martie 2016

După cum se știe, funcționarea unei baterii plumb-acid se bazează pe apariția unei diferențe de potențial între doi electrozi scufundați în electrolit. Substanța activă a catodului negativ este plumbul pur, iar substanța activă a anodului pozitiv este dioxidul de plumb. Sistemele de alimentare de rezervă și autonome pot folosi baterii fabricate folosind diferite tehnologii: lichid service, gel sigilat sau AGM. Indiferent de tehnologie, procesele chimice care apar în bateriile plumb-acid sunt similare:

Când sunt descărcate, un curent electric trece prin plăci, iar plăcile sunt acoperite cu oxid sulfuric de plumb (sulfat). Sulfatul de plumb se depune pe plăci sub forma unei acoperiri poroase. La încărcare, are loc o reacție inversă de reducere a substanței active; plumbul pur se acumulează pe plăcile negative, iar pe plăcile pozitive se acumulează o masă poroasă de oxid de plumb. Din păcate, restabilirea completă a substanței active în fiecare nou ciclu de descărcare-încărcare este imposibilă. În timpul funcționării, apare în mod inevitabil așa-numita îmbătrânire a bateriei, adică o pierdere treptată a capacității - până la limita de funcționare admisă, de obicei luată pentru a reduce capacitatea la 60% față de cea originală. În condiții ideale, durata reală de viață a bateriei în modul tampon poate fi apropiată de durata nominală.

Procesul de îmbătrânire al unei baterii poate fi accelerat semnificativ datorită următoarelor procese distructive:

• Sulfarea plăcilor;
• Coroziunea plăcilor și pierderea masei active;
• Evaporarea electrolitului sau așa-numita „uscare” a bateriei;
• Stratificarea electroliților (tipic numai pentru bateriile lichide).

Sulfarea plăcilor

Când bateria este descărcată, masa activă liberă se transformă în microcristale solide de sulfat de plumb. Daca bateria nu se incarca mult timp, microcristalele devin mai mari, depozitul se ingroasa si blocheaza accesul electrolitului la placi, ceea ce face imposibila incarcarea bateriei. Factori care cresc riscul de sulfatare: depozitare pe termen lung în stare de descărcare; subîncărcare cronică a bateriei în modul ciclic (este necesară o încărcare de 100% cel puțin o dată pe lună); descărcare extrem de profundă a bateriei. Sulfarea plăcilor poate fi parțial eliminată prin moduri speciale de încărcare a bateriei.

Coroziunea și scurgerea substanței active

În timpul coroziunii, plumbul pur al rețelei plăcii, interacționând cu apa, este oxidat în oxid de plumb. Oxidul de plumb conduce curentul electric mai rău la substanța activă a lubrifiantului plăcii, crește rezistența internă și reduce rezistența bateriei la curenții mari de descărcare. Pe plăcile pozitive, coroziunea slăbește aderența rețelei la substanța activă. În plus, substanța activă a plăcii pozitive își pierde treptat rezistența. Cu fiecare ciclu de răspândire, stratul plăcii își schimbă starea de la o masă masivă de microcristale de oxid de plumb la o structură cristalină dură de sulfat de plumb. Comprimarea și expansiunea alternante reduce rezistența fizică a stratului de răspândire, care, combinată cu o slăbire a aderenței, duce la alunecarea și scurgerea substanței active în partea inferioară a bateriei. Coroziunea și acumularea de substanță activă detașată poate duce la deformarea plăcilor bateriei și, în cel mai rău caz, la scurtcircuitarea acestora.

Factori care cresc riscul de coroziune și pierderea masei active:

• încărcați o tensiune prea mare;
• încărcarea cu curent insuficient - adică rămânerea sub tensiune înaltă pentru o perioadă lungă de timp în timpul fazei de umplere;
• rămânerea în faza de absorbție prea mult timp („supraîncărcare”);
• încărcarea bateriei cu prea mult curent;
• descărcare accelerată a bateriei cu prea mult curent.

Deversarea (alunecarea) masei active a electrolitului este un fenomen ireversibil. Cea mai periculoasă consecință a alunecării masei active este scurtcircuitarea plăcilor.

Evaporarea electroliților

Când placa pozitivă a bateriei este descărcată, din apă se formează oxigen. În condiții normale de încărcare flotantă, oxigenul se recombină cu hidrogenul de pe placa negativă a bateriei, restabilind cantitatea inițială de apă din electrolit. Dar difuzia oxigenului în separator este dificilă, astfel încât procesul de recombinare nu poate fi eficient 100%. Reducerea proporției de apă modifică caracteristicile de încărcare ale bateriei și, la un anumit prag, face încărcarea complet imposibilă. Factori care cresc riscul de „uscare a bateriei”: funcționarea la temperaturi ambientale ridicate; încărcare cu prea mult curent sau tensiune; Tensiunea de flotare este prea mare - bateria este „supraîncărcată”.

Evaporarea electroliților este un fenomen ireversibil pentru gel șibaterii AGM. Motivul principal pentru uscare, mai ales pentruAGM – „supraîncărcare” bateriilor.

Evadarea termică și defalcarea termică a bateriilor

Îmbătrânirea bateriei, din cauza proceselor enumerate mai sus, are loc într-un ritm accelerat, dar totuși destul de lent și adesea inobservabil.

Recombinarea gazelor într-o baterie etanșă este un proces chimic care produce căldură. Când recombinarea are loc la valorile corecte de tensiune și curent de încărcare, încălzirea nu creează probleme. Cu toate acestea, când bateria este supraîncărcată, temperatura internă crește mai repede decât bateria poate fi răcită extern. O creștere a temperaturii reduce tensiunea de încărcare, care în etapa de absorbție duce la o creștere simultană a curentului. Aceasta, la rândul său, crește din nou temperatura.

Începe un ciclu auto-susținut de generare de curent și căldură în creștere, ducând, în cel mai rău caz, la deformarea rețelelor și la un scurtcircuit intern cu distrugerea ireversibilă a bateriei.

Factori care cresc riscul de evadare termică:

• încărcare intermitentă sau „pulsată” din cauza unei surse de alimentare externe instabile sau a unui încărcător de proastă calitate;
• rămânerea în faza de absorbție prea mult timp – „supraîncărcare”;
• disipare slabă a căldurii sau temperatură ambientală ridicată.

Specificul proceselor distructive din lanțul bateriei

Este ușor de observat că la încărcarea unei baterii separate, toți factorii de risc pot fi eliminați prin asigurarea condițiilor corecte de funcționare și a algoritmului de încărcare. Cu toate acestea, sistemele de alimentare de rezervă folosesc rareori mai puțin de două baterii. Cu o conexiune paralel-serială, încărcătorul „vede” valorile curentului și tensiunii de încărcare numai la bornele terminale, astfel încât tensiunile bateriilor individuale pot diferi semnificativ de valorile recomandate. O baterie care are un nivel mai ridicat de auto-descărcare (curent de scurgere mai mare) poate provoca supraîncărcarea celulelor conectate la ea în serie și încărcarea incompletă a celulelor conectate la ea în paralel. Supraîncărcarea și subîncărcarea cresc riscul aproape a tuturor proceselor distructive. Prin urmare, pentru a reduce pericolul, toate bateriile din lanț trebuie să aibă aceeași stare de încărcare și valori de capacitate cât mai apropiate posibil. Pentru instalațiile noi, se recomandă utilizarea bateriilor nu numai de aceeași marcă, ci și din același lot din fabrică. Cu toate acestea, practica arată că chiar și într-un singur lot Nu există nici măcar două baterii cu exact aceleași caracteristici capacitatea, starea de încărcare și curenții interni de scurgere. Mai mult, cerința de caracteristici identice este de neatins atunci când este necesară înlocuirea unei baterii deteriorate într-o baterie deja utilizată.

O ușoară variație a gradului de încărcare a bateriilor noi este cel mai adesea netezită în timpul procesului de rodare pe mai multe cicluri de descărcare și încărcare. Dar dacă există o împrăștiere sau o diferență semnificativă în caracteristicile capacității dezechilibruîntre bateriile individuale ale matricei crește doar în timp.

Reîncărcarea sistematică a bateriilor cu o capacitate mai mică și posibila inversare a polarității bateriilor subîncărcate în timpul descărcărilor profunde duc la acumularea de deteriorare și defectarea bateriilor individuale. Datorită efectului de evaporare termică, chiar și o baterie defectă poate distruge întreaga gamă de baterii.

Egalizare activă a bateriei

Puteți atenua diferențele dintre parametrii bateriei folosind un dispozitiv special numit echilibrator de încărcare a bateriei sau nivelator de dezechilibru.

IMPORTANT! Utilizarea echilibratoarelor de încărcare reduce riscul proceselor distructive, dar nu poate repara o baterie deja serios deteriorată.

Din punct de vedere fizic, dispozitivul de egalizare a încărcării bateriei este un modul electronic compact conectat la fiecare pereche de elemente conectate în serie:

• pentru baterie de 24V necesar un echilibrator de încărcare la lanț (schema 1).
• pentru o baterie de 48V necesar trei echilibratori de încărcare la lanț (Schema 2).

SBB este alimentat de la baterie în sine sau de la o sursă de încărcare. Consumul de energie propriu al SBB este scăzut și comparabil cu pierderile de autodescărcare.

Nivel de eficiență SBB2-12-A fundamental mai mare decât cea a altor echilibratoare de încărcare, a căror funcționare se bazează fie pe derivarea puterii de încărcare în exces (așa-numitele echilibrare pasive, care creează pierderi directe de energie), fie pe reîncărcarea selectivă a elementelor (egalizarea are loc numai în timpul încărcării). Curent de egalizare maxim SBB2-12-A– 5A, care depășește capacitățile tuturor dispozitivelor alternative de pe piață.

Efectul utilizării unui echilibrator de încărcare:

1) Fiabilitate generală îmbunătățităși creșterea duratei de viață a bateriei.

2) Producție energetică crescută baterie, pentru că Când bateriile sunt descărcate profund, capacitatea tuturor bateriilor dintr-un circuit în serie este utilizată mai mult.

Echilibratoarele SBB funcționează continuu, menținând bateriile într-o stare echilibrată chiar și atunci când încărcătorul este oprit.

Schema de conectare

Schema de conectare pentru un nivel (echilibrator) la o baterie de 24V și 48V.

Mai jos sunt diagramele de conectare a nivelului de încărcare SBB2-12-A la baterii plumb-acid de 12V în baterii de 24V și 48V.

Schema 1. Baterie de 24V din două baterii de 12V	Sistem2. Baterie de 48V din patru baterii de 12V

Conectarea unui nivel (echilibrator) la o baterie de mai multe circuite paralele.

Este permisă operarea unui echilibrator de egalizare de încărcare SBB pe 2-3 lanțuri paralele de baterii - dacă dezechilibrul este mic și curentul de egalizare maxim nu este depășit. Echilibrarea separată a fiecărui lanț oferă rezultate mai bune datorită selectivității acțiunii corective.

Când utilizați un nivel pentru mai multe lanțuri, este necesar să folosiți o diagramă pentru conectarea bateriilor cu magistralele DC și conectarea punctelor de mijloc (Schema 3).

Când utilizați un nivel separat în fiecare lanț, puteți utiliza schema obișnuită de conectare a bateriei (Schema 4).

Atunci când stivele de baterii funcționează în modul tampon sau ciclic, precum și atunci când astfel de sisteme sunt extinse, este posibilă o distribuție neuniformă a energiei electrice, ceea ce duce la o îmbătrânire mai rapidă a bateriei. Citiți acest articol despre cum să egalizați corect încărcarea bateriei.

Egalizarea periodică a sarcinii electrice a bateriilor din sistem este un proces necesar pentru a asigura funcționarea corectă a echipamentului. Dacă mai multe baterii sunt conectate într-un circuit, poate apărea un dezechilibru în timp - o schimbare vizibilă a tensiunii bateriilor individuale. Pentru a evita acest lucru, se recomandă reechilibrarea o dată la șase luni. De obicei, se realizează folosind o tensiune crescută timp de douăzeci și patru de ore. Puteți afla tensiunea specifică din specificațiile bateriei pe site-ul nostru web, puteți consulta datele de pe site-ul producătorului sau puteți verifica cu vânzătorul.

Sisteme pe mai multe niveluri - scurtă descriere și scop

Sistemele care utilizează mai multe baterii sunt utilizate pe scară largă în viața de zi cu zi și în industrie. Despre diagrame pentru conectarea bateriilor în sistemele cu mai multe niveluri. Aici trebuie spus că sunt foarte utile pentru furnizarea pe termen lung a alimentării neîntrerupte a cazanelor de încălzire, precum și pentru crearea de sisteme energetice „verzi” alimentate cu panouri solare și generatoare eoliene. La urma urmei, pe lângă generarea de energie electrică, aceasta trebuie și acumulată și stocată undeva. În aceste scopuri sunt necesare sisteme de mai multe baterii reîncărcabile, cu ajutorul cărora se poate asambla un sistem de orice capacitate și tensiune din baterii de 12 volți.

După cum am menționat mai sus, în timpul funcționării pe termen lung apar probleme legate de dezechilibrul bateriei, vom vorbi mai târziu despre acest lucru.

Pentru a evita dezechilibrul de încărcare la bateriile noi, este recomandat să cumpărați toate bateriile de la același producător, aceeași serie, tip și capacitate cu aceeași dată de lansare. Dacă aceste reguli sunt încălcate sau sistemul este extins, încărcarea bateriei trebuie egalată!

Dacă pe durata de viață a sistemului de alimentare neîntreruptibilă este nevoie de extinderea capacității, atunci cea mai ideală opțiune ar fi să selectați o baterie suplimentară pe baza cerințelor de mai sus, la cel mult un an distanță de la data lansării.

Faptul este că la un an de la funcționarea unui astfel de sistem pot apărea procese ireversibile în bateriile plumb-acid cu descărcare profundă, iar funcționarea comună normală a acestora nu este garantată. Aceste. O baterie nouă poate fi deteriorată de cele mai vechi. Dacă există o diferență semnificativă în data de producție de un an sau mai mult, garanția post-vânzare a producătorului pentru noua baterie se poate pierde!

Dezechilibru - ce este și cum să-l tratezi

Din când în când, în toate sistemele care utilizează baterii cu tipuri de conexiune serială, paralelă sau mixtă, apare dezechilibru de încărcare. Din acest motiv, performanța bateriei se deteriorează, capacitatea scade și bateriile individuale se defectează înainte de data de proiectare.

Problema este că toate bateriile sunt ușor diferite unele de altele, chiar dacă sunt de aceeași marcă. Atunci când creați un acumulator, aceste diferențe pot crește. Să presupunem că există o baterie în sistem cu o rezistență puțin mai mare decât vecinii săi. Desigur, la încărcare, tensiunea de pe acesta va fi puțin mai mare, iar protecția la supratensiune poate funcționa chiar. La descărcarea energiei electrice, tensiunea acestei baterii va fi cea mai scăzută, la fel ca și capacitatea acesteia. Toate acestea duc la faptul că resursa întregului sistem nu va fi utilizată pe deplin. Rezultatul este degradarea și întărirea defectului în timp. O legătură slabă va degrada performanța întregului acumulator. Puteți, desigur, să cumpărați o altă baterie, dar acesta nu este un panaceu. Ce să faci dacă bateriile sunt relativ noi? Iar costul nu este ieftin.

Există două moduri de a egaliza încărcarea bateriei:

1. Pasiv;
2. Activ.

Prima metodă utilizează circuite de bypass care dispersează energia. Aceste dispozitive pot fi încorporate în sistemul UPS sau amplasate într-un cip separat. Cel mai adesea, această metodă este utilizată în echipamentele bugetare. Aproape toată energia electrică în exces de la o baterie cu o încărcare superioară este convertită și disipată - aceasta este principala limitare a metodei pasive. Reduce durata de viață a sistemului fără încărcare.

Cu metoda de echilibrare activă, inductanța este utilizată pentru a transfera energie electrică de la bateriile cu o încărcare mai mare la bateriile slabe, prin urmare, pierderile nu sunt mari. Datorită acestui fapt, metoda activă este mult mai eficientă decât cea pasivă. Dar trebuie să plătiți în plus pentru calitatea echipamentului activ este mai scump.

Egalizarea încărcării bateriei - practică

Un sistem care egalizează încărcarea bateriei este necesar pentru întreținerea bateriilor cu tip de conexiune serială, la încărcarea acestora dintr-o singură sursă. Bateriile conectate în serie formează un singur circuit sau linie. Pot exista mai multe dintre ele, în funcție de natura sistemului. Echipamentul este capabil să regleze curenții pe bateriile individuale în mai multe circuite simultan.

Sistemul constă dintr-un controler, care este responsabil cu reglarea încărcării. Se conectează la sursa generală de alimentare a circuitului. Există, de asemenea, senzori separați instalați pe baterie. Acest echipament este comutat folosind o buclă specială.

Bateriile dintr-un circuit trebuie să aibă o capacitate egală, altfel echipamentul nu va face față sarcinii de echilibrare a încărcării bateriilor. Cu cât diferența dintre caracteristicile capacității este mai mare, cu atât vor fi necesare mai multe cicluri de încărcare și descărcare pentru a egaliza încărcarea bateriei.

Cum funcționează echilibrul de încărcare

Controlerul analizează tensiunea și pornește dacă crește. Sistemul calculează media și, folosind bucle speciale, preia informații de la fiecare baterie individuală. Dacă tensiunea bateriei depășește media, controlerul emite o comandă pentru compensarea sarcinii. Dacă este mai mică, sarcina este îndepărtată. Aceste acțiuni sunt legate de ciclurile de încărcare-descărcare și, cu fiecare nou ciclu, tensiunea este adusă la medie.

Dacă tensiunea electrică totală nu crește în trei ore de lucru, controlerul semnalează că lucrarea este finalizată și trimite o comandă de oprire a senzorilor de pe baterie. Dar, analiza tensiunii electrice nu se oprește.

Toate bateriile sunt echipate cu un senzor-controler de tensiune. Cel mai bine este să faceți acest lucru lângă contacte, apoi conectați plus la plus, minus la minus. Când este instalat corect, senzorul clipește. Dacă nu există semnal, fie a fost conectat incorect, fie bateria este defectă. Prin portul COM, controlerul poate transmite informații despre fiecare baterie către un computer personal.

În plus, controlerul semnalează când tensiunea bateriei scade sau crește, sub 10,5 volți și peste 15 volți.

Concluzii

Egalizarea încărcărilor bateriei este o măsură tehnică necesară. Mărește siguranța utilizării bateriilor și crește durata de viață a acestora. Controlerele moderne de echilibrare a bateriei testează starea tehnică a fiecărei baterii și fac posibilă utilizarea sistemului minimizând pierderile. În general, acest lucru este util din motive de siguranță și asigură funcționarea fiabilă și fără probleme a echipamentului.

• Efectuați o inspecție externă a bateriei. Suprafața superioară a bateriei și a conexiunilor terminale trebuie să fie curată și uscată, fără murdărie și coroziune.
• Dacă există lichid pe suprafața superioară/a bateriilor inundate, acest lucru poate indica faptul că există prea mult lichid în baterie. Dacă există lichid pe suprafața unei baterii GEL sau AGM, bateria este supraîncărcată și performanța și durata de viață a acesteia vor fi reduse.
• Verificați cablurile și conexiunile bateriei. Înlocuiți cablurile deteriorate. Strângeți conexiunile slăbite.

Curatenie

• Asigurați-vă că toate capacele de protecție sunt bine fixate pe baterie.
• Curățați suprafața superioară a bateriei, bornele și conexiunile folosind o cârpă sau o perie și o soluție de bicarbonat de sodiu și apă. Nu permiteți soluției de curățare să pătrundă în baterie.
• Clătiți cu apă și uscați cu o cârpă curată.
• Aplicați un strat subțire de vaselină sau de protecție pentru terminale, disponibil de la furnizorul local de baterii.
• Păstrați zona din jurul bateriilor curată și uscată.

Adăugarea de apă (NUMAI baterii cu electrolit lichid)

Este interzisă adăugarea de apă la bateriile cu gel sau AGM, deoarece acestea nu o pierd în timpul funcționării. Apa trebuie adăugată periodic la bateriile inundate. Frecvența completării depinde de natura utilizării bateriei și de temperatura de funcționare. Bateriile noi ar trebui verificate la fiecare câteva săptămâni pentru a determina frecvența de completare cu apă pentru o anumită aplicație. Bateriile necesită de obicei toppinguri mai frecvente pe măsură ce îmbătrânesc.

• Încărcați complet bateria înainte de a adăuga apă. Adăugați apă la bateriile descărcate sau parțial încărcate numai dacă plăcile sunt vizibile. În acest caz, adăugați suficientă apă pentru a acoperi farfuriile, apoi încărcați bateria și continuați procesul de umplere cu apă descris mai jos.
• Scoateți capacele de protecție și întoarceți-le pentru a preveni pătrunderea murdăriei pe suprafața interioară. Verificați nivelul electrolitului.
• Dacă nivelul electrolitului este semnificativ mai mare decât plăcile, atunci nu este necesar să adăugați apă.
• Dacă nivelul electrolitului abia acoperă plăcile, adăugați apă distilată sau deionizată la un nivel de 3 mm sub puțul de ventilație.
• După ce adăugați apă, instalați capacele de protecție înapoi pe baterie.
• Apa de la robinet poate fi folosită dacă nivelul de contaminare este în limite acceptabile.

Încărcare și taxă de egalizare

Încărca

Încărcarea corectă este extrem de importantă pentru a profita la maximum de baterie. Atât subîncărcarea cât și supraîncărcarea bateriei pot scurta semnificativ durata de viață a acesteia. Pentru încărcarea corectă, consultați instrucțiunile incluse cu echipamentul. Majoritatea încărcătoarelor sunt automate și preprogramate. Unele încărcătoare permit utilizatorului să seteze valorile de tensiune și curent. Consultați recomandările de încărcare din tabel.

• Asigurați-vă că încărcătorul este setat la programul corect pentru bateriile umede, gel sau AGM, în funcție de tipul de baterie pe care îl utilizați.
• Bateria trebuie încărcată complet după fiecare utilizare.
• Bateriile plumb-acid (umede, gel și AGM) nu au efect de memorie și, prin urmare, nu necesită o descărcare completă înainte de reîncărcare.
• Încărcarea trebuie efectuată numai în zone bine ventilate.
• Înainte de încărcare, verificați nivelul electrolitului pentru a vă asigura că plăcile sunt acoperite cu apă (numai bateriile umede).
• Înainte de încărcare, asigurați-vă că toate capacele de protecție sunt bine fixate pe baterie.
• Bateriile cu electrolit lichid vor elibera gaz (bule) înainte de finalizarea procesului de încărcare pentru a se asigura că electrolitul este amestecat corespunzător.
• Nu încărcați o baterie înghețată.
• Încărcarea trebuie evitată la temperaturi peste 49°C.

Schema 4

Schema 4 și 5

Încărcare de egalizare (NUMAI pentru bateriile umede)

O încărcare de egalizare este o supraîncărcare a bateriei efectuată pe bateriile umede după ce acestea au fost încărcate complet. Trojan recomandă efectuarea unei încărcări de egalizare numai atunci când bateriile au o greutate specifică scăzută, mai mică de 1,250, sau o greutate specifică care fluctuează într-un interval larg, 0,030, după ce bateria este complet încărcată. Nu egalizați încărcarea bateriilor GEL sau AGM.

• Trebuie să vă asigurați că bateria este o baterie umedă.
• Înainte de a începe încărcarea, verificați nivelul electrolitului și asigurați-vă că plăcile sunt acoperite cu apă.
• Asigurați-vă că toate capacele de protecție sunt bine fixate pe baterie.
• Setați încărcătorul în modul de încărcare de egalizare.
• În timpul procesului de încărcare de egalizare, gazul va fi eliberat în baterii (bulele vor pluti la suprafață).
• Măsurați greutatea specifică la fiecare oră. Sarcina de egalizare trebuie oprită atunci când greutatea specifică încetează să crească.

ATENŢIE! Este interzisă efectuarea unei încărcări de egalizare a bateriilor cu gel sau AGM.

Ca exemplu, luăm în considerare bateria clasică a concernului german Hawker Gmbh - Perfect Plus. Nu este nimic dificil în îngrijirea bateriei. Trebuie doar să urmați cu strictețe instrucțiunile și într-un anumit interval de timp să efectuați o serie de operațiuni care să permită bateriei pe care ați achiziționat-o să funcționeze cât mai mult posibil, ceea ce înseamnă că vă va economisi bani.

Proprietăți speciale ale bateriilor cu plumb:

Capacitatea este de 5 ore, adica Capacitatea nominală poate fi obținută prin descărcarea cu curent continuu timp de 5 ore la o tensiune finală de descărcare specificată de 1,7 V/celulă la temperatura inițială a OC.

Tensiune Tensiunea nominală a unei baterii este de 2 V. Standardele de tensiune nominală pentru bateriile de tracțiune sunt: ​​24 V, 48 V, 72 V, 80 V.

Tensiunea de funcționare a unei baterii de tracțiune depinde de mărimea curentului de descărcare, de gradul de descărcare și de temperatură. Tensiunea finală de descărcare specificată pentru o descărcare de 5 ore este de 1,7 V/celulă.

Densitatea electrolitului în stare complet încărcată, la o temperatură de 30°C, este de 1,29 kg/l.

Durabilitatea bateriei și durata de viață. Durabilitatea se referă la rezultatul testării pe termen lung în condiții de laborator, în care bateria este supusă unor cicluri de încărcare-descărcare conform unui program precis definit. Trebuie obținut un număr minim de cicluri care să nu reducă capacitatea sub 80% din valoarea sa nominală. Procedura corespunzătoare este descrisă în DIN 43539, partea 3.

Durata de viață reală poate fi mai mare sau mai mică decât durabilitatea, deoarece numeroși factori de funcționare conduc la sarcini diferite de cele în condiții de laborator.

Factorii care conduc la o durată de viață mai lungă a bateriei:

ingrijire si servicii impecabile

temperaturi normale de funcționare (de la 20 C până la 40 C)

încărcătoare perfecte

evita descărcările profunde

depanare în timp util

Impacturi care conduc la reducerea duratei de viață:

descărcări profunde frecvente, de ex. îndepărtarea a mai mult de 80% din capacitatea nominală

temperaturi ridicate de funcționare (> 40 C) pentru o perioadă lungă de timp

încărcați cu un curent inacceptabil de mare după atingerea tensiunii de gazare (2,4 V/celulă)

bateria este în stare descărcată

prezența unei impurități care a intrat în electrolit (de exemplu, apă pentru completare care nu îndeplinește cerințele)

suprasarcină sau scurtcircuit

Întreținerea și îngrijirea bateriilor de tracțiune Reguli generale de funcționare:

Nu lăsați niciodată bateria într-o stare descărcată, ci reîncărcați-o imediat.

Pentru a obține o durată de viață optimă, evitați descărcarea a mai mult de 80% din capacitatea nominală; în acest caz, densitatea electrolitului nu trebuie să fie mai mică de 1,13 kg/l (300C).

Pentru a evita descărcările profunde, este necesar să se monitorizeze descărcarea bateriilor vehiculului.

Temperatura de funcționare ar trebui să fie de 20 C – 40 C.

Pentru a evita deteriorarea bateriei, temperatura maximă admisă a electrolitului de 55 C nu trebuie depășită.

Înainte de încărcare și în timpul încărcărilor intermediare, este necesar să scoateți sau să deschideți capacul containerului sau dispozitivul de închidere a bateriei. Închideți nu mai devreme de 1/2 oră după terminarea încărcării.

Încărcătoarele trebuie să se potrivească cu capacitatea bateriei și timpul necesar de încărcare.

Pentru completare, utilizați numai apă distilată în conformitate cu DIN 43530 partea 4, nu trebuie să utilizați acid sau aditivi.

Încărcarea bateriei (funcționare zilnică):

Trebuie să deconectați bateria deconectând ștecherul de la priză. scoateți capacul bateriei. În același timp, dopurile rămân închise.

Verificați nivelul electrolitului la marcajul „min”.

După aceasta, este necesar să se măsoare temperatura electrolitului. Dacă temperatura depășește 45 C, se răcește.

Conectați mufa. Dacă este necesar, conectați sistemul de amestecare a electroliților (pentru dopuri fără sistem de evacuare a aerului integrat).

Porniți încărcătorul sau verificați dacă dispozitivul este pornit.

Începeți procesul de încărcare a bateriei.

După încărcare, deconectați încărcătorul sau verificați dacă dispozitivul este oprit, apoi deconectați bateria de la încărcător. Dacă este necesar, verificați rezultatele finale.

Dacă încărcarea este insuficientă sau după o încărcare profundă, efectuați o încărcare de egalizare.

Curatenie (lucrare zilnica):

Murdăria și praful care se acumulează pe suprafața elementelor în timpul funcționării trebuie îndepărtate în funcție de nevoile și funcționarea bateriei (cârpe, abur umed de la 100 C la 150 C, folosind un furtun cu duză).

Completarea cu apă (lucrare săptămânală):

De asemenea, este necesar să se monitorizeze nivelul electroliților. Cel puțin o dată pe săptămână. Dacă nu există o completare automată, completați cu apă purificată conform DIN 43530 partea 4 la sfârșitul încărcării.

După încărcare, este necesar să se verifice nivelul electrolitului din toate celulele și să se completeze cu apă distilată.

De asemenea, este necesar să efectuați o încărcare de egalizare o dată pe săptămână.

Tensiune, densitate și temperatură (lucrare lunară):

O dată pe lună este necesar să se efectueze lucrări pentru a verifica toate elementele pentru o emisie uniformă de gaz.

După terminarea încărcării sau a încărcării de egalizare, densitatea acidului și temperatura trebuie măsurate, iar abaterile de la valorile standard trebuie introduse selectiv în diagrama de flux a bateriei.

Dacă au fost identificate diferențe semnificative între elemente, atunci aceste elemente ar trebui examinate separat.

De asemenea, este necesar să se măsoare tensiunea, densitatea și temperatura elementelor.

Lucrări efectuate la fiecare șase luni și în fiecare an: .

verificati functionarea corecta a incarcatorului, in primul rand, curentul de incarcare la inceputul degajarii gazului (2,4 V/celula) si la sfarsitul incarcarii.

Verificați dispozitivul cu priză și priză.

reparați deteriorarea minoră a izolației recipientului (stratul aplicat) imediat după îndepărtarea sau neutralizarea urmelor de acid (urmați recomandările producătorului).

Rezistența de izolație a bateriilor în raport cu masă trebuie măsurată în conformitate cu DIN 43539 partea 1 cu circuitul electric extern deschis.

Măsurați rezistența de izolație: 50 ohmi per volt de tensiune nominală.

Curățați bateria dacă rezistența de izolație este slabă.

Depozitare

Dacă bateriile nu sunt planificate pentru a fi utilizate pentru o perioadă lungă de timp, acestea trebuie depozitate într-o stare complet încărcată într-o cameră uscată, la o temperatură peste 0 C.

Pentru a menține capacitatea de funcționare a bateriei, ar trebui utilizate următoarele moduri de încărcare:

Taxa lunara de egalizare

Taxa de intretinere la tensiunea de incarcare 2,23 V x numarul de celule (30 C)

Cum să evitați pagubele și accidentele?

Pentru a evita deteriorarea, scurtcircuitele, scânteile, nu așezați obiecte metalice sau unelte pe baterii.

Transportați bateriile numai folosind dispozitive de ridicare adecvate (conform VDE 3616).

Când lucrați cu baterii, trebuie respectate normele de siguranță relevante, precum și DIN VDE 0510 și VDE 0105 partea 1.

Perioada de valabilitate

Trebuie luat în considerare efectul timpului de stocare asupra duratei de viață a bateriei. Trebuie reținut că dispozitivele de ridicare selectate corespunzător previn deformarea carcasei bateriei și protejează astfel acoperirea containerului. Dispozitivele de ridicare trebuie să se potrivească cu geometria bateriei.

Vorbim despre bateriile care sunt folosite în zone cu risc crescut de explozie. Capacele carcasei bateriei trebuie să fie deschise în timpul încărcării și îndepărtării ulterioare a gazelor, astfel încât amestecul de gaz exploziv rezultat, cu o ventilație suficientă, să-și piardă capacitatea de a se aprinde.

Tipuri de baterii cu plumb acid

În prezent, cele mai comune tipuri de baterii de pe piața bateriilor sunt:

- SLA (acid de plumb sigilat) Plumb acid sigilat sau acid de plumb reglat prin supapă VRLA (Valve Regulated Lead Acid). Fabricat folosind tehnologie standard. Datorită designului și materialelor utilizate, nu este nevoie să verificați nivelul electrolitului sau să adăugați apă. Au rezistență scăzută la cicluri, capacități limitate de descărcare scăzută, curent de pornire standard și descărcare rapidă.

- EFB (Baterie inundată îmbunătățită) Tehnologia a fost dezvoltată de Bosch. Aceasta este o tehnologie intermediară între tehnologiile standard și AGM. Astfel de baterii se disting de cele standard prin rezistență mai mare la cicluri și acceptare îmbunătățită a încărcării. Au un curent de pornire mai mare. La fel ca SLA\VRLA, există limitări pentru operarea la niveluri scăzute de încărcare.

- AGM (covoraș de sticlă absorbită) Momentan cea mai buna tehnologie (din punct de vedere al raportului pret/performanta). Rezistenta la ciclism este de 3-4 ori mai mare, incarcare rapida. Datorită rezistenței interne scăzute, are un curent de pornire mare la o stare scăzută de încărcare. Consumul de apă este aproape de zero, rezistent la separarea electroliților datorită absorbției în separatorul AGM.

- GEL (Gel Electrolit) O tehnologie în care electrolitul este sub formă de gel. În comparație cu AGM, au o rezistență mai bună la cicluri și o rezistență mai mare la separarea electroliților. Dezavantajele includ costuri ridicate și cerințe ridicate pentru modul de încărcare.

Există mai multe alte tehnologii de fabricare a bateriilor, ambele legate de modificările formei plăcilor și de condițiile specifice de funcționare. În ciuda diferenței de tehnologie, procesele fizice și chimice care au loc în timpul încărcării și descărcării bateriei sunt aceleași. Prin urmare, algoritmii de încărcare pentru diferite tipuri de baterii sunt aproape identici. Diferențele sunt legate în principal de valoarea curentului maxim de încărcare și a tensiunii de sfârșit de încărcare.

De exemplu, atunci când încărcați o baterie de 12 volți folosind tehnologia:

Determinarea stării de încărcare a bateriei

Există două modalități principale de a determina starea de încărcare a unei baterii, măsurarea densității electrolitului și măsurarea tensiunii în circuit deschis (OCV).

NRC este tensiunea bateriei fără sarcină conectată. Pentru bateriile sigilate (fără întreținere), gradul de încărcare poate fi determinat doar prin măsurarea NRC. Este necesar să măsurați NRC nu mai devreme de 8 ore după oprirea motorului (deconectarea de la încărcător), folosind un voltmetru cu o clasă de precizie de cel puțin 1,0. La o temperatura bateriei de 20-25°C (conform recomandarilor Bosch). Valorile PNR sunt date în tabel.

(pentru unii producători, valorile pot diferi de cele afișate) Dacă nivelul de încărcare a bateriei este mai mic de 80%, se recomandă încărcarea acesteia.

Algoritmi de încărcare a bateriei

Există mai mulți algoritmi de încărcare a bateriei cei mai obișnuiți. În prezent, majoritatea producătorilor de baterii recomandă algoritmul de încărcare CC\CV (Constant Current\Constant Voltage).

Acest algoritm oferă un mod de încărcare a bateriei destul de rapid și „blând”. Pentru a preveni ca bateria să rămână mult timp la sfârșitul procesului de încărcare, majoritatea încărcătoarelor trec la modul de menținere (compensând curentul de autodescărcare) a tensiunii de pe baterie. Acest algoritm se numește în trei etape. Graficul unui astfel de algoritm de încărcare este prezentat în figură.

Valorile tensiunii indicate (14,5V și 13,2V) sunt valabile la încărcarea bateriilor de tip SLA\VRLA,AGM. La încărcarea bateriilor de tip GEL, valorile tensiunii ar trebui setate la 14,1 V și, respectiv, 13,2 V.

Algoritmi suplimentari pentru încărcarea bateriilor

Preîncărcare O baterie puternic descărcată (NRC mai mică de 10V) are o creștere a rezistenței interne, ceea ce duce la o deteriorare a capacității sale de a accepta o încărcare. Algoritmul de preîncărcare este conceput pentru a „amplifica” astfel de baterii.

Sarcina asimetrică Pentru a reduce sulfatarea plăcilor bateriei, puteți încărca cu un curent asimetric. Cu acest algoritm, încărcarea alternează cu descărcarea, ceea ce duce la dizolvarea parțială a sulfaților și la restabilirea capacității bateriei.

Taxa de egalizareÎn timpul funcționării bateriilor, rezistența internă a „conservelor” individuale se modifică, ceea ce duce la o încărcare neuniformă în timpul procesului de încărcare. Pentru a reduce răspândirea rezistenței interne, se recomandă efectuarea unei încărcări de egalizare. În acest caz, bateria este încărcată cu un curent de 0,05...0,1C la o tensiune de 15,6...16,4V. Încărcarea se realizează timp de 2...6 ore cu monitorizarea constantă a temperaturii bateriei. Nu puteți egaliza bateriile cu încărcare etanșă, în special folosind tehnologia GEL. Unii producători permit o astfel de încărcare pentru bateriile VRLA\AGM.

Determinarea capacitatii bateriei

Pe măsură ce bateria este utilizată, capacitatea acesteia scade. Dacă capacitatea este de 80% din nominală, atunci se recomandă înlocuirea bateriei. Pentru a determina capacitatea, bateria este complet încărcată. Lăsați să stea 1....5 ore și apoi descărcați cu un curent de 1\20C la o tensiune de 10,8V (pentru o baterie de 12 volți). Numărul de amperi oră furnizați de baterie este capacitatea sa reală. Unii producători folosesc alte valori ale curentului de descărcare și ale tensiunii la care este descărcată bateria pentru a determina capacitatea.

Controlul ciclului de antrenament

Pentru a reduce sulfatarea plăcilor bateriei, una dintre metode este efectuarea ciclurilor de antrenament de control (CTC). CTC-urile constau din mai multe cicluri de încărcare succesive urmate de descărcare cu un curent de 0,01...0,05C. La efectuarea unor astfel de cicluri, sulfatul se dizolvă și capacitatea bateriei poate fi restabilită parțial.