Bateriile cu plumb-acid sunt fabricate folosind tehnologia internă de recombinare a apei și, prin urmare, nu necesită întreținere pe toată durata de viață. Acidul sulfuric îngroșat sub formă de gel este folosit ca electrolit, care asigură rezistența bateriilor la descărcări profunde și stabilitate la temperaturi ridicate.

Durata de viață estimată este de 12 ani.

Bateriile cu gel sunt proiectate să funcționeze atât în ​​modul tampon, cât și în modul ciclic.

Proiecta:

• Design complet etanș, scurgerea electrolitului este imposibilă.
• Sistem intern de recombinare a gazelor, nu este nevoie să adăugați apă.
• Monoblocurile sunt echipate cu supape de control pentru a asigura eliberarea gazului atunci când presiunea internă depășește nivelul admis.
• Nu există restricții privind transportul aerian, feroviar sau rutier.

Design baterie cu gel

Reacția chimică și mecanismul de recombinare:

Reacția chimică care are loc într-o baterie în timpul încărcării/descărcării este descrisă prin formula:

PbO 2 + 2H 2 SO 4 + Pb Descărcare/Încărcare PbSO 4 + 2H 2 O

La încărcare, oxigenul care trece prin separatorul de pe placa pozitivă reacționează cu substanța activă a plăcii negative pentru a forma oxid de plumb:

2Pb + O2 -> 2PbO

Oxidul de plumb, la rândul său, reacționează cu acidul sulfuric:

2Pb + 2H2S04 -> 2PbS04 + 2H20

Sulfatul de plumb format pe placa negativă este redus de oxigen la plumb cu formarea acidului sulfuric:

2PbS04 + 2H2 -> 2Pb + 2H2S04

Dacă simplificăm ecuațiile descrise mai sus, obținem următoarele:

2H2 + O2 -> 2H2O

Caracteristici de descărcare

Figura de mai jos prezintă curbele de descărcare ale bateriilor cu gel cu curent continuu la o anumită tensiune finală. Descărcarea la o tensiune mai mică decât cea specificată reduce capacitatea și durata de viață a bateriilor plumb-acid.

Curbe de descărcare DC la 25°C

Încărca

Încărcarea corectă este una dintre cele mai importante condiții pentru funcționarea cu succes a bateriilor plumb-acid cu reglare internă automată a presiunii. Alegerea încărcătorului potrivit are un impact direct asupra performanței și duratei de viață a bateriei.

Încărcați cu tensiune constantă

Încărcarea la tensiune constantă este metoda cea mai frecvent utilizată. Figura de mai jos prezintă caracteristicile de încărcare ale unei baterii cu gel la încărcarea lor cu o tensiune constantă de 2,40 V/celulă la un curent inițial de 0,3 CA.

Program de încărcare cu tensiune constantă la 25°C

• Pentru bateriile cu gel, intervalul de tensiune de încărcare în modul tampon este setat în intervalul 2,23–2,28 V/celulă (la 25°C).
• Pentru modul ciclic, intervalul de tensiune de încărcare este setat la 2,38–2,42 V/celulă (la 25°C).
• Bateriile cu gel nu necesită încărcare de egalizare. Tensiunea tampon este suficientă pentru a menține monoblocurile complet încărcate.

Bateriile cu gel pot fi achiziționate din magazinul online Realsolar:

Încărcare în două trepte la tensiune constantă

Această metodă este una dintre cele mai eficiente și este recomandată pentru încărcarea rapidă a bateriilor plumb-acid cu reglare internă automată a presiunii și menținerea acestora într-o stare complet încărcată (mod tampon). Caracteristicile încărcătorului pentru încărcare în două etape cu tensiune constantă sunt prezentate în figura de mai jos:

Caracteristicile de încărcare ale unui încărcător în două trepte

La etapa „A” curentul este limitat la 0,3 CA, iar tensiunea la bornele bateriei crește. În etapa „B”, curentul de încărcare începe să scadă, iar tensiunea se stabilizează la 2,40 V/celulă. În această etapă, nivelul de încărcare a bateriei ajunge la 80%. Când curentul de încărcare atinge nivelul „punctului de comutare Y”, circuitul de încărcare trece în treapta „C”, unde tensiunea de încărcare scade de la 2,40 la 2,25 V/celulă, iar curentul scade treptat până la aproape zero. Încărcătorul intră în modul tampon.

Tensiunea de încărcare depinde de temperatura mediului ambiant și trebuie ajustată conform programului prezentat în figura de mai jos:

Dependența tensiunii de încărcare de temperatura ambiantă

Tensiunea de încărcare (pe celulă) în modul tampon este calculată prin formula:
Sarcina U = 2,25 + (25 – (t + grad t +1)) 0,0033
Tensiunea de încărcare (pe celulă) în modul ciclic este calculată prin formula:
Sarcina U = 2,40 + (25 – (t + grad t +1)) 0,005

unde t – temperatura ambiantă, °C
grad t – gradientul de temperatură al dulapului bateriei, °C. Când este instalat pe rafturi deschise grad t = 0.

Depozitare și durată de viață

Bateriile cu gel pot fi depozitate fără reîncărcare timp de 1 an într-o cameră uscată la temperaturi ambiante de la –35° la +60°C.

Bateriile cu gel sunt proiectate să funcționeze în modul tampon timp de cinci ani (la 25°C). Figura de mai jos arată dependența capacității disponibile a bateriei cu gel în timp. Gazele generate în interiorul bateriei se recombină continuu și revin în componenta apoasă a electrolitului. Pierderea capacității și sfârșitul duratei de viață a bateriei apar ca urmare a coroziunii treptate a electrozilor.

Durată de viață în modul tampon

Durata de viață a bateriei în funcționare ciclică depinde de o serie de factori.

Cele mai semnificative dintre acestea sunt temperatura ambiantă de funcționare, rata de descărcare, adâncimea de descărcare și metoda de încărcare. Figura de mai jos arată efectul adâncimii de descărcare asupra numărului de cicluri ale bateriilor cu gel în modul ciclic.

Durată de viață în funcționare ciclică

Pe măsură ce temperatura crește, activitatea electrochimică a bateriei crește, iar pe măsură ce scade, scade. Prin urmare, pe măsură ce temperatura ambientală crește, capacitatea bateriei crește, iar pe măsură ce temperatura scade, aceasta scade. Figura de mai jos arată efectul temperaturii asupra capacității disponibile a bateriilor cu gel.

Dependența capacității de temperatura ambiantă la diferiți curenți de descărcare

Temperatura ambientală este un factor important care afectează durata de viață a bateriei. Pe măsură ce temperatura crește, viteza de coroziune a plăcilor crește, rezultând o durată de viață mai scurtă. Figura de mai jos arată dependența duratei de viață a bateriilor cu gel de temperatura ambiantă.

Dependența duratei de viață în modul tampon de temperatura ambiantă

Bateriile plumb-acid se auto-descarcă, ceea ce înseamnă că capacitatea lor disponibilă scade în timp atunci când sunt depozitate.

Acest proces este descris de graficul din figură:

Dependența capacității de timpul de stocare

Dacă bateriile au fost depozitate pentru o perioadă lungă de timp, acestea trebuie reîncărcate înainte de utilizare.
Pentru o perioadă de depozitare de până la 6 luni, reîncărcarea trebuie efectuată în 4-6 ore cu un curent continuu de 0,1 CA, sau 15-20 ore cu o tensiune constantă de 2,40 V/celulă.
Dacă perioada de depozitare este mai mare de 6 luni, reîncărcarea trebuie efectuată timp de 8-10 ore cu un curent constant de 0,1 CA, sau 20-24 ore cu o tensiune constantă de 2,40 V/celulă.

• Bateriile sunt proiectate pentru instalare pe rafturi izolate sau în dulapuri speciale pentru baterii în poziție verticală. Este permisă instalarea bateriilor în poziție orizontală cu plăci verticale. Spațiul nu necesită ventilație forțată.
• Dacă nivelarea elementelor nu este asigurată direct de metoda de instalare în sine, atunci este necesară nivelarea elementelor folosind o cretă (cordon de nivelare). Distanța dintre pereții laterali adiacenți ai două monoblocuri (lungimea instalării) este determinată de lungimea jumperilor. Pentru rânduri relativ lungi de monoblocuri montate, se recomandă începerea nivelării lungimii de instalare de la mijlocul rândului de monoblocuri montate, astfel încât toleranțele de rulare să poată fi netezite la ambele capete. Distanța minimă recomandată între baterii este de 5 până la 10 mm.
• Interconectarea bateriilor individuale se realizează folosind jumperi rigidi izolați care sunt înșurubate la poli sau jumperi flexibili de cablu. Jumperele sunt înșurubate folosind o cheie dinamometrică. Aplicați următorul cuplu de 20 Nm ± 1 Nm.
• Dacă două sau mai multe seturi de baterii sunt utilizate în paralel, firele, cablurile și barele colectoare prin care aceste baterii sunt conectate la sarcină trebuie să aibă aceeași lungime și să aibă aceeași rezistență.

Secvența instalării bateriilor în baterie:

• Conectați borna pozitivă a primei baterii la borna negativă a celei de-a doua baterii. Astfel, conectați toate bateriile într-un grup (un grup înseamnă un set de baterii pe un singur nivel sau pe un rând al unui rack).
• Conectați bateriile în grupurile rămase (dacă există) în același mod ca la pasul 1.
• Conectați borna de masă a încărcătorului sau a încărcăturii la borna negativă (dacă masa este negativă) a ultimului baterie sau a ultimului grup.
• Dacă există grupuri, conectați-le împreună, începând cu ultimul (conectat la pinul de masă).
• În cele din urmă, conectați borna pozitivă a primului acumulator sau a primului grup la borna pozitivă a încărcătorului sau a sarcinii.
• După finalizarea lucrărilor de instalare, bateriile trebuie numerotate, iar suprafețele exterioare ale bornelor, jumperilor și punctelor de conectare trebuie lubrifiate cu un strat subțire de vaselină tehnică sau unsoare sintetică.

Bateriile cu gel plumb-acid sunt destinate utilizării în spații închise cu ventilație naturală, inclusiv încăperi cu echipamente de proces și personal de întreținere, la temperaturi de la -20°C la +60°C. Intervalul de temperatură de stocare a bateriei este de la –35°С până la +60°С.

• Bateriile sunt furnizate de producător în stare încărcată, umplute cu electrolit și gata de utilizare.
• Nu se recomandă instalarea bateriilor în apropierea surselor de căldură. Deoarece bateriile pot genera gaze inflamabile, acestea nu trebuie instalate în apropierea echipamentelor care pot produce descărcări electrice sub formă de scântei.
• Nu instalați și nu utilizați bateriile în atmosfere care conțin vapori de la solvenți organici sau adezivi sau în contact cu acestea.
• Pentru a maximiza durata de viață a bateriilor, valoarea medie a curentului de ondulare de orice origine care curge prin baterie nu trebuie să depășească 0,1 CA, iar stabilizarea tensiunii de încărcare ar trebui să fie de 1%.
• Este întotdeauna recomandat să curățați carcasa bateriei folosind o bucată de cârpă umezită cu apă. Nu utilizați niciodată uleiuri, solvenți organici precum benzină, diluanți de vopsea etc. în aceste scopuri.
• Nu dezasamblați bateria. Dacă electrolitul intră în ochi sau piele, clătiți imediat zona afectată cu un jet puternic de apă curată și consultați imediat un medic.
• Atingerea părților sub tensiune ale bateriei poate duce la șoc electric. Lucrările de verificare sau întreținere a bateriilor trebuie efectuate cu mănuși de cauciuc.
• Utilizarea bateriilor diferite (capacitate diferite, cu istoric diferit de utilizare, date diferite de fabricație și care provin de la diferiți producători) poate provoca deteriorarea atât bateriei în sine, cât și echipamentelor asociate acesteia.

Cea mai importantă condiție pentru funcționarea corectă și performanța ridicată și durata de viață a bateriei este încărcarea corectă a acestuia. Și nu contează deloc despre ce model vorbim. Acest lucru se aplică atât bateriilor de mare putere utilizate în industrie, cât și bateriilor mici plasate în playere și smartphone-uri.

Din păcate, nu toți utilizatorii unor astfel de dispozitive cunosc aceste reguli. Articolul nostru are ca scop creșterea cunoștințelor tehnice ale clienților și acționează ca un fel de instrucțiune privind utilizarea bateriilor reîncărcabile. Și când întâmpinați probleme, va exista material de înaltă calitate care descrie toate etapele importante.

Producătorii produc un număr mare de baterii reîncărcabile: fiecare dintre ele are propriile caracteristici unice. Acest lucru se aplică atât modului de funcționare, cât și procesului de încărcare. Modelele de înaltă calitate de la producători de top sunt întotdeauna furnizate cu instrucțiuni detaliate, dar există cazuri rare când astfel de documente pur și simplu nu sunt incluse în pachetul de livrare. Căutarea articolelor necesare pe Internet nu este cea mai interesantă activitate și pur și simplu nu există suficient timp pentru aceasta.

Prin urmare, în acest articol vom descrie principalele puncte ale încărcării corecte. sigilat, baterii plumb-acid de tip fără întreținere. Sunt folosite atât în ​​aparatele de uz casnic, cât și în sursele de alimentare neîntreruptibile. În plus, toate modelele de baterii auto urmează același principiu. GelȘi baterii AGM sunt taxate conform acestor instrucțiuni. Puteți aplica cu succes regulile prezentate pentru baterii de pornire care necesită întreținere. Dar există câteva caracteristici pe care le vom indica în acest articol.

Cea mai importantă întrebare este cum se încarcă exact bateria?

În această secțiune vom vorbi despre principalele puncte ale încărcării corecte a bateriei. Există o regulă foarte importantă: se aplică tuturor modelelor care sunt pe piață, fără excepție. Cu cât bateria este descărcată de mai puține ori și cu cât este mai mică adâncimea de descărcare, cu atât durata sa de viață este mai lungă.

Există multe mituri care se referă la procesul de încărcare. Cel mai adesea, „experții” susțin că trebuie să descărcați complet bateria și să o încărcați la maximum. În plus, astfel de „experți” sunt siguri că, prin descărcarea periodică a bateriei, îi creșteți durata de viață. Totul este greșit: dacă consultantul tău se oferă să cumpere un produs și povestește astfel de fabule, nu mai merge la acest magazin.

Dacă luăm în considerare bateriile de calitate scăzută care sunt fabricate de un producător necunoscut, atunci pentru acestea procesul periodic de încărcare și descărcare este cu adevărat important. Dacă acest lucru nu se face, atunci astfel de baterii eșuează pur și simplu (plăcile se dizolvă în acid sulfuric și se formează sulfați). Dar pentru modelele de înaltă calitate, cel mai optim mod de operare este tamponul. În timpul acesteia, descărcările sunt complet eliminate, iar bateria este sub sarcină constantă.

Pentru a înțelege regulile de încărcare a bateriei, ar trebui să înțelegeți conceptele de bază ale modurilor sale de funcționare.

Cel mai optim este modul de funcționare tampon.

Nu există un exemplu mai izbitor al unui astfel de mod - ca sursă de alimentare neîntreruptibilă. Într-un UPS, bateria este încărcată tot timpul și începe să furnizeze energie numai în cazurile în care se pierde puterea din rețeaua electrică. Imediat ce alimentarea este restabilită, are loc procesul de reîncărcare. Acesta este cel mai corect mod de funcționare: utilizarea bateriei în acest mod duce la o durată de viață lungă. Cele mai avansate modele pot rezista mai mult de 12 ani. Și aceasta este departe de limită pentru baterii AGM nouă generație.

Să ne uităm la modul ciclic de funcționare.

Un exemplu standard de mod ciclic de aplicare a unei baterii reîncărcabile este o mașină de jucărie, sistemele electrice automate de acasă. Cu acest tip de operație are loc un proces de descărcare și încărcare, iar acest lucru se întâmplă o dată pe zi. Acesta este cel mai sever mod de funcționare: în astfel de cazuri nu se vorbește despre durata de viață echivalentă în timp. În aceste cazuri, se ia în considerare resursa ciclurilor de lucru. Regulat AGA bateriile reîncărcabile nu funcționează mai mult de 300 de cicluri, iar modelele noi - 600 de cicluri.

Suntem adesea surprinși de „tehnicieni” care folosesc baterii de mașină concepute pentru a porni demarorul pentru funcționare ciclică. Vă avertizăm imediat: aceste modele sunt concepute pentru un singur proces - pornirea motorului. După aceea, generatorul trebuie să furnizeze energie singur. Dacă intenționați să utilizați un mod de funcționare ciclic, plăcile vor eșua rapid, iar „economiile de costuri” se vor termina cu eșec.

Cum să încărcați bateriile în modul tampon.

După cum știți, tensiunea nominală a fiecărui element dintr-o baterie de tip plumb-acid este de 2V. Cel mai adesea, bateriile cu trei și șase celule sunt folosite pentru nevoile casnice.

În timpul funcționării tampon, tensiunea ar trebui să fie de 2,3 V per celulă a bateriei. Dacă luăm în considerare modelele de 12 volți, atunci această cifră este de 13,8 V și modelele de 6 volți - 6,9 V.

Parametrii curentului de încărcare ar trebui să fie de 30% din capacitatea bateriei de 10 ore. Dacă vorbim despre gel modele, aceste cifre sunt egale cu 20 la sută. Ca exemplu, luați în considerare o baterie obișnuită C10. Capacitatea sa este de 100 Ah, ceea ce înseamnă că curentul de încărcare nu trebuie să depășească 30 A.

Să ne uităm la procesul corect de încărcare a bateriilor care funcționează în modul ciclic: Parametrii de tensiune sunt 2,45 V/el, curentul de încărcare este de 20% pentru C10.

Durata de încărcare a bateriei.

Durata procesului de încărcare a bateriei depinde de o serie de factori: în primul rând, de încărcarea inițială. În primele minute are loc încărcarea rapidă (accelerată), dar după un timp consumul de curent scade și se oprește când bateria ajunge la încărcare completă. Cel mai important criteriu de încărcare este reducerea consumului de curent al bateriei la 1,5 mA pentru fiecare Ah de capacitate a bateriei. Dacă ne uităm la bateria C20, atunci o scădere a curentului de încărcare la 200 - 300 mA indică faptul că bateria este aproape complet încărcată. Pentru a crește încărcarea la 100%, trebuie să continuați procesul de încărcare cu acest curent timp de 1 oră.

O baterie descărcată se încarcă în 10 - 12 ore în funcționare ciclică. În modul tampon, aceste cifre ajung la 40 de ore. Pentru a încărca complet bateria, aceasta trebuie să furnizeze cu 20 la sută mai multă energie decât cea indicată în valorile nominale. Aici se aplică legile fizice standard. Și acești parametri sunt complet independenți de marca producătorului și de tipul bateriei. În termeni simpli, absența suprasaturației nu va finaliza toate reacțiile chimice și electrice care apar în baterie.

Temperatura optimă pentru procesul de încărcare este de 20 de grade Celsius. Dacă temperatura este redusă, timpul de încărcare ar trebui mărit. Când încercați să încărcați o baterie la temperaturi scăzute, toate eforturile dvs. tind să fie zero.

Sunt luate în considerare aspectele legate de aplicarea și funcționarea bateriilor etanșe plumb-acid, cele mai utilizate pe scară largă pentru redundanța echipamentelor de alarmă de incendiu (FS).

* Toate desenele și specificațiile tehnice utilizate în acest articol sunt date din documentația pentru bateriile Fiamm și, de asemenea, corespund pe deplin caracteristicilor tehnice ale parametrilor bateriei produși de Cobe și Yuasa.

Bateriile sigilate plumb-acid (denumite în continuare baterii), care au apărut pe piața rusă la începutul anilor 90, destinate utilizării ca surse de curent continuu pentru alimentarea cu energie electrică sau de rezervă a echipamentelor de securitate, comunicații și supraveghere video, au câștigat rapid popularitate în rândul utilizatorilor. și dezvoltatori. Cele mai utilizate baterii sunt cele produse de următoarele companii: Power Sonic, CSB, Fiamm, Sonnenschein, Cobe, Yuasa, Panasonic, Vision.

Bateriile de acest tip au următoarele avantaje:

Figura 1 - Dependența timpului de descărcare a bateriei de curentul de descărcare

• etanșeitate, absența emisiilor nocive în atmosferă;
• nu este nevoie să înlocuiți electrolitul sau să adăugați apă;
• Posibilitate de operare in orice pozitie;
• nu provoacă coroziunea echipamentului de alarmă de incendiu;
• rezistență fără deteriorare la descărcarea profundă;
• autodescărcare scăzută (mai puțin de 0,1%) din capacitatea nominală pe zi la o temperatură ambientală de plus 20 °C;
• menținerea operabilității pentru mai mult de 1000 de cicluri de descărcare de 30% și peste 200 de cicluri de descărcare completă;
• posibilitatea de depozitare în stare încărcată fără reîncărcare timp de doi ani la o temperatură ambientală de plus 20 °C;
• capacitatea de a restabili rapid capacitatea (până la 70% în două ore) atunci când se încarcă o baterie complet descărcată;
• ușurință de încărcare;
• La manipularea produselor nu sunt necesare precauții (deoarece electrolitul este sub formă de gel, nu există scurgeri de acid dacă carcasa este deteriorată).

Figura 2 - Dependența capacității bateriei de temperatura ambiantă

Una dintre caracteristicile principale este capacitatea bateriei C (produsul curentului de descărcare A și timpul de descărcare h). Capacitatea nominală (valoarea indicată pe baterie) este egală cu capacitatea pe care bateria o oferă atunci când este descărcată timp de 20 de ore la o tensiune de 1,75 V pe fiecare celulă. Pentru o baterie de 12 volți care conține șase celule, această tensiune este de 10,5 V. De exemplu, o baterie cu o capacitate nominală de 7 Ah asigură funcționarea timp de 20 de ore la un curent de descărcare de 0,35 A. Când se calculează timpul de funcționare a bateriei la descărcare curent diferit de 20 de ore, capacitatea sa reală va diferi de cea nominală. Deci, cu un curent de descărcare de peste 20 de ore, capacitatea reală a bateriei va fi mai mică decât valoarea nominală ( poza 1).

Capacitatea bateriei depinde și de temperatura mediului ambiant ( figura 2).
Toate companiile producătoare produc baterii de două valori nominale: 6 și 12 V cu o capacitate nominală de 1,2 ... 65,0 Ah.

FUNCȚIONARE CU BATERIA

Când utilizați baterii, trebuie să respectați cerințele pentru descărcarea, încărcarea și depozitarea acestora.

1. Baterie descărcată

Când bateria este descărcată, temperatura mediului ambiant trebuie menținută în intervalul de la minus 20 (pentru unele tipuri de baterii de la minus 30 °C) la plus 50 °C. O gamă atât de largă de temperatură permite instalarea bateriilor în încăperi neîncălzite fără încălzire suplimentară.
Nu este recomandat să supună bateria la o descărcare „profundă”, deoarece aceasta poate duce la deteriorarea acesteia. ÎN tabelul 1 Valorile tensiunii de descărcare admisibile sunt date pentru diferite valori ale curentului de descărcare.

tabelul 1

Bateria trebuie încărcată imediat după descărcare. Acest lucru este valabil mai ales pentru o baterie care a fost descărcată „profund”. Dacă bateria rămâne într-o stare descărcată pentru o perioadă lungă de timp, poate apărea o situație în care va fi imposibil să-și refacă întreaga capacitate.

Unii dezvoltatori de surse de alimentare cu baterie încorporată setează tensiunea de oprire a bateriei atunci când aceasta este descărcată extrem de scăzută (9,5 ... 10,0 V), încercând să mărească timpul de funcționare în rezervă. De fapt, creșterea duratei activității sale în acest caz este nesemnificativă. De exemplu, capacitatea reziduală a unei baterii atunci când este descărcată cu un curent de 0,05 C până la 11 V este de 10% din valoarea nominală, iar când este descărcată cu un curent mare această valoare scade.

2. Conectarea mai multor baterii

Pentru a obține tensiuni de peste 12 V (de exemplu, 24 V), utilizate pentru a susține panourile de control și detectoarele pentru zone deschise, este posibil să conectați mai multe baterii în serie. În acest caz, trebuie respectate următoarele reguli:

• Este necesar să folosiți același tip de baterii produse de același producător.
• Nu se recomandă conectarea bateriilor cu o diferență de dată de fabricație mai mare de 1 lună.
• Este necesar să se mențină diferența de temperatură între baterii la 3 °C.
• Se recomandă menținerea distanței necesare (10 mm) între baterii.

3. Depozitare

Este permisă depozitarea bateriilor la temperaturi ambientale de la minus 20 până la plus 40 °C.

Figura 3 - Dependența modificărilor capacității bateriei de timpul de stocare la diferite temperaturi

Bateriile furnizate de producători într-o stare complet încărcată au un curent de autodescărcare destul de scăzut, totuși, în timpul depozitării pe termen lung sau utilizând un mod de încărcare ciclică, capacitatea lor poate scădea ( figura 3). Când depozitați bateriile, se recomandă să le reîncărcați cel puțin o dată la 6 luni.

4. Încărcarea bateriei

Figura 4 - Dependența duratei de viață a bateriei de temperatura ambiantă

Bateria poate fi încărcată la temperaturi ambientale de la 0 la plus 40 °C.
Când încărcați o baterie, nu o puneți într-un recipient închis ermetic, deoarece se pot degaja gaze (la încărcare cu un curent mare).

SELECTAREA ÎNCĂRCĂTORULUI

Figura 5 - Dependența modificărilor capacității relative a bateriei de durata de viață în modul de încărcare tampon

Necesitatea de a alege încărcătorul potrivit este dictată de faptul că încărcarea excesivă nu numai că va reduce cantitatea de electrolit, dar va duce la defectarea rapidă a celulelor bateriei. În același timp, reducerea curentului de încărcare duce la o creștere a duratei de încărcare. Acest lucru nu este întotdeauna de dorit, mai ales atunci când rezervați echipament de alarmă de incendiu la unități unde apar adesea întreruperi de curent,
Durata de viață a bateriei variază foarte mult în funcție de metodele de încărcare și de temperatura mediului ambiant ( pozele 4, 5, 6).

Mod de încărcare tampon

Figura 6 - Dependența numărului de cicluri de descărcare a bateriei de adâncimea de descărcare * % arată adâncimea de descărcare pentru fiecare ciclu al capacității nominale, luată ca 100%

În modul de încărcare tampon, bateria este întotdeauna conectată la o sursă de curent continuu. La începutul încărcării, sursa funcționează ca limitator de curent, la sfârșit (când tensiunea de pe baterie atinge valoarea cerută) începe să funcționeze ca limitator de tensiune. Din acest moment, curentul de încărcare începe să scadă și atinge o valoare care compensează autodescărcarea bateriei.

Mod de încărcare ciclică

Modul de încărcare ciclică încarcă bateria și apoi o deconectează de la încărcător. Următorul ciclu de încărcare se efectuează numai după descărcarea bateriei sau după un anumit timp pentru a compensa autodescărcarea. Caracteristicile de încărcare a bateriei sunt date în masa 2.

masa 2

Notă - Coeficientul de temperatură nu trebuie luat în considerare dacă încărcarea are loc la o temperatură ambientală de 10 ... 30 ° C.

Pe Figura 6 arată numărul de cicluri de descărcare la care poate fi supusă bateria în funcție de adâncimea de descărcare.

Încărcare accelerată a bateriei

Încărcarea accelerată a bateriei este permisă (numai pentru modul de încărcare ciclică). Acest mod se caracterizează prin prezența circuitelor de compensare a temperaturii și a dispozitivelor de protecție a temperaturii încorporate, deoarece atunci când curge un curent de încărcare mare, bateria se poate încălzi. Caracteristicile încărcării accelerate a bateriei sunt prezentate în tabelul 3.

Tabelul 3

Notă - Trebuie folosit un cronometru pentru a preveni încărcarea bateriei.

Pentru bateriile cu o capacitate mai mare de 10 Ah, curentul inițial nu trebuie să depășească 1C.
Durata de viață a bateriilor sigilate plumb-acid poate fi de 4...6 ani (în funcție de cerințele de încărcare, depozitare și funcționare a bateriilor). În plus, în perioada specificată de funcționare a acestora nu este necesară întreținere suplimentară.

Continuați lectură

Durata de viață a bateriilor sigilate plumb-acid ca parte a echipamentelor electronice Aleksandr Anatolyevich Merunko Director tehnic al Disk LLC, Tomsk În prezent, bateriile sigilate plumb-acid ocupă o poziție de lider pe piața de consum a surselor de curent secundare (datorită costului lor relativ scăzut) . Sunt folosite...

Ce capacitate a bateriei ai nevoie? La calcularea unui sistem autonom de alimentare este foarte important să alegeți capacitatea corectă a bateriei. Specialiștii companiei „Casa ta solară” te vor ajuta să calculezi corect capacitatea bateriei necesară pentru sistemul tău energetic. Pentru calcule preliminare, puteți utiliza următoarele simple...

Modul tampon de funcționare al bateriilor reîncărcabile este cel mai „favorit” - bateria este reîncărcată constant și foarte rar primește o descărcare profundă. În acest mod, bateria vă va dura cât mai mult posibil.

Un exemplu de utilizare a unei baterii în modul tampon ar fi o sursă de alimentare neîntreruptibilă: atunci când rețeaua este prezentă, bateria menține în mod constant o încărcare, iar în momentul în care rețeaua dispare, bateria începe să elibereze energia acumulată. Sursele de alimentare neîntreruptibilă ale computerului folosesc de obicei baterii de 12 V cu o capacitate de 7 până la 26 Ah, ceea ce permite computerului să funcționeze cu baterie pentru încă 10-15 minute în timpul unei pene de curent.

Domeniul de aplicare în modul tampon:

• stocarea energiei solare
• Surse de alimentare neîntreruptibilă (UPS)
• sisteme de iluminat de urgență
• lifturi
• sisteme de incendiu și securitate
• case de marcat
• sisteme de urgență

Modul ciclic

Modul de funcționare ciclic este cel mai „dur” pentru baterie. În acest mod, este complet descărcat, apoi pus la încărcare și complet descărcat din nou. Durata de viață în acest caz va depinde de adâncimea de descărcare a bateriei.

Majoritatea bateriilor plumb-acid de tip AGM au o durată de viață ciclică de cel mult 300 de cicluri de descărcare 100%, dar există deja baterii de nouă generație a căror viață ciclică este de 600 de cicluri de descărcare 100%.

Domeniul de aplicare în modul ciclic:

• mașini de spălat uscate
• motoare de bărci
• mașini electrice
• echipamente de încărcare etc.

Sistem de alimentare tampon

Cu un astfel de sistem de alimentare paralel cu redresorul UZ iar sarcina este pe baterie G.B.(Fig. 2.3). În cazul unei întreruperi de curent alternativ sau a unei deteriorări a redresorului, bateria continuă să alimenteze sarcina fără întrerupere a sursei de alimentare. Bateria reîncărcabilă asigură o rezervă fiabilă a surselor de energie electrică și, în plus, împreună cu filtrul de putere, efectuează netezirea necesară a ondulației. Cu un sistem de alimentare tampon, se disting trei moduri de funcționare: curent mediu, în impulsuri și reîncărcare continuă.

La modul curent mediu(Fig. 2.4) redresor UZ, conectat în paralel cu bateria GВ, asigură curentul constant Iv indiferent de modificările curentului In în sarcina Rn. Când curentul de sarcină In este mic, redresorul alimentează sarcina și încarcă bateria cu curentul I3, iar când curentul de sarcină este mare, redresorul, împreună cu bateria, care este descărcată cu curentul Ir, alimentează sarcina. In timpul incarcarii, tensiunea pe fiecare baterie creste si poate ajunge la 2,7 V, iar in timpul descarcarii scade la 2 V. Pentru implementarea acestui mod se pot folosi cele mai simple redresoare fara dispozitive de reglare automata. Curentul redresorului este calculat pe baza cantității de energie electrică (amperi-oră) cheltuită pentru alimentarea sarcinii în timpul zilei. Această valoare ar trebui mărită cu 15-25% pentru a compensa pierderile care există întotdeauna la încărcarea și descărcarea bateriilor.

Dezavantajele modului includ: incapacitatea de a determina și seta cu precizie curentul redresor necesar, deoarece natura reală a modificării curentului de sarcină nu este niciodată cunoscută cu precizie, ceea ce duce la subîncărcare sau supraîncărcare a bateriilor; durată scurtă de viață a bateriei (8-9 ani), cauzată de ciclurile profunde de încărcare și descărcare; fluctuații semnificative de tensiune pe sarcină, deoarece tensiunea pe fiecare baterie poate varia de la 2 la 2,7 V.

În modul de încărcare cu impulsuri(Fig. 2.5) curentul redresorului se modifică brusc în funcție de tensiunea de pe baterie GВ.În acest caz, redresorul UZ asigură alimentarea sarcinii Rn împreună cu bateria G ÎN sau alimentează sarcina

Figura 2.3 – Schema sistemului de alimentare tampon

Figura 2.4 – Mod curent mediu:

a – diagramă; b – diagrama curentului; c – dependența curenților și tensiunilor de timp; I З și I Р – respectiv, curenții de încărcare și de descărcare ai bateriei

Figura 2.5 – Modul de încărcare cu impuls:

a – diagramă; b – diagrama curenților și tensiunilor; c, d – dependența curenților și tensiunilor de timp

si reincarca bateria. Curentul maxim al redresorului este setat puțin mai mare decât curentul care apare în timpul orei de sarcină de vârf, iar curentul minim de sarcină I V max este mai mic decât curentul minim de sarcină I n.

Să presupunem că în poziția inițială redresorul furnizează un curent minim. Acumulatorul este descărcat și tensiunea scade la 2,1 V per celulă. Releu R eliberează armătura și șuntează rezistorul R cu contactele sale . Curentul la ieșirea redresorului crește treptat până la maxim. Din acest moment, redresorul alimentează sarcina și încarcă bateria. În timpul procesului de încărcare, tensiunea bateriei crește și ajunge la 2,3 V per celulă. Releul se activează din nou R, iar curentul redresorului scade la minimum; Bateria începe să se descarce. Apoi ciclurile se repetă. Durata intervalelor de timp ale curentului de redresor maxim și minim se modifică în funcție de modificarea curentului în sarcină.

Avantajele modului includ: simplitatea sistemului de control al curentului la ieșirea redresorului; limite mici pentru schimbările de tensiune pe baterie și pe sarcină (de la 2,1 la 2,3 V per celulă); creșterea duratei de viață a bateriilor până la 10-12 ani datorită ciclurilor de încărcare și descărcare mai puțin profunde. Acest mod este utilizat pentru alimentarea dispozitivelor de automatizare.

În modul de încărcare continuă(Fig. 2.6) sarcina Rn este alimentată integral de la redresor UZ. Baterie încărcată GB primește un mic curent de reîncărcare constant de la redresor, compensând autodescărcarea. Pentru a implementa acest mod, este necesar să setați tensiunea la ieșirea redresorului la o rată de (2,2 ± 0,05) V pentru fiecare baterie și să o mențineți cu o eroare de cel mult ±2%. În acest caz, curentul de reîncărcare pentru bateriile acide este I p = (0,001-0,002) C N iar pentru bateriile alcaline I p = 0,01 C N. Prin urmare, pentru înaltă

Figura 2.6 – Mod de încărcare continuă:

a – diagramă; b – diagrama curentului; c – dependenţa curenţilor şi tensiunilor de timp

Pentru a finaliza acest mod, redresoarele trebuie să aibă dispozitive de stabilizare a tensiunii precise și fiabile. Nerespectarea acestei cerințe duce la supraîncărcarea bateriilor sau la descărcarea profundă și sulfatarea acestora.

Avantajele modului includ: o eficiență destul de mare a instalației, determinată doar de redresor (η = 0,7÷0,8); durată mare a bateriei, ajungând la 18-20 de ani din cauza absenței ciclurilor de încărcare și descărcare; stabilitate de înaltă tensiune la ieșirea redresorului; Costuri de operare reduse prin automatizare și întreținere simplificată a bateriei.

În mod normal, bateriile sunt într-o stare încărcată și nu necesită monitorizare continuă. Absența ciclurilor de încărcare și descărcare și curentul de reîncărcare selectat corect reduc sulfatarea și fac posibilă creșterea perioadelor dintre reîncărcări și descărcări de control.

Dezavantajul acestui mod este necesitatea de a complica dispozitivele de alimentare datorită elementelor de stabilizare și automatizare. Modul este utilizat în dispozitivele pentru alimentarea echipamentelor de comunicații.