Az akkumulátor töltési és kisütési jellemzői
Sep 13, 2020
Az akkumulátor önkisütő hatású. A gyártótól a 39 felhasználó használatáig több hónapos késés várható.
Vegyük példaként a PA-NASONIC akkumulátort. 8 hónapig 30 ° C-os környezeti hőmérsékleten tárolva az akkumulátor fennmaradó kapacitása csak a fele a gyárból való kilépés idejének. Ezért az újonnan vásárolt akkumulátorhoz, amely illeszkedik az UPS-hez, általában hosszabb időre van szükség. Töltés, ezt kezdeti töltésnek nevezzük. Az akkumulátor kezdeti töltőáramát 0,1 C-on kell tölteni, és az akkumulátor a kisütés befejezése után újratölthető, amelyet normál töltésnek nevezünk. Jelenleg általában két töltési módszert alkalmaznak az UPS-ben: lebegő és impulzusos töltés. Az ún. Lebegő töltés azt jelenti, hogy az egyenirányító kimenete párhuzamosan működik az akkumulátorral és egyidejűleg táplálja a terhelést. Valójában az egyenirányító által biztosított áram kétféleképpen oszlik meg: az egyik a terhelésre, a másik pedig az akkumulátorra kerül, hogy kiegészítse az akkumulátor belső veszteségét. A töltési mód egyszerűen csatlakoztatható, ami jó az UPS kimenetének tranziens reakciójellemzőinek javításához. Az impulzusos töltés jellemzője, hogy a töltőáram az akkumulátor kapacitásával változik. Az ilyen módon történő töltés lerövidítheti a töltési időt.
1. Töltési feszültség
Mivel az UPs akkumulátor készenléti üzemmódban van, a hálózat normál körülmények között töltési állapotban van, és csak akkor merül le, amikor az áramellátás megszűnik. Az akkumulátor élettartamának meghosszabbítása érdekében az UPS töltőket általában állandó feszültség és áramkorlátozás vezérli. Az akkumulátor teljes feltöltése után lebegő állapotba kapcsol.
12 V kapocsfeszültségű akkumulátorok esetében a normál úszófeszültség 13,5 és 13,8 V között van. Ha az úszófeszültség túl alacsony, az akkumulátor nincs teljesen feltöltve, és az úszófeszültség túl magas, ami túlfeszültséget okoz. Ha az úszófeszültség meghaladja a 14V-ot, akkor azt túlfeszültségű töltésnek tekintjük. Szigorúan tilos az akkumulátort túlfeszültséggel tölteni, mert a túlfeszültség miatt az akkumulátor elektrolitjában lévő víz hidrogénné és oxigénné elektrolizálódik és elszabadul, ami növeli az elektrolit koncentrációját, ami az akkumulátor rövidülését eredményezi életet vagy akár kárt.
2. Töltőáram
Az akkumulátor töltési áramát általában C jelöli, és a C tényleges értéke az akkumulátor kapacitásával függ össze. Például, ha 100Ah akkumulátorról van szó: C értéke 100A. A Panasonic karbantartást nem igénylő ólom-sav akkumulátorok optimális töltőárama körülbelül 0,1 ° C, és a töltési áram nem lehet nagyobb, mint 0,3 ° C. A túlzott vagy túl kicsi töltőáram befolyásolja az akkumulátor élettartamát.
Az ideális töltőáramnak fokozatos állandó áramerősségű töltési módszert kell alkalmaznia, vagyis a töltés kezdeti szakaszában nagyobb áramot kell használni, és egy bizonyos töltési időszak után kisebb áramra változik, és a töltés végén , kisebb áramot használnak. A töltőáram általában 0,1C. Ha a töltési áram meghaladja a 0,3 ° C-ot, akkor azt túláram-töltésnek tekinthetjük. Kerülje a gyors töltők használatát a töltéshez, különben az akkumulátor&állapotban lesz; pillanatnyi túláram töltés&"; és&"pillanatnyi túlfeszültség-töltés GG", ami az akkumulátor rendelkezésre álló teljesítményének csökkenését vagy akár az akkumulátor károsodását eredményezi. A túláramú töltés miatt az akkumulátorlemez meghajlik és az aktív anyag leesik, ami az akkumulátor' áramellátásának csökkenését eredményezi, és súlyos esetekben károsíthatja az akkumulátort.
3. Töltési módszer
Az ólom-savas akkumulátorok kisütési terméke az ólom-szulfát. Ha nem alakítják át időben, az akkumulátor alul lesz töltve, ami csökkenti az akkumulátor lemerülési kapacitását és lerövidíti az akkumulátor élettartamát. Ezért az akkumulátort teljesen fel kell tölteni. Különböző helyzetekben lebegő töltésre és egyenlő töltésre osztható.
(1) Úszó töltés. Az online akkumulátor egy hosszú távú párhuzamos kapcsolat a töltő és a töltőáramkör között, mint tartalék áramforrás. Normál körülmények között úszó töltést alkalmaznak, és az egyetlen akkumulátor feszültségét 2,25 V-on szabályozzák (a 2 V-os elemhez viszonyítva), és az úszó töltési feszültség változását rendszeresen megfigyelik és rögzítik. Ha az egyetlen akkumulátor feszültsége alacsony, az azt jelenti, hogy az akkumulátor nincs megfelelően feltöltve, és a kapacitás sem elegendő, ezért figyeljen a nyomon követésre.
(2) Egyensúly töltése. Az úgynevezett kiegyenlítő töltés az egyes elemegységek párhuzamos csatlakoztatása és egyenletes töltési feszültséggel történő töltése. Ha az akkumulátor lemerült akkumulátorral rendelkezik az úszó töltési folyamat során (a cella feszültsége alacsonyabb mint 2,20 V, a 2 V-os elemhez viszonyítva), vagy 3 hónapos úszó töltés után, akkor az azonos töltési eljárást el kell végezni, és az egyetlen elemet 2,35 V, 6 ~ 8 óra feszültség mellett vezérelhető (vegye figyelembe, hogy a kiegyenlítési idő nem lehet túl hosszú), majd állítsa vissza az úszófeszültség értékét, majd figyelje meg a lemaradó akkumulátor feszültségváltozását, ha a feszültség még mindig nincs a helyén, két hét után töltse fel újra. Normál körülmények között az új akkumulátor feszültsége általában azonos lesz 6 hónapos lebegés és egyenlő töltés után. A kiegyenlítő töltőáram általában 0,3 ° C vagy valamivel kevesebb, mint 0,3 ° C. 12 V névleges feszültségű akkumulátorok esetén a kiegyenlítő töltési feszültség általában 14,5 V.
Amikor az UpS akkumulátor az alábbi helyzetek egyikével találkozik, az akkumulátor töltési és kisütési jellemzőinek helyreállítása érdekében kiegyensúlyozott töltési módszert kell alkalmazni a probléma megoldására.
1) A túltöltés miatt az akkumulátor kapocsfeszültsége alacsonyabb, mint az akkumulátor által megengedett kisülési végfeszültség. 12 V-os M típusú ólom-sav akkumulátor esetén a kisütés végi feszültsége körülbelül 10,5 V.
2) Az UPS akkumulátorában az akkumulátorcellák közötti kapocsfeszültség-különbség meghaladja az 1V-ot.
3) A hosszú ideig használaton kívül hagyott akkumulátorok meghaladják a statikus tárolási időt. Normál hőmérsékletű környezetben az UPS akkumulátorának statikus tárolási ideje általában 9 hónap. Amikor a hőmérséklet 31-40 ℃, a statikus tárolási idő 5 hónap (az újonnan vásárolt elemeket is beleértve).
4) Cserélje ki az elemet elektrolitra.
5) Olyan akkumulátor, amelyet a lemerülés után nem lehet időben feltölteni.
6) Hosszú távú munka lebegő állapotban (vagyis az UPS hosszú ideig hálózati állapotban működik), és meghaladja a statikus tárolási időt.
7) Véletlenül ürítse ki és helyezze az akkumulátor kapcsa feszültségét alacsonyabbra, mint a záró feszültség.
Az NP6-12 zárt ólom-sav akkumulátor esetében a kiegyenlítő töltőfeszültség körülbelül 14 V, a maximálisan megengedett kiegyenlítő töltőáram pedig kevesebb, mint 0,28 C; az LCL12V24P zárt ólom-sav akkumulátor esetében a kiegyenlítő töltőfeszültség kb. 14 V, a maximálisan megengedett kiegyenlítő töltés Az áram kisebb, mint 8A.
(8) Hőmérséklet-kompenzáció. Bár az akkumulátor üzemi hőmérséklet-tartománya nagyon széles, -15 ~ +45 ℃ tartományban működhet, de az akkumulátor működtetésének legjobb környezeti hőmérséklete körülbelül 25 ℃. Ha a környezeti hőmérséklet nagymértékben változik, a hőmérsékleti együtthatót kompenzálni kell (-3mV / ℃).
(9 Töltési művelet. Az akkumulátor kezdeti töltési áramát általában a kézikönyvben megadott értéknek megfelelően vagy a névleges kapacitás 1/10-es áramának megfelelően hajtják végre. Normál használat közben a legjobb használni a hierarchikus állandó áramú töltési módszer, vagyis a töltés kezdeti szakaszában Használjon nagyobb áramot, bizonyos időtartamú töltés után váltson kisebb áramra.Ami a töltés későbbi szakaszát illeti, kapcsoljon át kisebb áramra. Ennek a töltési módnak nagyobb a töltési hatékonysága, rövidebb töltési időre van szükség, és a töltési hatás jó. Előnyös meghosszabbítani az akkumulátor élettartamát. Néhány új intelligens UPS rendszeres automatikus felügyeletet és ciklikus töltést használ az akkumulátor élettartamának meghosszabbításához. .
(10) Terápiás töltés és kisülés. Az akkumulátor terápiás töltési és kisütési folyamatához a&"health GG"; az egyes elemek akkumulátorát a lemerülési kapacitás és az akkumulátor feszültségértéke alapján ítéljük meg, mert az egyes akkumulátorok feszültségváltozása a különböző kisütési kapacitás folyamatában a&"egészség GG" értéket képviseli. az akkumulátor. A minősített elemek esetében orvosolni kell.
Egyes UPS akkumulátorok alacsony feszültségét az UPS inverter végső meghajtó áramkörének károsodása okozza, amely az akkumulátor lemerülését okozza. Ha az áramköri hibát kijavítják, akkor az akkumulátort időben csatlakoztatni kell az eredeti áramkörhöz, és az akkumulátor továbbra is ugyanolyan jó lesz, mint korábban. A probléma az, hogy a feszültség alatti akkumulátor nem tudja az UPS-t sikeresen elindítani. Jelenleg a következő megoldások használhatók:
1) Először használjon megfelelő akkumulátort az UPS hálózati üzemmódba állításához, majd vegye ki a jó akkumulátort, és cserélje ki egy feltöltésre szolgáló feszültség alatti akkumulátorra. Az akkumulátor cseréjekor az UpS-nek terhelés nélkül kell működnie. Általában az UpS hálózati állapotba kerülése után, amíg a bemeneti hálózati feszültség normális állapotban van, az akkumulátor eltávolítása nem befolyásolja a hálózati tápellátást. A feszültség alatti akkumulátor töltésekor ügyeljen az akkumulátor töltőáramára.
2) Töltse fel először a feszültség alatti akkumulátort 10,5 V-ra (a 12 V-os elemhez viszonyítva), és az UPS sikeresen elindulhat.
4. Kibocsátási követelmények
Az akkumulátor tényleges kapacitása a kisütési árammal függ össze. Minél nagyobb a kisütési áram, annál alacsonyabb az akkumulátor hatékonysága. Például,
Amikor a 12V / 24Ah akkumulátor lemerülési áramának értéke 0.4C, a végső feszültségig történő kisütési idő 1 óra és 50 perc, a tényleges kimeneti kapacitás 17.6Ah és a hatásfok 73.3 [%]. Ha a kisütési áram 7C, akkor a végfeszültség kisütési ideje csak 20 másodperc, a tényleges kimeneti kapacitás 0,93Ah, a hatásfok pedig 3,9 [%]. Ezért az akkumulátor hatékonyságának javítása érdekében kerülni kell a nagy áramú kisülést. Az áramkörök tervezésénél és a terhelések felhasználó általi megválasztásánál meg kell védeni az UPS akkumulátor-inverter kisülési áramát, amely nem haladhatja meg a 2C-ot.
A kisütés mélysége szintén nagy hatással van az akkumulátor élettartamára. Minél mélyebb az akkumulátor kisütési mélysége, annál kevesebb ciklust használ. Bár az UPS megyében van egy akkumulátor alacsony feszültségű védelmi funkciója, általában amikor egyetlen akkumulátor kb. 10,5 V-ra lemerül (összehasonlítva egy 12 V-os akkumulátorral), az UpS automatikusan leáll, de ha az UPS kis terhelésű vagy terhelés nélküli lemerülés esetén az áramkisülés javíthatja az akkumulátor hatékonyságát, de ha nagyon kis (0,05 ° C alatti) árammal hosszabb ideig lemerül, akkor az akkumulátor tényleges kisütési kapacitása meghaladja névleges kapacitása, ami az akkumulátor súlyos mély lemerülését eredményezi. Amikor az akkumulátor kisütési mélysége 100 [%], az akkumulátor tényleges élettartama körülbelül 200 ~ 250 töltési és kisütési ciklus; a kibocsátási mélység 50 [/%]
Amikor körülbelül 500 ~ 600 töltési és kisütési ciklus. Ezért az UPS használata során el kell kerülni a nagy terhelésű túláram kisülést, és
Kerülje az akkumulátor hosszantartó kis terhelését és mély lemerülését. El kell kerülni az akkumulátor rövidzárlati kisütését is, különben ez súlyosan károsítja az akkumulátor újratöltési és tárolási kapacitását, és lerövidíti az élettartamot. Az elemek tényleges alkalmazásakor nem először követi a kisütési kapacitás százalékos arányát, hanem megtalálja és kezelje a hátramenetben lévő elemeket, majd a hátralévő elemek kezelése után végezzen ellenőrző kisülési kísérletet. Ez megelőzheti a baleseteket, és megakadályozhatja, hogy a hátul lévő akkumulátor lemerülés közben fordított akkumulátorrá váljon.
