Plutitoare baterii 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 bateriei în modul tampon ar fi o sursă sursă de alimentare neîntreruptibilă: atunci când rețeaua este prezentă, bateria ține constant o încărcare, iar în momentul în care rețeaua dispare, bateria începe să elibereze energia acumulată. ÎN surse informatice Sursele de alimentare neîntreruptibilă folosesc de obicei baterii de 12 V cu o capacitate de 7 până la 26 Ah, acest lucru 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 neîntreruptibile (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.
Cu toții suntem obișnuiți cu beneficiile civilizației, iar când unele dintre facilități dispar, o persoană simte un disconfort sever. Cele mai multe uneori pierd energie, deoarece starea rețelei electrice din majoritatea orașelor este foarte veche și accidentele apar destul de des. După ce am stat din nou în întuneric timp de 4 ore, am decis că trebuie să fac ceva... Și decizia a venit destul de repede. Baterie 12V 7Ah, de tipul folosit la sursele de alimentare neîntreruptibile pentru computer, un circuit mic care va suporta această baterie, mereu încărcat, bucată Banda LED, și un conector pentru conectarea unui router (e plictisitor fără internet), un laptop și o tabletă, slavă Domnului, are propria baterie... Și gata, acum avem ce face fără o sursă centrală de alimentare.. ..
Circuitul de încărcare menține bateria în modul tampon, adică bateria este întotdeauna alimentată cu o tensiune de un anumit nivel, care o menține în stare încărcată. Producătorii scriu pe carcasă exact ce tensiune este necesară pentru bateria dumneavoastră. De obicei, se află în intervalul 13,5 - 13,8 volți. La această tensiune, bateria poate fi conectată permanent la rețea.
Sistem încărcător constă dintr-un transformator de rețea, un stabilizator de tensiune pe cipul LM317 și o baterie. Totul este montat pe o placă mică de circuit imprimat, cipul lm317 trebuie instalat pe un radiator.
Setarea constă în setarea tensiunii la ieșirea încărcătorului la 13,5 - 13,8 volți. Pentru a alimenta routerul, am setat suplimentar banca la 9 volți. Cu o capacitate a bateriei de 7Ah. metru de bandă albă LED și routerul a funcționat mai mult de 4 ore, nu se mai verifică, luminile sunt de obicei aprinse...
Descărcați diagrama, fișierul placă de circuit imprimat, sursa de urgenta sursă de alimentare neîntreruptibilă
În funcționarea ciclică, bateria este încărcată și apoi deconectată de la încărcător. Bateria este descărcată la nevoie.
În majoritatea UPS-urilor (nu numai UPS-uri on-line), bateria funcționează în modul tampon. Cu toate acestea, în unele UPS, încărcătorul este oprit după plin - baterie UPSîn acest caz este mai aproape de un mod de funcţionare ciclic. Producătorii declară o creștere a duratei de viață a bateriei la astfel de UPS. Modul de funcționare tampon este, de asemenea, tipic pentru sistemele de alimentare neîntreruptibilă curent continuu, care sunt utilizate pe scară largă pentru comunicații (comunicații), sisteme de alarmă, centrale electrice și alte industrii continue.
Modul ciclic de funcționare al bateriilor reîncărcabile este utilizat la operarea diferitelor dispozitive portabile sau transportabile: lumini electrice, echipamente de comunicații, instrumente de măsură.
Producătorii de baterii indică uneori în listă caracteristici tehnice, pentru ce mod de operare este destinat aceasta sau acea baterie. Dar în În ultima vreme, majoritatea pot fi utilizate atât în modul tampon, cât și în modul ciclic.
Baterii pentru toată lumea
Cele mai comune sunt bateriile de 5 ani pentru uz general. Ele pot fi utilizate pentru funcționare tampon și ciclică și au o durată de viață de 5 ani. Pot fi folosite ca baterii pentru UPS sau alte sisteme de alimentare de rezervă. O altă utilizare a acestora este pentru modele, dispozitive portabile, jucării, cum ar fi un scuter pentru copii. De la firma CSB au marca GP (din engleza de uz general - scop general). Bateriile GP sunt nepretențioase, practic sigilate (pot fi folosite în orice poziție decât cu bornele în jos). Ca și bateriile UPS, acestea pot dura de la 2 la 7 ani, în funcție de condițiile de funcționare (în primul rând de temperatură).
Baterii HR pentru UPS
Unele baterii sunt poziționate în mod special de către producător ca baterii pentru UPS. Cu aceeași masă (și uneori cu aceleași dimensiuni), aceste baterii oferă mai multă putere în timpul descărcărilor scurte (10-30 de minute) decât bateriile convenționale. Creșterea timpului de funcționare a UPS-ului poate fi mai mare de 50% (cu timpi de descărcare de aproximativ 10 minute). În timpul descărcărilor pe termen lung, aceste „baterii UPS” nu au avantaje față de cele convenționale.
CSB și alți producători au astfel de baterii desemnate HR (din engleză high rate - high rate, de mare putere). Aceste baterii pot fi, desigur, folosite nu numai ca baterii UPS. Sunt avantajoase de utilizat în toate cazurile în care este necesar sistem compact sursă de alimentare cu durata scurtă a bateriei.
baterii L. Pentru UPS și multe altele.
Cele mai comune baterii sunt cele cu o durată de viață în modul tampon de 5 ani. Dar sunt produse și baterii cu o durată de viață extinsă la 10 ani. Acestea au adesea aceeași dimensiune și greutate ca și bateriile vechi de 5 ani, dar sunt vizibil mai scumpe. Numele lor conțin adesea litera L (din engleză Long - long). În special, CSB are o serie de baterii GPL de 10 ani. Bateriile UPS fabricate din astfel de baterii funcționează de fapt mult mai mult - sunt încetinite. Dar, ca orice baterie pentru UPS (sau alte sisteme de alimentare), GPL îi place cea potrivită, nu le place temperaturi ridicateși descărcări frecvente.
Înainte de a instala bateria în UPS.
Când cumpărați o baterie, asigurați-vă că aceasta este pe suprafața superioară. există un astfel de autocolant. Este o dovadă a unui test înainte de vânzare a bateriei. Autocolantul este o garanție că bateria este în stare de funcționare completă în momentul vânzării și va dura mulți ani dacă este utilizată corect.
Cel mai o condiție importantă Pentru operatiune adecvata iar performanța ridicată și durata de viață a bateriei sunt încărcarea corectă a acestuia. Și nu contează deloc despre ce model vorbim. Acest lucru este valabil pentru ambele baterii de mare putere, care sunt folosite în industrie, și bateriile mici plasate în playere și smartphone-uri.
Din păcate, nu toți utilizatorii dispozitive similare 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, vor exista material de calitate cu o descriere a tuturor etapelor importante.
Producătorii produc un numar mare de baterii reîncărcabile: fiecare dintre ele are propriile sale 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 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 punctele principale încărcare corectă sigilat, baterii plumb-acid de tip fără întreținere. Sunt folosite ca în aparate electrocasnice, 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 foarte regula importanta: se aplica tuturor modelelor care se gasesc pe piata, fara exceptie. 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 inferioară, care sunt fabricate de un producător necunoscut, atunci pentru ei 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 modele de înaltă calitate cel mai mult modul optim munca este un tampon. 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. ÎN baterie UPS se încarcă tot timpul și începe să elibereze energie numai în cazurile în care sursa de alimentare este pierdută. reteaua electrica. Imediat ce alimentarea este restabilită, are loc procesul de reîncărcare. Acesta este cel mai mult modul corect funcționare: utilizarea bateriei în acest mod duce la termen lung Servicii. 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 tipic de ciclism al bateriei este în mașinile de jucărie, automate acasă alimentare cu energie electrică. 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 „tehnicile” care sunt folosite pentru funcționarea ciclică baterii auto, destinat pornirii starterului. 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 se știe, Tensiune nominală Fiecare 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.
sa luam in considerare proces corectîncărcarea bateriilor care funcționează în modul ciclic: Parametrii de tensiune 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 se întâmplă încărcare rapidă(accelerat), dar dupa ceva timp consumul de curent scade si se opreste in momentul in care bateria ajunge la incarcare completa. Cel mai criteriul principalîncărcarea reprezintă o reducere a 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 încărcare completă Bateria 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 tipul bateriei. Să-l puneți pur și simplu într-un limbaj simplu, absența suprasaturației nu va finaliza toate reacțiile chimice și electrice care apar în baterie.
Optimal indicatori de temperatură pentru procesul de încărcare - 20 de grade Celsius. Dacă temperatura este redusă, timpul de încărcare ar trebui mărit. Când încercați să încărcați bateria cu temperaturi scăzute, atunci toate eforturile tale tind spre zero.
Modul tampon de încărcare a bateriei este cel principal în sistemele de energie alternativă. Din setări corecte iar modul de utilizare a echipamentului sistemului de încărcare depinde de performanța întregului sistem, de fiabilitatea și de durata de viață a echipamentului.
Atunci când se utilizează baterii în sistemele alternative de alimentare cu energie ca dispozitive de stocare a energiei electrice, există anumite dificultăți. Acest lucru se datorează faptului că furnizarea de energie electrică de la turbinele eoliene panouri solare inegal. Prin urmare, nu este întotdeauna posibil să se asigure curentul de încărcare necesar pentru baterii, astfel încât după o anumită timp specificat opriți încărcarea. Pentru astfel de sisteme, se utilizează un mod de încărcare a bateriei tampon, atunci când un încărcător este conectat în mod constant la baterii și unul sau mai mulți consumatori de energie electrică pot fi conectați în orice moment. Modul de încărcare tampon este de obicei utilizat pentru pornirea de urgență a alimentării de rezervă și pentru atenuarea sarcinilor de vârf cu o sursă de energie redusă. În energia alternativă, modul tampon de încărcare a bateriilor îndeplinește funcții ușor diferite, furnizând energie sistemului în timpul furnizării intermitente de energie pentru încărcarea bateriilor și furnizând cantitatea necesară de energie în cazul consumului inegal de energie de către consumatori.
Să aruncăm o privire mai atentă la diagrama de mai sus și la funcționarea modului de încărcare tampon, avantajele și dezavantajele acestuia. Caracteristică importantă acest mod este acela tensiunea de iesireîncărcătorul este setat la aproximativ 0,05 V - 0,1 V mai mult tensiune maxima pentru o baterie încărcată, iar valoarea acestei tensiuni va depinde de tipul specific de baterie. Chiar și bateriile cu acid tipuri diferite poate avea tensiuni finale de încărcare diferite, tensiunea optimă modificându-se ușor pe măsură ce temperatura bateriei se modifică. Când sarcina R n este deconectată, încărcarea va avea loc astfel: f.e.m. a încărcătorului E z depășește f.e.m. a bateriei E a și este îndreptată opus tensiunii bateriei. Suma căderilor de tensiune din circuitul de încărcare este egală cu suma algebrică a EMF a acestui circuit. În consecință, curentul de încărcare va depinde de diferența de EMF a încărcătorului și mai departe rezistență totală un circuit format din rezistența internă a încărcătorului și bateriei.
Rezistența internă a încărcătorului R h și a bateriei R a va fi considerată aproape constantă. În consecință, mărimea curentului de încărcare va depinde de diferența EMF. Rezistențele interne sunt mici, așa că dacă bateria este descărcată, curentul de încărcare poate deveni mai mare decât este permis pentru o anumită baterie sau încărcător. Prin urmare, încărcătoarele sunt realizate după o schemă cu o limitare maximă a curentului și sunt folosite pentru baterii anumit tipși containere. Pe măsură ce bateria se încarcă, diferența de fem, și, prin urmare, curentul de încărcare, va scădea. Prin urmare, procesul de încărcare a bateriei va încetini, indiferent de cât de multă putere este capabilă să furnizeze sursa alternativă de energie în acest moment și poate dura până la câteva zile.
Dacă tensiunea setată pe încărcător este prea mare, atunci după sfârșitul procesului de încărcare chimică, Energie electrica va fi folosit pentru a încălzi bateria și a descompune apa în hidrogen și oxigen. Pentru bateriile întreținute, acest lucru va duce la o scădere rapidă a nivelului de electrolit. Majoritatea bateriilor fără întreținere sunt fabricate cu capacitatea de a recupera hidrogenul și oxigenul în apă, dar capacitățile sistemului sunt limitate. Dacă o baterie fără întreținere eliberează periodic presiunea crescută a gazului prin supapă, aceasta duce la uscarea electrolitului, la îmbătrânirea rapidă și la defecțiunea bateriilor.
Sursele alternative de energie nu pot produce întotdeauna suficientă energie pentru a încărca bateria. Dacă generatorul morii de vânt produce o tensiune mai mică decât tensiunea bateriei, atunci încărcarea nu are loc. Circuitul încărcătorului trebuie să protejeze bateria de descărcare prin încărcător și alternator.
Să luăm în considerare modul de descărcare a bateriei în absența curentului de încărcare:
În acest mod, conform figurii, comutatorul SA1 este deschis și comutatorul SA2 este închis. Curentul de descărcare va depinde de fem-ul bateriei și de suma rezistenței interne și externe și este determinat de formula:
Tensiunea la bornele 1 și 2 a bateriei va fi egală cu emf bateriei minus căderea de tensiune pe rezistență internă:
U = E a – R a I n
Curentul prin sarcină și rezistența internă sunt aceleași. Rezistența internă a bateriei este mică, iar curentul depinde în principal de valoarea rezistenței de sarcină. Cu cât rezistența la sarcină este mai mică, cu atât este mai mare consumul de curent și valoare mai mare scăderea rezistenței interne și mai puțină tensiune la bornele 1 și 2 ale bateriei.
Acum să ne uităm la modul munca simultanaîncărcătorul și încărcarea bateriei când contactele SA1 și SA2 sunt închise.
Dacă, în timpul încărcării bateriei, este conectată o sarcină care consumă un curent mic în comparație cu curentul de încărcare, atunci o parte mai mică din curent va fi folosită pentru a încărca bateria. Cu o scădere treptată a rezistenței la sarcină și o creștere a consumului de curent, Curent de încărcare bateria va scădea și la o anumită valoare se va opri. Curentul consumat de la încărcător va crește, ceea ce va duce la o scădere ușoară a tensiunii până la valoarea fem-ului bateriei. Dacă curentul furnizat de la încărcător este mai mic sau egal cu curentul consumat de sarcină, atunci în acest mod puteți consuma energie pentru o perioadă foarte lungă de timp. O creștere suplimentară a consumului de curent va face ca scăderea de tensiune să crească și mai mult și bateria va începe să elibereze energia stocată anterior. Bateria preia sarcina de vârf crescută. Muncă lungăîn acest mod poate duce la o descărcare profundă a bateriei, în urma căreia emf bateriei scade. Descărcarea prea profundă a bateriei reduce semnificativ durata de viață a acesteia, deci este mai bine să conectați sarcina printr-un convertor sau alt dispozitiv care poate opri automat sarcina atunci când tensiunea scade sub nivel admisibil. Pentru bateriile acide, nu este de dorit ca acestea să rămână în stare descărcată pentru o perioadă lungă de timp.
Când se utilizează un mod de încărcare tampon, este necesar să se monitorizeze furnizarea de energie de la sursă și este recomandabil să se țină cont de faptul că, în timp ce sursa de energie este capabilă să furnizeze o cantitate mare de energie, dar această energie nu este consumată, atunci când bateriile sunt încărcate, energia nu se acumulează, ceea ce înseamnă că se pierde iremediabil. Dacă nu există alimentare cu energie dintr-o sursă, cum ar fi o moară de vânt, consumul de energie trebuie redus sau oprit pentru a nu epuiza în continuare bateriile. normă admisibilă, și au, de asemenea, o oarecare rezervă în cazul întreruperilor lungi în furnizarea de energie.
