Dom / Blogi / Blog o produktach / Jak ładować akumulator kwasowo-ołowiowy z regulowanym zaworem

Jak ładować akumulator kwasowo-ołowiowy z regulowanym zaworem

Liczba wyświetleń:0     Autor:Edytuj tę stronę     Wysłany: 2024-08-07      Źródło:Ta strona

Zapytaj

facebook sharing button
twitter sharing button
line sharing button
wechat sharing button
linkedin sharing button
pinterest sharing button
whatsapp sharing button
sharethis sharing button

I. Wprowadzenie do akumulatorów kwasowo-ołowiowych

A. Podstawowa teoria działania

Akumulatory kwasowo-ołowiowe to urządzenia elektrochemiczne, które przechowują i uwalniają energię elektryczną w wyniku odwracalnej reakcji chemicznej.Składają się z trzech głównych elementów: płyty dodatniej z dwutlenku ołowiu (PbO2), płytki ujemnej z gąbczastej ołowiu (Pb) i elektrolitu w postaci kwasu siarkowego (H2SO4).

Po podłączeniu obciążenia do akumulatora zachodzi reakcja elektrochemiczna, w wyniku której te aktywne materiały przekształcają się w siarczan ołowiu (PbSO4) i wodę (H2O), w wyniku czego powstaje prąd elektryczny.Proces ten jest odwracalny, co pozwala na wielokrotne ładowanie i ponowne użycie akumulatora.

Unikalna konstrukcja akumulatorów kwasowo-ołowiowych sprawia, że ​​nadają się one do szerokiego zakresu zastosowań, od samochodowych akumulatorów rozruchowych po akumulatory głębokiego cyklu stosowane w systemach energii odnawialnej.

B. Reakcje rozładowania i ładowania

Reakcje rozładowywania i ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych można podsumować następującymi równaniami:

Reakcja wyładowania:

PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4

Podczas wypisu:

Na płycie dodatniej: PbO2 + 4H+ + SO4^2- + 2e- 2H2O + PbSO4

Na płycie ujemnej: Pb + SO4^2- PbSO4 + 2e-

Reakcja ładowania (odwrotność rozładowania):

PbSO4 + 2H2O + PbSO4 PbO2 + 2H2SO4 + Pb

Podczas ładowania:

Na płycie dodatniej: PbSO4 + 2H2O PbO2 + 4H+ + SO4^2- + 2e-

Na płycie ujemnej: PbSO4 + 2e- Pb + SO4^2-

Reakcje te ilustrują, w jaki sposób materiały aktywne ulegają przemianie podczas rozładowywania i ponownej przemianie podczas ładowania.Teoretycznie proces ten mógłby trwać w nieskończoność.Jednakże czynniki takie jak korozja siatki, niszczenie materiału aktywnego i utrata elektrolitu (w przypadku akumulatorów VRLA) ograniczają żywotność akumulatora.

Zrozumienie tych podstawowych zasad ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego zarządzania akumulatorem, w tym technik ładowania, które odgrywają znaczącą rolę w określaniu wydajności i trwałości akumulatora.

Wprowadzenie do akumulatorów kwasowo-ołowiowych

II.Akumulatory kwasowo-ołowiowe z regulacją zaworową (VRLA).

A. Unikalne cechy akumulatorów VRLA

Akumulatory kwasowo-ołowiowe z regulacją zaworową (VRLA) to zaawansowany typ akumulatorów kwasowo-ołowiowych, zaprojektowany tak, aby oferować kilka wyraźnych zalet w porównaniu z tradycyjnymi zalanymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi.Niektóre z unikalnych cech akumulatorów VRLA obejmują:

Uszczelniona konstrukcja: Akumulatory VRLA są szczelne i bezobsługowe, co oznacza, że ​​nie wymagają okresowego uzupełniania wody.Ta uszczelniona konstrukcja zapobiega również rozlaniu kwasu, dzięki czemu są bezpieczniejsze w obsłudze i montażu w różnych orientacjach.

Zawór nadmiarowy ciśnienia: Akumulatory te są wyposażone w jednokierunkowy ciśnieniowy zawór nadmiarowy, który umożliwia ujście gazów, jeśli ciśnienie wewnętrzne wzrośnie powyżej bezpiecznego poziomu, zapewniając bezpieczeństwo i zapobiegając potencjalnym uszkodzeniom.

Niskie koszty utrzymania: Bezobsługowy charakter akumulatorów VRLA eliminuje potrzebę regularnej kontroli poziomu elektrolitu i uzupełniania wody, zmniejszając ogólne wysiłki i koszty konserwacji.

Zwiększona trwałość: Akumulatory VRLA są bardziej odporne na wibracje i wstrząsy, dzięki czemu nadają się do stosowania w środowiskach o trudnych warunkach i częstych ruchach.

Wszechstronność: Akumulatory te można stosować w szerokim zakresie zastosowań, od motoryzacji po magazynowanie energii odnawialnej, oświetlenie awaryjne i zasilacze bezprzerwowe (UPS).

B. Cykl rekombinacji tlenu

Jedną z kluczowych innowacji w akumulatorach VRLA jest cykl rekombinacji tlenu, który odgrywa kluczową rolę w ich bezobsługowej pracy.Cykl ten działa w następujący sposób:

Immobilizacja elektrolitu: W akumulatorach VRLA elektrolit jest unieruchomiony w postaci absorpcyjnej maty szklanej (AGM) lub w postaci żelu.Zapobiega to rozlaniu się elektrolitu i umożliwia efektywny przebieg procesu rekombinacji tlenu.

Wytwarzanie tlenu: Podczas procesu ładowania na płycie dodatniej wytwarza się gazowy tlen w wyniku elektrolizy wody w elektrolicie.

1. 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

Dyfuzja tlenu: Gazowy tlen wytwarzany na płycie dodatniej dyfunduje przez elektrolit i dociera do płyty ujemnej.

Rekombinacja na płycie ujemnej: Na płycie ujemnej gazowy tlen reaguje z ołowiem, tworząc tlenek ołowiu, który następnie reaguje z kwasem siarkowym w elektrolicie, tworząc siarczan ołowiu i wodę.Ta rekombinacja zapobiega utracie wody z elektrolitu.

1. Pb + 1/2O2 → PbO

2. PbO + H2SO4 → PbSO4 + H2O

Utrzymanie równowagi elektrolitowej: Rekombinacja gazów w akumulatorze utrzymuje równowagę elektrolitu, zapewniając, że akumulator będzie działał bez konieczności uzupełniania wody z zewnątrz.

Cykl rekombinacji tlenu ma zasadnicze znaczenie dla trwałości i wydajności akumulatorów VRLA.Minimalizuje emisję gazów i zmniejsza ryzyko wyschnięcia elektrolitu, przyczyniając się do ogólnej niezawodności i wydajności akumulatora.Zrozumienie tych unikalnych cech i procesu rekombinacji tlenu ma kluczowe znaczenie dla prawidłowego ładowania i konserwacji akumulatorów VRLA.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe z regulacją zaworową (VRLA).

III.Zasady ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych

A. Przeładowanie i jego skutki

Przeładowanie ma miejsce, gdy akumulator kwasowo-ołowiowy jest ładowany ponad jego pojemność, zazwyczaj poprzez przyłożenie napięcia wyższego niż zalecane lub ładowanie przez dłuższy czas.Ten stan może mieć kilka szkodliwych skutków dla akumulatora:

Nadmierne gazowanie: Przeładowanie prowadzi do elektrolizy wody w elektrolicie, w wyniku czego powstaje nadmiar tlenu i wodoru w postaci gazowej.W akumulatorach VRLA może to przekroczyć pojemność cyklu rekombinacji tlenu, powodując gromadzenie się gazu i potencjalne ulatnianie się przez ciśnieniowy zawór bezpieczeństwa.

Reakcja: 2H2O → 2H2 + O2

Wyczerpanie elektrolitów: Ciągłe nadmierne ładowanie powoduje utratę wody w elektrolicie, co prowadzi do stanu wyschnięcia, w którym poziom elektrolitu znacznie spada.Zmniejsza to zdolność akumulatora do przeprowadzania niezbędnych reakcji chemicznych.

Wytwarzanie ciepła: Przeładowanie generuje nadmierne ciepło ze względu na duży przepływ prądu i rezystancję wewnętrzną.Ciepło to może przyspieszyć degradację materiałów aktywnych i wewnętrznych elementów akumulatora, potencjalnie prowadząc do niekontrolowanej niekontrolowanej temperatury.

Korozja siatki: Siatki ołowiane w akumulatorze mogą szybciej korodować w warunkach przeładowania, osłabiając integralność strukturalną płytek i zmniejszając ogólną żywotność akumulatora.

Zmniejszona pojemność i wydajność: Przeładowany akumulator z biegiem czasu traci pojemność i wydajność, ponieważ uszkodzenia wewnętrzne i wyczerpanie elektrolitu pogarszają jego zdolność do utrzymywania i dostarczania ładunku.

B. Niedoładowanie i jego konsekwencje

Niedoładowanie ma miejsce, gdy akumulator kwasowo-ołowiowy nie jest naładowany do pełnej pojemności z powodu niewystarczającego napięcia ładowania, nieodpowiedniego czasu ładowania lub obu.Ten stan może mieć również kilka negatywnych skutków dla akumulatora:

Zasiarczenie: Niecałkowite ładowanie prowadzi do tworzenia się kryształów siarczanu ołowiu na płytkach akumulatora.Z biegiem czasu kryształy te twardnieją i stają się trudne do przekształcenia z powrotem w materiały aktywne, co jest stanem znanym jako zasiarczenie.To znacznie zmniejsza pojemność i wydajność akumulatora.

Reakcja: Pb + SO4^2- → PbSO4 (twardnieje z czasem, jeśli nie jest w pełni naładowany)

Zmniejszony ciężar właściwy: Niedoładowanie skutkuje niższym ciężarem właściwym elektrolitu, co wskazuje na niższy stan naładowania.Zmniejsza to zdolność akumulatora do dostarczania mocy w razie potrzeby.

Zmniejszona wydajność: Częściowo naładowany akumulator nie działa optymalnie, co prowadzi do skrócenia czasu pracy i mocy wyjściowej.Jest to szczególnie istotne w zastosowaniach wymagających niezawodnego i stałego zasilania.

Zwiększone samorozładowanie: Niedoładowane akumulatory mają tendencję do szybszego samorozładowania i szybciej tracą ładunek w okresach bezczynności.Może to być szczególnie problematyczne w zastosowaniach w trybie gotowości.

Trwała utrata pojemności: Powtarzające się cykle niedoładowania mogą spowodować trwałe uszkodzenie akumulatora, powodując nieodwracalną utratę pojemności.Nawet jeśli akumulator zostanie później prawidłowo naładowany, może nigdy nie odzyskać pierwotnego poziomu wydajności.

Zrozumienie zasad przeładowania i niedoładowania jest niezbędne dla utrzymania dobrego stanu i trwałości akumulatorów kwasowo-ołowiowych.Właściwe techniki ładowania zapewniają utrzymanie optymalnych parametrów pracy akumulatora, zapobiegając jego uszkodzeniom i wydłużając jego żywotność.

IV.Metody ładowania akumulatorów VRLA

A. Ładowanie prądem stałym

Ładowanie prądem stałym polega na dostarczaniu do akumulatora stałego prądu przez cały proces ładowania.Ta metoda jest prosta, ale wymaga starannej kontroli, aby uniknąć przeładowania i nadmiernego wytwarzania ciepła.

Ładowanie prądem stałym o pojedynczej szybkości

1. Definicja: W przypadku ładowania prądem stałym o pojedynczej szybkości akumulator jest ładowany stałym natężeniem prądu aż do osiągnięcia pełnego naładowania.

2. Proces: Prąd ładowania utrzymuje się na stałym poziomie (np. C/10, gdzie C to pojemność akumulatora) przez cały okres ładowania.W miarę ładowania akumulatora jego napięcie wzrasta.

3. Zalety: Prosty we wdrożeniu i zapewniający stałą szybkość ładowania.

4. Niedogodności: Gdy akumulator zbliża się do pełnego naładowania, jego napięcie może znacznie wzrosnąć, co może prowadzić do potencjalnego przeładowania, powstawania gazów i wytwarzania ciepła, jeśli nie jest dokładnie monitorowane.

Ładowanie prądem stałym o wielu szybkościach

1. Definicja: Wielostopniowe ładowanie prądem stałym reguluje prąd ładowania stopniowo w zależności od stanu naładowania akumulatora.

2. Proces: Ładowanie akumulatora rozpoczyna się wysokim prądem, który stopniowo maleje w miarę zbliżania się akumulatora do pełnego naładowania.Można to zautomatyzować, aby przełączać stawki prądu przy wcześniej zdefiniowanych poziomach napięcia.

3. Zalety: Zmniejsza ryzyko przeładowania i wytwarzania ciepła w porównaniu do ładowania o pojedynczej stawce.Zapewnia szybsze ładowanie początkowe i bezpieczniejsze zakończenie.

4. Niedogodności: Wymaga bardziej wyrafinowanych systemów sterowania do zarządzania bieżącymi regulacjami.

B. Ładowanie prądem stożkowym

Ładowanie prądem stożkowym to metoda, w której prąd ładowania naturalnie maleje wraz ze wzrostem napięcia akumulatora.

· Definicja: Prąd ładowania zaczyna się od wysokiego, gdy akumulator jest głęboko rozładowany i maleje wraz ze wzrostem napięcia akumulatora i zbliżaniem się do pełnego naładowania.

· Proces: Zazwyczaj w tej metodzie wykorzystuje się transformator z oporem własnym lub sterownik elektroniczny umożliwiający spadek prądu w miarę wzrostu rezystancji wewnętrznej akumulatora.

· Zalety: Upraszcza proces ładowania i zmniejsza ryzyko przeładowania i przegrzania.

· Niedogodności: Dłuższy czas ładowania w porównaniu do innych metod i mniej precyzyjna kontrola nad procesem ładowania.

C. Ładowanie stałym napięciem

Ładowanie stałym napięciem utrzymuje stałe napięcie na zaciskach akumulatora przez cały proces ładowania.Prąd maleje w miarę ładowania akumulatora.

Nieograniczone prąd ładowania

o Definicja: Akumulator jest ładowany stałym napięciem, bez ograniczenia prądu początkowego.

o Proces: Początkowo prąd jest wysoki, gdy akumulator jest głęboko rozładowany, i maleje wraz ze wzrostem napięcia akumulatora, aby dopasować się do napięcia ładowania.

o Zalety: Zapewnia szybki czas ładowania i zapewnia pełne naładowanie akumulatora.

o Niedogodności: Wysoki prąd początkowy może generować nadmierne ciepło i obciążenie akumulatora, jeśli nie jest dokładnie kontrolowany.

Zmodyfikowane ładowanie prądem stałym i ograniczonym napięciem

o Definicja: Ta metoda łączy ładowanie stałym napięciem z ograniczeniem prądu początkowego, aby uniknąć nadmiernego nagrzewania się i naprężenia akumulatora.

o Proces: Napięcie ładowania jest stałe, ale prąd jest ograniczony do bezpiecznej wartości maksymalnej.W miarę ładowania akumulatora prąd w naturalny sposób maleje.

o Zalety: Zmniejsza ryzyko przegrzania i przeładowania, zapewniając jednocześnie wydajne ładowanie.

o Niedogodności: Wymaga bardziej wyrafinowanego obwodu sterującego w celu ograniczenia prądu i utrzymania napięcia.

Te metody ładowania odpowiadają różnym wymaganiom i aplikacjom, zapewniając elastyczność sposobu ładowania akumulatorów VRLA.Właściwy dobór i wdrożenie tych metod zapewnia bezpieczne, sprawne i efektywne ładowanie, wydłużając żywotność akumulatora i utrzymując jego wydajność.

Metody ładowania akumulatorów VRLA

V. Czynniki wpływające na ładowanie akumulatora VRLA

A. Rozważania dotyczące temperatury

Temperatura odgrywa kluczową rolę w ładowaniu i ogólnej wydajności akumulatorów kwasowo-ołowiowych z regulacją zaworów (VRLA):

Optymalny zakres temperatur: Baterie VRLA są zaprojektowane do wydajnej pracy w określonym zakresie temperatur, zazwyczaj od 20°C do 25°C (68°F do 77°F).Odchylenia od tego zakresu mogą mieć wpływ na wydajność ładowania i żywotność baterii.

Wysokie temperatury: Podwyższona temperatura może zwiększyć szybkość reakcji chemicznych w akumulatorze, co może prowadzić do wyższych prądów ładowania, zwiększonego wydzielania gazów i skrócenia żywotności akumulatora.Wysokie temperatury mogą również przyspieszyć degradację elementów akumulatora.

Niskie temperatury: Niskie temperatury mogą zmniejszyć zdolność akumulatora do przyjmowania ładunku, co skutkuje niższą wydajnością ładowania i dłuższym czasem ładowania.W ekstremalnie niskich temperaturach wzrasta rezystancja wewnętrzna akumulatora, co może obniżyć wydajność i zmniejszyć pojemność.

Kompensacja temperatury: Niektóre systemy ładowania zawierają funkcję kompensacji temperatury, która pozwala dostosować napięcie ładowania do temperatury otoczenia, zapewniając optymalne warunki ładowania i wydłużając żywotność baterii.

B. Napięcie ładowania i zależności prądowe

Zależność pomiędzy napięciem i prądem ładowania jest kluczowa dla prawidłowego ładowania akumulatora VRLA:

Napięcie ładowania: Utrzymanie prawidłowego napięcia ładowania jest niezbędne do pełnego naładowania akumulatora i uniknięcia przeładowania.W przypadku akumulatorów VRLA typowe napięcie pływakowe mieści się w zakresie od 2,23 do 2,30 V na ogniwo, podczas gdy napięcie wyrównawcze jest na ogół wyższe i wynosi około 2,40 do 2,45 V na ogniwo.

Prąd ładowania: Prąd ładowania powinien być regulowany, aby uniknąć nadmiernego ciepła i stresu.W przypadku ładowania prądem stałym prąd jest zwykle ustawiany w zależności od pojemności akumulatora i zalecanych szybkości ładowania.Zbyt wysokie prądy mogą prowadzić do przegrzania i skrócenia żywotności baterii.

Interakcja napięcia i prądu: W miarę ładowania akumulatora jego napięcie wzrasta, a prąd naturalnie maleje.Prawidłowe ładowanie obejmuje zarządzanie tą interakcją, aby zapewnić pełne naładowanie akumulatora bez przekraczania bezpiecznych limitów.

C. Głębokość wpływu wyładowania

Głębokość rozładowania (DoD) wpływa na proces ładowania i ogólny stan akumulatorów VRLA:

Płytkie wyładowania: Akumulatory poddawane płytkiemu rozładowywaniu (np. do 30% swojej pojemności) zazwyczaj są mniej obciążone i mają dłuższą żywotność.Można je ładować szybciej i wydajniej.

Głębokie wyładowania: Głębokie rozładowania (np. rozładowywanie do 80% lub więcej pojemności) powodują większe obciążenie akumulatora, co prowadzi do dłuższych okresów ładowania i potencjalnie zmniejsza ogólną żywotność akumulatora.Głębokie rozładowania wymagają ostrożnego zarządzania szybkością i czasem ładowania, aby zapewnić całkowity powrót do zdrowia.

Ładowanie po rozładowaniu: Po głębokim rozładowaniu należy przestrzegać odpowiednich protokołów ładowania, aby mieć pewność, że akumulator zostanie w pełni naładowany.Może to obejmować dłuższy czas ładowania lub określone metody ładowania w celu przywrócenia akumulatora do optymalnego stanu.

Rozumiejąc te czynniki i zarządzając nimi, możesz zapewnić efektywne ładowanie akumulatorów VRLA, optymalizując ich wydajność i trwałość.

Czynniki wpływające na ładowanie akumulatora VRLA

VI.Najlepsze praktyki ładowania akumulatorów VRLA

A. Zalecane napięcia ładowania

Utrzymanie prawidłowego napięcia ładowania ma kluczowe znaczenie dla optymalnej wydajności i trwałości akumulatorów kwasowo-ołowiowych z regulacją zaworową (VRLA):

Napięcie ładowania pływakowego: W przypadku ładowania podtrzymującego, gdy akumulator jest całkowicie naładowany po podłączeniu do stałego źródła zasilania, zalecane napięcie wynosi zazwyczaj od 2,23 do 2,30 V na ogniwo.Ten zakres zapewnia, że ​​akumulator pozostanie w pełni naładowany bez przeładowania, które może prowadzić do powstawania gazów i utraty elektrolitu.

Napięcie ładowania cyklicznego: W przypadku użytku cyklicznego, gdy akumulator poddawany jest wielokrotnym cyklom ładowania i rozładowywania, zalecane napięcie jest wyższe i zwykle mieści się w zakresie od 2,40 do 2,45 V na ogniwo.To wyższe napięcie zapewnia pełne naładowanie po każdym cyklu i pomaga zapobiegać zasiarczeniu płytek akumulatora.

Wyrównanie napięcia ładowania: Czasami stosuje się ładunek wyrównujący, aby zrównoważyć ładunek we wszystkich ogniwach i zapobiec zasiarczeniu.Napięcie to jest zwykle ustawiane w przedziale od 2,45 do 2,50 V na ogniwo i powinno być stosowane wyłącznie przez ograniczony czas w kontrolowanych warunkach, aby uniknąć przeładowania.

B. Aktualne ograniczenia

Właściwe ograniczenie prądu ładowania jest niezbędne, aby uniknąć nadmiernego wytwarzania ciepła i zapewnić bezpieczne ładowanie:

Początkowy prąd ładowania: W przypadku początkowego ładowania zbiorczego prąd powinien być ograniczony do 0,1 do 0,3-krotności pojemności akumulatora (C).Przykładowo akumulator 100Ah należy początkowo ładować prądem od 10 do 30 amperów.Pomaga to zapobiegać nadmiernemu gromadzeniu się ciepła i wydłuża żywotność baterii.

Prąd zwężający się: Gdy akumulator zbliża się do pełnego naładowania, prąd powinien naturalnie spadać.W przypadku korzystania z ładowarki o stałym napięciu dzieje się to automatycznie wraz ze wzrostem rezystancji wewnętrznej akumulatora.

Prąd ładowania podtrzymującego: Aby utrzymać stan pełnego naładowania, prąd powinien być ograniczony do bardzo niskiej wartości, zazwyczaj od 0,002 do 0,004-krotności pojemności akumulatora (C).Pomaga to zrównoważyć samorozładowanie bez powodowania przeładowania lub nadmiernego ciepła.

C. Kompensacja temperatury

Kompensacja temperatury jest kluczowym czynnikiem zapewniającym optymalną wydajność ładowania i wydłużającym żywotność akumulatora:

Współczynnik kompensacji: Napięcie ładowania należy dostosować w zależności od temperatury otoczenia.Typowym współczynnikiem kompensacji jest -3mV na ogniwo na stopień Celsjusza powyżej 25°C.Przykładowo, jeśli temperatura otoczenia wynosi 35°C, napięcie ładowania należy zmniejszyć o 30 mV na ogniwo.

Regulacja wysokiej temperatury: Przy wyższych temperaturach należy zmniejszyć napięcie ładowania, aby zapobiec niekontrolowanej utracie ciepła i nadmiernemu gazowaniu.Pomaga to chronić akumulator przed przegrzaniem i wydłuża jego żywotność.

Regulacja niskiej temperatury: W niższych temperaturach należy nieznacznie zwiększyć napięcie ładowania, aby zapewnić wystarczające naładowanie akumulatora.Niskie temperatury mogą zwiększyć rezystancję wewnętrzną akumulatora, co wymaga wyższego napięcia do skutecznego ładowania.

Postępując zgodnie z najlepszymi praktykami ładowania akumulatorów VRLA, w tym przestrzegając zalecanych napięć, ograniczając prądy ładowania i stosując kompensację temperatury, możesz zapewnić bezpieczne, wydajne i efektywne ładowanie.Pomoże to utrzymać wydajność akumulatora, wydłuży jego żywotność i zapobiegnie typowym problemom, takim jak przeładowanie, niedoładowanie i niestabilność cieplna.

Najlepsze praktyki ładowania akumulatorów VRLA

VII.Specjalne uwagi dotyczące akumulatorów VRLA

A. Ładowanie pływające

Ładowanie podtrzymujące to kluczowa metoda stosowana do utrzymania pełnego naładowania akumulatorów VRLA przez dłuższy czas, szczególnie w zastosowaniach związanych z zasilaniem rezerwowym i rezerwowym:

· Definicja: Ładowanie podtrzymujące polega na utrzymywaniu akumulatora podłączonego do źródła stałego napięcia, które zapewnia niewielkie, ciągłe ładowanie w celu zrównoważenia samorozładowania.

· Zalecane napięcie: Napięcie ładowania pływakowego akumulatorów VRLA powinno utrzymywać się w zakresie od 2,23 do 2,30 V na ogniwo w temperaturze 25°C (77°F).Ten zakres zapewnia, że ​​akumulator pozostanie w pełni naładowany bez powodowania przeładowania i gazowania.

· Korzyści: Ładowanie podtrzymujące pomaga utrzymać akumulator w stanie gotowym do użycia, wydłużając jego żywotność i zapewniając niezawodność w krytycznych zastosowaniach, takich jak systemy UPS, oświetlenie awaryjne i telekomunikacja.

B. Zapobieganie ucieczce termicznej

Niekontrolowana temperatura to niebezpieczny stan, w którym akumulator wytwarza więcej ciepła, niż jest w stanie rozproszyć, co prowadzi do niekontrolowanego wzrostu temperatury i potencjalnej awarii:

· Powoduje: Ucieczka termiczna może być wywołana nadmiernym prądem ładowania, wysoką temperaturą otoczenia, nieodpowiednią wentylacją i wewnętrznymi zwarciami.

· Strategie zapobiegania:

o Monitorowanie temperatury: Stale monitoruj temperaturę akumulatora i upewnij się, że nie przekracza zalecanych limitów.Użyj czujników temperatury i alarmów, aby wykryć nietypowy wzrost temperatury.

o Kompensacja temperatury: Dostosuj napięcie ładowania do temperatury otoczenia, aby zapobiec nadmiernemu wytwarzaniu ciepła.Na przykład zmniejsz napięcie o 3 mV na ogniwo na każdy stopień Celsjusza powyżej 25°C.

o Ograniczenie prądu: Używaj ładowarek z funkcjami ograniczającymi prąd, aby zapobiec nadmiernemu prądowi ładowania, który może generować ciepło.

o Odpowiednia wentylacja: Zapewnij odpowiednią wentylację wokół akumulatora, aby skutecznie odprowadzać ciepło.Unikaj umieszczania baterii w zamkniętych pomieszczeniach bez przepływu powietrza.

o Regularna konserwacja: Wykonuj regularne inspekcje i konserwację, aby zidentyfikować i rozwiązać potencjalne problemy, takie jak luźne połączenia, korozja i uszkodzone ogniwa.

C. Ładowanie równoległych ciągów

Ładowanie równoległych ciągów akumulatorów VRLA wiąże się ze szczególnymi względami zapewniającymi zrównoważone i wydajne ładowanie:

· Wyrównanie: Przed podłączeniem upewnij się, że wszystkie akumulatory w szeregach równoległych są w podobnym stanie naładowania.Pomaga to zapobiegać zakłóceniom równowagi, w wyniku których niektóre akumulatory mogą się przeładować, a inne pozostać niedoładowane.

· Indywidualne monitorowanie: Wyposaż każdy ciąg w indywidualne systemy monitorowania w celu śledzenia napięcia i prądu każdego akumulatora.Pozwala to na wczesne wykrycie nierównowagi i potencjalnych awarii.

· Bieżące udostępnianie: Użyj urządzeń do podziału prądu lub obwodów równoważących, aby zapewnić, że każdy ciąg otrzyma równy udział prądu ładowania.Pomaga to zapobiec przenoszeniu nieproporcjonalnego obciążenia jednej struny.

· Odłącz mechanizmy: Zainstaluj wyłączniki automatyczne lub bezpieczniki dla każdego ciągu, aby umożliwić indywidualne odłączenie w przypadku awarii.Zapobiega to wpływowi pojedynczej uszkodzonej baterii na cały system.

· Diody sterujące: Rozważ użycie diod sterujących, aby zapobiec przepływowi prądu wstecznego, który może wystąpić, jeśli jeden ciąg ma niższe napięcie niż pozostałe.Pomaga to chronić akumulatory i zapewnia równomierne ładowanie.

Uwzględniając te szczególne uwagi, można zoptymalizować proces ładowania akumulatorów VRLA, zapewniając bezpieczną, wydajną i niezawodną pracę w różnych zastosowaniach.Prawidłowe ładowanie podtrzymujące, zapobieganie niekontrolowanej utracie ciepła i zrównoważone ładowanie równoległych ciągów są niezbędne do utrzymania dobrego stanu i wydajności akumulatora.

Specjalne uwagi dotyczące akumulatorów VRLA

VIII.Podsumowanie metod ładowania i zaleceń

Prawidłowe ładowanie akumulatorów kwasowo-ołowiowych z regulacją zaworów (VRLA) ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia ich trwałości, wydajności i bezpieczeństwa.Poniżej podsumowano różne metody pobierania opłat i przedstawiono zalecenia dotyczące najlepszych praktyk:

A. Podsumowanie metod ładowania

Ładowanie stałym prądem

1. Ładowanie prądem stałym o pojedynczej szybkości: Utrzymuje stały prąd przez cały proces ładowania.Nadaje się do początkowego ładowania zbiorczego, ale wymaga dokładnego monitorowania, aby zapobiec przeładowaniu.

2. Ładowanie prądem stałym o wielu szybkościach: Stopniowa regulacja prądu w zależności od stanu naładowania akumulatora.Zmniejsza ryzyko przeładowania i wytwarzania ciepła, zapewniając szybsze i bezpieczniejsze ładowanie.

Ładowanie prądu stożkowego

Prąd ładowania maleje w naturalny sposób wraz ze wzrostem napięcia akumulatora.Ta metoda upraszcza proces ładowania i zmniejsza ryzyko przeładowania i przegrzania, ale może spowodować wydłużenie czasu ładowania.

Ładowanie stałym napięciem

1. Nieograniczone prąd ładowania: Zapewnia najszybsze ładowanie poprzez utrzymanie stałego napięcia, co pozwala na zmianę prądu.Wymaga zaawansowanej kontroli, aby zapobiec nadmiernemu nagrzewaniu się i obciążeniu akumulatora.

2. Zmodyfikowane ładowanie prądem stałym i ograniczonym napięciem: Łączy stałe napięcie z ograniczeniem prądu, aby uniknąć przegrzania i stresu.Zapewnia efektywne ładowanie, jednocześnie chroniąc akumulator przed uszkodzeniem.

B. Zalecenia

Utrzymuj zalecane napięcia ładowania

1. Do ładowania podtrzymującego należy stosować napięcie z zakresu od 2,23 do 2,30 V na ogniwo.

2. W przypadku zastosowań cyklicznych należy zastosować wyższy zakres napięcia od 2,40 do 2,45 V na ogniwo.

3. Od czasu do czasu stosuj ładunki wyrównawcze o napięciu od 2,45 do 2,50 V na ogniwo, aby zrównoważyć ogniwa i zapobiec zasiarczeniu.

Ogranicz prądy ładowania

1. W przypadku ładowania zbiorczego ogranicz prąd początkowy do 0,1 do 0,3-krotności pojemności akumulatora (C).

2. Poczekaj, aż prąd opadnie, gdy akumulator osiągnie pełne naładowanie.

3. Aby utrzymać stan pełnego naładowania, należy stosować prądy ładowania podtrzymującego o wartości od 0,002 do 0,004-krotności pojemności akumulatora (C).

Zastosuj kompensację temperatury

1. Dostosuj napięcie ładowania w zależności od temperatury otoczenia.Zmniejsz napięcie o 3 mV na ogniwo na każdy stopień Celsjusza powyżej 25°C.

2. Aby zautomatyzować tę regulację, należy używać ładowarek z wbudowaną funkcją kompensacji temperatury.

Zapobiegaj ucieczce termicznej

1. Stale monitoruj temperaturę akumulatora i unikaj ładowania w środowiskach o wysokiej temperaturze.

2. Zapewnij odpowiednią wentylację i unikaj umieszczania akumulatorów w zamkniętych, słabo wentylowanych pomieszczeniach.

3. Używaj ładowarek ograniczających prąd i włączaj termiczne mechanizmy odcinające, aby odłączyć ładowarkę, jeśli temperatura przekroczy bezpieczne limity.

Zapewnij zrównoważone ładowanie równoległych ciągów

1. Wyrównaj stan naładowania wszystkich akumulatorów przed połączeniem ich równolegle.

2. Monitoruj każdy ciąg indywidualnie i korzystaj z urządzeń do podziału prądu, aby zapewnić zrównoważone ładowanie.

3. Zainstaluj mechanizmy rozłączające, aby odizolować uszkodzone ciągi i zapobiec przepływowi prądu wstecznego za pomocą diod sterujących.

Postępując zgodnie z tymi podsumowanymi metodami i zaleceniami, możesz mieć pewność, że akumulatory VRLA będą ładowane bezpiecznie i efektywnie.Właściwe praktyki ładowania pomagają utrzymać dobrą kondycję baterii, zoptymalizować wydajność i wydłużyć żywotność baterii, czyniąc je niezawodnymi źródłami zasilania w szerokim zakresie zastosowań.

Podążać

Szybkie linki

Produkty

Skontaktuj się z nami

0086-731-83281189
fengri@fengri.com
0086-18163613921
Lvzhiyun Road, Krajowa Strefa Rozwoju Gospodarczego i Technicznego Liuyang, Hunan, Chiny 410331
Skontaktuj się
Copyright © 2023 Fengri Electric Group Co., Ltd. Wszelkie prawa zastrzeżone
Polityka prywatnościSiteMap | Wsparcie przez Leadong