti itu, sulfat akan larut dan kapasitas baterai dapat dipulihkan sebagian.