Температурная компенсация заряда батареи

Содержание страницы:

Об аккумуляторах .

Вопросы об аккумуляторах

Зарядка свинцовых аккумуляторов или как зарядить свинцовый аккумулятор?

1. Что такое зарядка аккумулятора?

П о определению, зарядка аккумулятора — процесс, обратный разрядке аккумулятора (разряду аккумулятора) — во время зарядки, аккумулятор запасает энергию, питаясь от внешнего источника тока.

П осле полной зарядки, аккумулятор накапливает заряд, равный емкости аккумулятора. От внешнего источника тока, за время зарядки, аккумулятор отбирает несколько больший заряд.

2. Как зарядить свинцовый аккумулятор проще и безопаснее всего?

С амый простой и безопасный метод зарядки свинцового аккумулятора — это метод I-U (ток — напряжение). Сначала аккумулятор заряжают постоянным током, а после достижения заданного напряжения, заряжают аккумулятор, поддерживая на нем, постоянное напряжение.

К акой величины должен быть начальный ток зарядки аккумулятора? Для большинства стационарных свинцовых аккумуляторов этот ток написан на корпусе. Максимальная величина зарядного тока составляет от 0.2 до 0.3 емкости аккумулятора. Например, если емкость аккумулятора равна 100 А*час, то ток заряда такого свинцового аккумулятора не может превышать 20 А или 30 А (это решает производитель). Самая старая и самая распространенная рекомендация относительно зарядного тока свинцового аккумулятора: «10 процентов от емкости», верна и сегодня. Любой свинцовый кислотный аккумулятор можно заряжать, начиная зарядку с таким током, без боязни как-то повредить аккумулятор.

К аким должно быть конечное напряжение при зарядке свинцового аккумулятора методом I-U ? Максимальное напряжение не должно превышать 2.3 &plusmn 0.023 В на каждый элемент аккумулятора. Т.е. для свинцового аккумулятора с номинальным напряжением 12В, конечное напряжение зарядки не должно превышать 13.8 &plusmn 0.15 В. Метод I-U чаще применяется при работе аккумуляторов в буферном режиме, поскольку под напряжением 13.8 &plusmn 0.15 В современные герметичные свинцовые кислотные аккумуляторы могут находится на протяжении всего своего ресурса.

С колько времени занимает зарядка свинцового аккумулятора — методом I-U ? В зависимости от начального тока. Если начальный ток равен 20% емкости аккумулятора, то за 5-6 часов аккумулятор заряжается примерно до 90% своей емкости. После перехода к режиму постоянного напряжения, ток зарядки аккумулятора быстро падает и полная зарядка аккумулятора занимает примерно сутки. Есть ли более быстрые способы зарядки свинцовых аккумуляторов? Да, есть, и сейчас мы рассмотрим один из них.

3. Быстрая зарядка свинцового аккумулятора

Д ля быстрой зарядки свинцового аккумулятора нужно заряжать аккумулятор постоянным током (максимальный ток — тот же) до достижения напряжения 14.5 &plusmn 0.2 В (для аккумуляторов с номинальным напряжением 12В), а потом отключить зарядное устройство или перевести его в режим поддержания напряжения 13.8 &plusmn 0.15 В.

М етод быстрой зарядки аккумулятора позволяет полностью зарядить свинцовый аккумулятор примерно за 6 часов (при начальном токе 20% от емкости). Быстрый заряд чаще применяется при эксплуатации аккумуляторов в циклическом режиме.

4. Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?

В се, что написано выше, относится к зарядке свинцового аккумулятора при температуре 20 градусов Цельсия, а при других температурах нужно вводить температурную компенсацию зарядного напряжения. Зарядка свинцового аккумулятора возможна в диапазоне температур от -15 &deg C до +40 &deg C. При увеличении температуры, напряжение заряда должно быть меньше обычного, чтобы избежать перезарядки. А если зарядка аккумулятора производится при пониженной температуре, напряжение зарядки нужно увеличить, чтобы избежать недозарядки. Обычно рекомендуется использовать температурную компенсацию –3 мВ/&deg С.

4. Что будет, если не соблюдать правила зарядки свинцового аккумулятора?

О писанные выше способы зарядки свинцового аккумулятора позволяют зарядить аккумулятор быстро и безопасно. Они ориентированы на максимальное сохранение ресурса свинцового аккумулятора и замедление старения аккумулятора.

В озможна ли зарядка аккумулятора током, большим, чем максимально допустимый? Да, аккумулятор зарядится, даже если ток зарядки будет превышать установленный производителем максимум. Но, во-первых, если не уменьшить ток хотя бы в конце зарядки, то аккумулятор зарядится не полностью. А во-вторых, во время зарядки большим током перестанет быть эффективным механизм рекомбинации газов внутри герметичного свинцового аккумулятора, и электролит аккумулятора потеряет воду, даже, если потом, в конце зарядки, зарядный ток будет уменьшен. В результате превышения тока даже во время одной зарядки, аккумулятор не проработает весь расчетный ресурс и выйдет из строя раньше.

В озможна ли зарядка аккумулятора очень маленьким током, намного меньшим, чем максимально допустимый, скажем, током в 0.2% от емкости? Да, аккумулятор полностью зарядится даже таким током. Но зарядка аккумулятора будет продолжаться неоправданно долго — несколько недель. Кроме того, значительную часть этого времени аккумулятор будет находиться в разряженном состоянии, что почти эквивалентно хранению свинцового аккумулятора в разряженном состоянии. А это ведет к сульфатации и ускоренному старению аккумулятора. Однократная зарядка очень малым током не выведет аккумулятор из строя, но такие зарядки не следует повторять часто.

Н еправильный выбор конечного напряжения зарядки также опасен для аккумулятора. Недостаточное конечное напряжение приведет к недозарядке аккумулятора, и он сделает шаг в сторону сульфатации. А избыточное напряжение зарядки чревато выделением газов из аккумулятора и потерей воды электролитом. Это еще сильнее уменьшает ресурс аккумулятора, чем зарядка аккумулятора пониженным напряжением.

П ри температуре ниже -15&deg C зарядка аккумулятора не рекомендуется, поскольку при низкой температуре перестает работать механизм рекомбинации газов внутри герметичного свинцового аккумулятора, и электролит теряет воду.

5. Как определить, правильно ли проведена зарядка аккумулятора.

В полне достаточно соблюдать необходимые параметры зарядки аккумулятора: ток и напряжение (с учетом температуры), и зарядка аккумулятора будет успешной. В конце зарядки современного герметичного свинцового кислотного аккумулятора не должно быть никаких пузырьков, не допустимо даже небольшое выделение газа. Если вокруг предохранительных клапанов аккумулятора обнаружены следы электролита или белый налет, то аккумулятор заряжался неправильно.

П осле зарядки можно проверить аккумулятор тестером аккумуляторов — емкость аккумулятора после зарядки должна полностью восстановиться.

Зарядное устройство с температурной компенсацией

Зарядные характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов сильно зависят от температуры окружающей среды. Для предотвращения недозаряда или перезаряда аккумуляторов в условиях длительного воздействия низких или высоких температур желательно использовать температурно компенсированные зарядные устройства Предлагаемая схема собрана на линейном стабилизаторе с малым падением напряжения на регулирующем элементе Она включает схему температурной компенсации, имеет два режима заряда, «истинную» земляную шину и не потребляет тока в дежурном режиме. Интегральный линейный стабилизатор LT1086 используется для регулирования напряжения заряда и ограничения максимального тока заряда. Если входное напряжение питания отключено, транзисторы Q1 и Q2 выключаются, разрываются все возможные цепи разряда батареи через выход зарядного устройства на «землю», что и обеспечивает нулевой ток потребления в выключенном состоянии. Диод D1 обеспечивает защиту интегрального стабилизатора от обратного тока, если входное напряжение будет меньше напряжения на аккумуляторе или же входные клеммы будут случайно закорочены. Термокомпенсация, используемая в данной схеме, соответствует температурной характеристике свинцово-кислотного гальванического элемента и обеспечивается терморезистором RTH, имеющим торговую марку Tempsistor. Параллельно ему включен резистор R3 От изменений температуры зависит коэффициент передачи резисторного делителя стабилизатора.

Другие статьи:  Заявление об отгуле для бракосочетания

Обеспечивается точность компенсации лучше ±50 мВ для батареи 12 В в диапазоне температур от -10 до +60 °С. Желательно располагать элемент Tempsistor непосредственно под аккумулятором, который ставится на прямоугольный кусок поролона. Выбор одного из двух режимов заряда выполняется компаратором LT1012, с помощью которого оценивается величина тока заряда по падению напряжения на резисторе-датчике тока Rs. Когда ток превышает величину 10 mB/Rs, включается режим быстрого заряда, и напряжение составит 14,4 В при 25 °С. Когда зарядный ток ниже этого порога, то напряжение компенсационного заряда будет равным 13,8 В.

Аналоги зарубежных деталей можно найти в разделе

Зарядные устройства. Условия и режимы зарядки кислотных аккумуляторных батарей

Автоматические зарядные устройства

Зарядно-питающие устройства серии УЗПС предназначены для автоматического заряда свинцово-кислотных, щелочных и гелевых аккумуляторных батарей с номинальным напряжением от 6 до 72 Вольт и емкостью от 1 до 400 А/ч.

Профессиональные (промышленные) зарядные устройства УЗПС 24-140, УЗПС 48-65 и УЗПС 72-45 являются продолжением модельного ряда зарядных устройств серии УЗПС и предназначены для заряда тяговых и стартерных свинцово-кислотных (наливных, гелевых и AGM), щелочных и литий-ионных (Li-ion) аккумуляторных батарей, с номинальными напряжениями 6В, 12В, 24В, 36В, 48В, 60В и 72 Вольта.

Простейшее зарядное устройство.
Заряд нестабилизированным током

На рис.1 изображена простейшая схема заряда аккумуляторной батареи (АБ).

Источник питания в данном случае нестабилизированный. Как правило, это трансформатор и выпрямительный диодный мост. Реостатом R1 устанавливается ток заряда.

Достоинством этого устройства является простота и, соответственно, низкая стоимость.

Недостатки:

  • зависимость тока заряда от напряжения в сети и степени заряженности аккумулятора;
  • необходимость постоянного контроля процесса заряда и регулировки тока заряда;
  • возможность перезаряда или недозаряда аккумулятора с вытекающими отсюда последствиями;
  • невысокий КПД из-за рассеивания избыточной мощности на реостате.

Заряд стабилизированным током

На рис.2 изображена структурная схема зарядного устройства, работающего по следующему алгоритму. Устройство управления измеряет напряжение на клеммах аккумулятора и, если оно оказывается ниже нижнего порогового значения, включается ключ и происходит заряд установленным током. При достижении верхнего порога устройство управления отключает ключ и заряд прекращается. В случае понижения напряжения весь процесс повторяется.

Достоинства:

  • отсутствует зависимость величины тока заряда от колебаний напряжения сети и степени заряженности аккумулятора;
  • как правило, более высокий КПД;
  • автоматизация процесса заряда.

Недостатки:

  • более сложное и, соответственно, дорогостоящее устройство;
  • не всегда возможно зарядить аккумулятор до 100% емкости, особенно при большом зарядном токе;
  • не исключена возможность перезаряда.

Поясним более подробно два последних недостатка. При заряде большим током напряжение на клеммах аккумулятора растет относительно быстро и до отключения аккумулятор не успевает набрать необходимую емкость. При малом токе напряжение на клеммах растет более медленно, аккумулятор при этом может набрать 100% емкости. Но этого тока может не хватить для достижения верхнего порога отключения. Аккумулятор начинает кипеть и, если не отключить зарядное устройство, возможен перезаряд.

Заряд стабилизированным напряжением

Этот способ заряда (рис.3) применяется, как правило, на автомобилях, когда необходимо быстро восстановить заряд аккумулятора.

Стабилизатором напряжения в этом случае является генератор постоянного тока, напряжение которого поддерживается автоматически с помощью реле-регулятора. Напряжение бортовой сети при этом должно быть 2,4 В при пересчете на одну банку (или 14,4 В на 12-вольтную батарею). В начале заряда ток имеет наибольшее значение вследствие значительной разности между напряжением источника и напряжением аккумулятора. При этом чем больше мощность зарядного источника тока и чем сильнее разряжен аккумулятор, тем больше зарядный ток. По мере заряда напряжение батареи возрастает и величина зарядного тока падает до минимального значения.

Достоинства:

  • короткое время заряда;
  • автоматически уменьшается ток заряда по мере роста степени заряженности батареи.

Недостатки:

  • требуется точная установка напряжения источника зарядного тока во избежании систематического недозаряда или перезаряда;
  • большой начальный зарядный ток.

Двухступенчатое зарядное устройство. Заряд по методу IU

Заряд АБ происходит в два этапа. Первый этап — заряд стабилизированным током (I). Второй этап — заряд стабилизированным напряжением (U). На рис. 4 изображена структурная схема такого зарядного устройства.

Порог стабилизации по напряжению составляет 13,8 В на АБ или 2,3 В на банку. Несмотря на сложность алгоритма заряда, это вполне оправдано. Первый этап заряда (рис. 5) позволяет относительно быстро набрать основную емкость аккумулятора, не доводя электролит до кипения. Если заряжать аккумулятор, применяя только режим стабилизации по току, то для полного заряда пришлось бы повышать напряжение на АБ более 2,3 В на банку и переходить точку кипения электролита. При этом повышается интенсивность электрохимических процессов в АБ и как следствие снижается срок ее службы. Кроме этого, к помещениям, в которых находятся аккумуляторы с напряжением содержания более 2,3 В на банку и более, предъявляются более жесткие требования по взрывобезопасности.

Для исключения перечисленных недостатков применяется второй этап — заряд стабилизированным напряжением. Зарядное устройство переходит в этот режим после достижения напряжения 2,3 В на банку. При этом происходит “мягкий” переход из одного режима в другой, без бросков тока, характерных для режима стабилизации только по напряжению. Ток начинает постепенно падать и через некоторое время уменьшается до величины, равной току саморазряда аккумулятора. В зависимости от качества, емкости АБ и температуры окружающей среды эта величина колеблется от десятков до сотен миллиампер. Такой алгоритм заряда сводит к минимуму процесс сульфатации, исключает перезаряд и позволяет зарядить аккумулятор до 100 % емкости. При этом можно не отключать длительное время аккумулятор от зарядного устройства, поддерживая его в постоянной готовности к работе. В качестве недостатков следует отнести более продолжительное время заряда и более высокую цену зарядного устройства.

Заряд асимметричным током

Существует множество публикаций о заряде кислотных АБ асимметричным током, суть которого заключается в чередовании разной величины импульсов заряда и разряда. Предполагается, что такой метод заряда повышает срок службы АБ, устраняет сульфатацию. На сегодняшний день нет единого мнения по этому поводу. Нет четкого обоснования величины, формы, длительности и периода этих импульсов. В эффективности этого способа заряда также существуют сомнения. Косвенным подтверждением этого может служить то, что зарядные устройства, серийно выпускаемые промышленностью, в том числе военной, такого режима не имеют. Можно предположить, что положительный эффект все же существует. Но по критерию эффективность/сложность (стоимость) преимущество таких зарядных устройств далеко не очевидно.

Ускоренный заряд

Ускоренным зарядом называется режим заряда, при котором ток заряда превышает величину 10 % от номинальной емкости кислотной АБ. Время заряда при этом сокращается. К недостаткам ускоренного заряда следует отнести повышенный износ АБ.

Заряд при длительном хранении

В случае, когда АБ продолжительное время не используется (например, на время зимнего периода), можно применять так называемый заряд уравнительным током, суть которого сводится к следующему. Заряд АБ производится малым током, равным току саморазряда аккумулятора. Такой режим заряда исключает саморазряд за счет компенсации внутренних утечек АБ. В зимнее время предотвращается замерзание электролита. Зарядное устройство представляет собой стабилизированный источник питания на напряжение 13,5 — 13,8 В с ограничением тока заряда до 100 — 150 мА (рис 6).

Применение стабилизатора напряжения позволяет исключить возможность сульфатации и перезаряда аккумулятора.

Кроме перечисленных способов заряда существуют и другие. Как правило, это комбинация из перечисленных выше способов.

Контрольно-тренировочные циклы

Контрольно-тренировочный цикл заряда-разряда проводится для предотвращения сульфатации и определения емкости аккумулятора. Контрольно-тренировочные циклы проводятся не реже одного раза в год и выполняются следующим образом: заряжают АБ нормальным током (любым из описанных способов) до полного заряда; выдерживают АБ 3 часа после прекращения заряда; корректируют плотность электролита; включают зарядку на 20-30 минут для перемешивания электролита; проводят контрольную разрядку постоянным нормальным током 10-часового режима и контролируют время полного разряда до напряжения 1,7 В на банку (10,2 В на АБ); емкость батареи определяют как произведение величины разрядного тока и времени разряда. После контрольного разряда батарею сразу же ставят на зарядку и полностью заряжают. Если оказалось, что емкость АБ меньше 50% номинальной, она считается неисправной.

Другие статьи:  Объяснительная уснул на посту

Проведением КТЦ обычными средствами требует постоянного присутствия обслуживающего персонала для фиксации и регулировки тока разряда.

Пример использования этих устройств, при проведении КТЦ приведен здесь.

Температурный диапазон эксплуатации свинцово-кислотных АБ составляет -30…+50 °С. Идеальная температура для эксплуатации АБ составляет +20±5 °С. Более высокие температуры могут привести к сокращению срока службы АБ. Более низкие температуры не сокращают срок службы, но уменьшают отбираемую емкость. Превышение температуры +55 °С недопустимо. При замерах плотности электролита следует иметь в виду, что при повышении температуры электролита на 10°С плотность электролита уменьшается на 0,007 г/см3, а при понижении на 10 °С увеличивается на 0,007 г/см3. Следует избегать длительной эксплуатации АБ при температурах выше +45 °С. Во время разряда свинцовой АБ происходит снижение плотности электролита и при отрицательных температурах он замерзает. Область замерзания электролита примерно одинакова для всех типов свинцово-кислотных АБ и выглядит следующим образом:

Температурная компенсация зарядного тока батарей

Температурная компенсация зарядного тока батарей

Температурная компенсация зарядного тока батарей – это технология, применяемая ведущими производителями ИБП, в т.ч. компанией N-Power, для продления срока службы аккумуляторных батарей.

Как известно, герметичные батареи крайне чувствительны к величине зарядного тока, оптимальное значение которого зависит от температуры окружающей среды. Технология температурной компенсации зарядного тока позволяет автоматически корректировать режим заряда батарей в соответствии с изменениями внешних условий и тем самым продлить жизненный цикл аккумуляторов в несколько раз.

Код товара 2182

Термокомпенсатор заряда АКБ. Обеспечивает коррекцию напряжения заряда АКБ в зависимости от окружающей температуры, что способствует правильной работе и продлению срока службы АКБ до 2-х раз. Предназначен для работы совместно со стоечными ИБП в составе 19′ стойки. Корректно работает с любыми видами свинцово-кислотных АКБ. Напряжение АКБ 48 В (4 шт. 12-вольтовых АКБ) с током заряда до 15 А и током разряда до 50 А. Корпус RACK, высота 1U.

  • Паспорт на прибор

Проблема эксплуатации АКБ при повышенной температуре окружающей среды особенно актуальна при использовании аккумуляторов в составе 19′ стойки. Например, при эксплуатации оборудования в составе сотовых вышек и на отдаленных объектах. В этом случае не всегда возможно обеспечить правильный температурный режим работы аккумулятора. И если стоечное оборудование, как правило, рассчитано на такие условия, то аккумуляторные батареи начинают работать в нештатном режиме.
При повышении температуры и (или) напряжения заряда электрохимическая активность аккумулятора возрастает. Весь объём газа не может пройти через каналы рекомбинации и процесс рекомбинации нарушается. Часть кислорода остаётся в объёме аккумулятора, вследствие чего аккумулятор выходит из строя. Таким образом, при повышении температуры окружающей среды для сохранения работоспособности аккумулятора нужно снизить напряжение заряда.
Выход из строя комплекта АКБ несет за собой серьезные финансовые затраты на замену комплекта, а в случае отключения электроэнергии, приводит прекращению работы всего подключенного оборудования.

SKAT-TCB.48 RACK предназначено для продления срока службы АКБ в составе комплекса бесперебойного питания, а также для защиты АКБ от выхода из строя вследствие перезаряда в условиях высокой температуры эксплуатации.

SKAT-TCB.48 RACK обеспечивает необходимый уровень напряжения заряда аккумуляторных батарей с учетом температурной компенсации. Реализация этой функции позволяет защитить АКБ от выхода из строя под воздействием высокой температуры окружающей среды (свыше +35 °С) и продлевает срок службы АКБ в комплексе системы бесперебойного питания до 2 раз.

Температурная компенсация заряда батареи

Аккумуляторные батареи Casil конструкции AGM / VRLA с емкостями 1,3 Ачас., до 40 Ачас., герметичные батареи перезаряжаемых элементов. Производятся на заводе Chee Yuen Industrial Company Limited с главным офисом в Гонконге.

Аккумуляторные батареи Minamoto AGM (АКБ Минамото)

Аккумумляторные батареи Minamoto AGM с емкостями 2,3 Ачас., до 30 Ачас., подходят для скутера, мопеда, мотоцикла, квадроцикла, снегохода любого производителя. Система связывания электролита в стартерных АКБ Minamoto позволяет им работать в любом положении без потери емкости, сокращения срока службы.

Аккумуляторные батареи Panasonic AGM/VRLA (АКБ Panasonic)

Аккумуляторные батареи серии Panasonic SLA конструкции AGM/VRLA с емкостями от 1,3 Ачас до 120 Ачас., для портативных и стационарных устройств, разработаны для работы в нормальных температурных условиях. Не требуют обслуживания в течение всего срока службы.

Инверторы DC / AC Союз, автомобильные 12В/220В, 24В/220В

Источники бесперебойного питания ИБП (UPS) Delta ES

Автомобильные инверторы Союз – это устройства, преобразующие бортовое напряжение автомобиля 12В или 24В в переменное напряжение 220В с формой выходного сигнала близкой к синусоиде. Инверторные преобразователи Союз подключаются к розетке прикуривателя или напрямую к АКБ (аккумуляторной батарее).

Продукция компании Delta ES находит свое применение для бесперебойного электропитания телекоммуникационного оборудования (ИБП для телекома), информационных систем (ИБП ЛВС, ЦОД), медицинского оборудования (ИБП для операционных), систем связи (ИБП для связи).

Устройства питания постоянного тока для установки в 19” конструкции

Щит распределительный постоянного тока ЩР-60-10/48. Инвертор однофазный Energy Saving Inverter ESI48-230V-1000VA, ESI48-230V-2000VA. Инвертор API 1500A-230 (TPS1030001A). Коммутатор бесконтактный переменного тока SSW 7500A-230 (TPS1030002A), SSW 30000A-230 (TPS1030003A).

Модульные устройства для установки на DIN-рейку

Благодаря типовой конструкции корпусов, предусматривающих крепление (установку) на стандартную DIN-рейку 35 мм — модульные устройства автоматики и защиты устанавливают в стандартных (типовых) металлических и пластиковых шкафах и боксах разного типоразмера, климатического исполнения (УХЛ) и степеней защиты (IP).

Большой выбор модулей различного назначения

В перечень выпускаемых устройств автоматики и защиты входят модули широкого применения, в которых реализованы различные алгоритмы управления, индикации и работы. На базе модульных устройств автоматики и защиты строятся защитные и управляющие системы для АСУТП. Системы управления и контроля электропитания для однофазных (220В) и трехфазных сетей (380В).

Стабилизаторы напряжения «Сатурн». Стабилизаторы напряжения «Каскад».

Стабилизаторы «Сатурн» с электромеханической системой стабилизации для мощности нагрузки от 4,4 до 600 кВА в однофазных и трехфазных сетях электропитания. Стабилизаторы «Каскад» с электронно-релейной системой коррекции для мощности нагрузки от 0,05 до 120 кВА в однофазных и трехфазных сетях электропитания.

Трансформаторы разделительные медицинские ТРО, ТРТ

Фильтры сетевые трансформаторные

Трансформаторы разделительные медицинские ТРО (однофазные 220В 50Гц) и ТРТ (трехфазные 380В 50Гц), используются для электропитания медицинского оборудования и электронной аппаратуры в электрических сетях с изолированной нейтралью (системой заземления IT).

Фильтры сетевые трансформаторные – устройства, предназначенные для защиты электропитающей сети (380/220В 50 Гц) от помех. Фильтры сетевые магистральные «Квазар». Фильтры сетевые трансформаторные ФСТО (220В 50Гц). Фильтры сетевые трансформаторные ФСТТ (380В 50Гц).

Щитки распределительные медицинские ЩРМ

Щиты автоматического ввода резерва АВР

Щит автоматического ввода резерва (АВР) изготавливается как отдельное устройство, может входить в состав этажного распределительного щита или работать в составе главного распределительного щита ГРЩ. Есть несколько основных вариантов схем исполнения АВР. Все типовые схемы АВР и их комбинации доступны к заказу. «Опросный лист» для расчета АВР запрашивайте через обратную связь или по электронной почте.

Щиты вводно-распределительные ВРУ

Принимаем заказы на изготовление щитов вводно-распределительных ВРУ, работающих в диапазоне токов до 400 Ампер и степенью защиты до IP55. Щитовое оборудование собирается в стандартных металлических шкафах настенного и напольного исполнения, а также в пластиковых корпусах.

Методы заряда герметизированных необслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторных батарей технологии AGM

Герметизированные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи АКБ технологии AGM, находят применение в различных системах во множестве отраслей и окружающих нас устройствах. Автомобильные аккумуляторы, аккумуляторы для систем бесперебойного электропитания ИБП, аккумуляторные батареи для систем электропитания на солнечных батареях, аккумуляторные батареи для медицинского оборудования и лабораторных приборов и др. Трудно представить себе автономное электропитание без аккумуляторных батарей АКБ. Чтобы обеспечить длительную и надежную работу АКБ необходимо зарядное устройство ЗУ. Выбирая зарядное устройство ЗУ, для различных типов АКБ, необходимо учитывать режимы работы аккумулятора, условия эксплуатации, обеспечить температурную компенсацию при заряде, правильно выбрать метод заряда. Правильное и своевременное обслуживание АКБ, влияет на продолжительность службы аккумуляторной батареи.

Существуют различные методы заряда аккумуляторных батарей AGM, которые определяются способом их применения. Можно выделить следующие способы применения герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей и методы их заряда:

Способы применения и методы заряда аккумуляторных батарей AGM

№ п/п

Способ применения аккумуляторной батареи

Метод заряда аккумуляторной батареи

Основной источник питания (циклический режим)

Стандартный заряд (нормальный режим заряда) — нормальный режим заряда постоянным напряжением. Такой метод позволяет наиболее эффективно использовать батарею.

Другие статьи:  Гражданство италии фиктивный брак

Метод заряда постоянным напряжением.

При таком методе заряда на клеммы АКБ подается постоянное напряжение 2,45В на элемент при комнатной температуре 20С…25С, заряд завершается, когда ток заряда остается постоянным в течении трех часов. При таком методе заряда необходимо точно контролировать значение напряжения заряда и времени заряда. Контроль напряжения и времени заряда необходимы, чтобы избежать перезаряда АКБ. Так, при перезаряде в герметизированных свинцово-кислотных батареях, происходит разложение воды в электролите с выделением газообразных кислорода и водорода. «Лишние» газы выводятся из батареи. Количество полезного электролита уменьшается, реакции заряд/разряд снижают свою эффективность, что приводит к уменьшению срока службы аккумулятора и ухудшению рабочих характеристик.

Метод заряда постоянным напряжением с ограничением начального тока заряда.

При таком методе заряда производится контроль постоянного напряжения 2,45В на элемент и величины тока заряда на уровне 0,4С (40% от емкости АКБ в Ачас.) при температуре 20С…25С. При этом время заряда аккумулятора может быть 6…12 часов, в зависимости от скорости заряда батареи (см. рис .1)

Быстрый заряд— для зарядки аккумулятора в таком режиме необходимо выполнить следующие условия:

Заряд должен быть достаточным и осуществляться за короткое время для полного восполнения потерь при разряде. Ток заряда должен регулироваться автоматически, чтобы избежать перезаряда. Аккумулятор заряжается при температуре окружающей среды 0С…+40С. Если АКБ используются в циклическом режиме, то не стоит часто использовать быстрый режим заряда, чтобы срок службы аккумулятора не уменьшался.

Метод управления зарядом с двумя значениями постоянного напряжения.

При таком методе используются два источника постоянного напряжения (см. рис.3). На начальной стадии (см. рис.2) АКБ заряжается от первого источника постоянного напряжения с повышенным выходным напряжением SW(1) (значение для заряда в циклическом режиме). Когда ток заряда, величина которого определяется с помощью «цепи определения тока», уменьшается до установленного значения, происходит переключение на второй источник питания SW (2) с низким значением установленного напряжения (значение для заряда в режиме постоянного подзаряда). Преимущества такого метода в том, что батарея, находящаяся в режиме постоянного подзаряда, заряжается за сравнительно короткое время.

Буферный заряд— метод резервного/вспомогательного источника питания (режим постоянного подзаряда).

В этом режиме нагрузка питается от источника переменного тока. Режим резервного/ вспомогательного питания применяется для поддержания батареи в таком состоянии, чтобы она могла подавать питание на нагрузку в случае пропадания основного питания системы (см. рис. 4).

Метод компенсирующего подзаряда

В этом режиме аккумулятор отключен от нагрузки и заряжается малым током, для компенсации саморазряда. В случае пропадания основного питания нагрузки, АКБ автоматически подключается, и питание подается от аккумулятора. Такой режим заряда АКБ используется в запасных источниках питания для аварийного оборудования. Используя такой метод заряда, следует очень внимательно отнестись к контролю напряжения заряда, т.к. батарея заряжается продолжительное время, и изменение напряжения может привести к значительному снижению срока службы АКБ. Зарядные характеристики аккумулятора зависят от температуры, поэтому, используя такой метод заряда, необходима компенсация температурных перепадов во время заряда. Система заряда и АКБ, должны находиться в одном помещении при одинаковой температуре.

Подзаряд – метод постоянного подзаряда см. рис.5. В представленной модели, ток на выходе выпрямителя Iо выражается формулой:

Iо = Iз + Iн, где Iз — ток заряда Iн — ток нагрузки.

Метод постоянного подзаряда — в этом режиме батарея АКБ и нагрузка соединены параллельно с выходом выпрямителя, который обеспечивает выходное постоянное напряжение и ток. Выходной ток выпрямителя – это сумма тока заряда АКБ и тока нагрузки (см. рис. 5). Т.к. в большинстве случает ток нагрузки – это переменная величина, то следует соблюдать условия заряда АКБ. Система заряда для этого метода должна иметь выходную мощность большую той, которая является достаточной только для нагрузки. Обычно эта мощность выбирается как сумма мощности для нормальной нагрузки и мощности для обеспечения заряда аккумуляторной батареи.

Рис.1 — Характеристики постоянного напряжения при ограничении тока заряда

Рис. 2 — Зарядные характеристики зарядного устройства с двумя значениями постоянного напряжения (двухступенчатый заряд)

Рис. 3 — Блок-схема зарядного устройства при методе с двумя значениями постоянного напряжения

Рис. 4 — Модель системы с компенсирующим зарядом

В представленной модели, ток на выходе выпрямителя Iо выражается формулой:

Iо = Iз + Iн, где Iз — ток заряда Iн — ток нагрузки

Рис. 5 — Модель системы с постоянным зарядом

Если взять два зарядных устройства одного производителя и одинакового наименования, то даже при одинаково установленном выходном напряжении время заряда изменяется в зависимости от выходных вольтамперных характеристик каждого зарядного устройства ЗУ. Поэтому, чтобы полностью завершить заряд аккумулятора потребуется время, которое зависит от глубины разряда, характеристик зарядного устройства, окружающей температуры. В общем случае для циклического режима время заряда можно оценить по формуле:

При токе заряда 0,25С или больше tз = Cp/Iзн+(3…5) [час.]

При токе заряда 0,25С или меньше tз = Cp/Iзн+(6…10) [час.], где

tз – необходимое время для заряда, [час.]

Cp– величина емкости отобранной от АКБ до начала заряда [Ачас.]

Iзн– начальный ток заряда

Напряжение заряда аккумулятора должно меняться при изменении окружающей температуры вблизи батареи. Основная задача температурной компенсации при заряде – обеспечить достаточный заряд АКБ и исключить тепловой разгон аккумулятора. Заряжать аккумуляторы рекомендуется в температурном диапазоне от 0 град. С…до +40 градусов Цельсия. Оптимальным температурным режимом заряда считается температура от +5 град. С до +35 град. С. Заряд при температуре ниже 0 град. С и выше +40 град. С не рекомендуется производителями аккумуляторных батарей, т.к. при высоких температурах АКБ может деформироваться, а при низких неправильно зарядиться.

На рисунке 6 показаны графики температурной компенсации напряжения заряда для циклического и буферного режимов работы аккумуляторных батарей AGM. Как видно из графика при температуре +20 град. С, в циклическом режиме напряжение заряда на ячейку находится в пределах 2,45В…2,5В, а для буферного режима в пределах 2,28В…2,31В.

Влияние температуры окружающей среды на характеристики VRLA-батарей

Особенностью необслуживаемых герметизированных батарей является зависимость их характеристик и срока службы от температуры окружающей среды.

Свинцово-кислотные батареи обладают саморазрядом (потеря емкости без нагрузки). Для VRLA-батарей при стандартных условиях хранения (20º С) эта величина составляет 3% в месяц. Кроме того при хранении свинцово-кислотных батарей любого типа в течение продолжительного времени, на отрицательных пластинах образуется сульфат свинца. Это явление называют «сульфатацией». Сульфатация приводит к увеличению внутреннего сопротивления батареи и ухудшению разрядных характеристик. Поэтому по истечении определенного времени (примерно 12 месяцев при 20º С) требуется подзаряд аккумулятора. Увеличение температуры хранения приводит к увеличению скорости саморазряда и сокращению сроков хранения батареи без подзарядки. На Рисунке 1 показана зависимость скорости саморазряда и сроков хранения батареи при различных температурах окружающей среды.

Рисунок 1. Саморазряд батареи при различных температурах.

Заявленный срок службы VRLA-батарей составляет 5 или 10 лет. Но это при идеальных условиях эксплуатации. В реальности на срок службы влияют несколько факторов и один из них температура. Известно, что при увеличении температуры на каждые 10º С от стандартной (20º С) срок службы батареи сокращается в 2 раза. Следует учитывать и то, что увеличение температуры на каждые 5º С от расчетной, дает увеличение емкости и улучшение разрядных характеристик на 3-10 % в зависимости от продолжительности разряда. Некоторые производители дают разрядные характеристики своих аккумуляторов при 25º С не указывая при этом, что срок службы заведомо будет меньше как минимум на треть. На Рисунке 2 показана зависимость срока службы аккумулятора от температуры окружающей среды.

Рисунок 2. Зависимость срока службы от температуры.

VRLA-батареи очень чувствительны к величине зарядного тока который в свою очередь зависит от температуры. Без температурной компенсации соотношение между образовавшимся и рассеянным теплом может быть нарушено при высоких температурах окружающей среды (более 40º С). Такое лавинообразное увеличение температуры («тепловой разгон») приводит к разрушению батареи в короткие сроки. На Рисунке 3 представлена зависимость напряжения заряда от температуры окружающей среды при температурной компенсации, а на Рисунке 4 алгоритм возникновения «теплового разгона».

Рисунок 3. Температурная компенсация зарядного напряжения.