Akkujen oikea lataus on avain onnistuneeseen toimintaan. Puskurilaturi auton akulle

Tärkein edellytys akun oikealle toiminnalle ja korkealle suorituskyvylle ja käyttöikään on sen oikea lataus. Ja sillä ei ole lainkaan väliä, mistä mallista puhumme. Tämä koskee sekä teollisuudessa käytettyjä suuritehoisia akkuja että soittimiin ja älypuhelimiin sijoitettuja pieniä akkuja.

Valitettavasti kaikki tällaisten laitteiden käyttäjät eivät tiedä näitä sääntöjä. Artikkelimme on suunnattu asiakkaiden teknisen lukutaidon lisäämiseen ja toimii eräänlaisena ohjeena ladattavien akkujen käytöstä. Ja kun kohtaat ongelmia, tarjolla on laadukasta materiaalia, joka kuvaa kaikki tärkeät vaiheet.

Valmistajat tuottavat suuren määrän ladattavia akkuja: jokaisella niistä on omat ainutlaatuiset ominaisuudet. Tämä koskee sekä käyttötilaa että latausprosessia. Johtavien valmistajien korkealaatuiset mallit toimitetaan aina yksityiskohtaisilla ohjeilla, mutta on harvinaisia tapauksia, joissa tällaiset asiakirjat eivät yksinkertaisesti sisälly toimituspakettiin. Tarvittavien artikkeleiden etsiminen Internetistä ei ole jännittävin toiminta, eikä siihen yksinkertaisesti ole tarpeeksi aikaa.

Siksi tässä artikkelissa kuvataan oikean latauksen pääkohdat. sinetöity, huoltovapaata tyyppiä olevaa lyijyakkua. Niitä käytetään sekä kodinkoneissa että keskeytymättömissä virtalähteissä. Lisäksi kaikki auton akkumallit noudattavat samaa periaatetta. Geeli Ja AGM akut veloitetaan näiden ohjeiden mukaan. Voit soveltaa esitettyjä sääntöjä onnistuneesti käynnistysakut jotka vaativat huoltoa. Mutta on joitain ominaisuuksia, jotka osoitamme tässä artikkelissa.

Tärkein kysymys on, kuinka akku ladataan tarkalleen?

Tässä osiossa puhumme akun oikean latauksen pääkohdista. On olemassa erittäin tärkeä sääntö: se koskee poikkeuksetta kaikkia markkinoilla olevia malleja. Mitä harvemmin akku purkautuu ja mitä pienempi purkaussyvyys, sitä pidempi on sen käyttöikä.

Latausprosessiin liittyy monia myyttejä. Useimmiten "asiantuntijat" väittävät, että sinun on purettava akku kokonaan ja ladattava se maksimissaan. Lisäksi tällaiset "asiantuntijat" ovat varmoja, että purkamalla akkua säännöllisesti lisäät sen käyttöikää. Tämä on kaikki väärin: jos konsulttisi tarjoutuu ostamaan tuotetta ja kertoo uudelleen tällaisia tarinoita, älä mene tähän kauppaan uudelleen.

Jos otamme huomioon tuntemattoman valmistajan valmistamat heikkolaatuiset akut, niille säännöllinen lataus- ja purkuprosessi on todella tärkeä. Jos tätä ei tehdä, tällaiset akut yksinkertaisesti epäonnistuvat (levyt liukenevat rikkihappoon ja muodostuu sulfaatteja). Mutta korkealaatuisille malleille optimaalinen käyttötila on puskuri. Sen aikana purkaukset eliminoituvat täysin ja akku on jatkuvassa kuormituksessa.

Ymmärtääksesi akun lataamista koskevat säännöt, sinun tulee ymmärtää sen toimintatilojen peruskäsitteet.

Optimaalisin on puskurin käyttötila.

Tällaisesta tilasta ei ole enää silmiinpistävää esimerkkiä - keskeytymättömänä virtalähteenä. UPS-laitteessa akkua ladataan koko ajan ja se alkaa syöttää energiaa vain silloin, kun sähköverkon virta katkeaa. Heti kun virta palautuu, latausprosessi alkaa. Tämä on oikea käyttötila: akun käyttö tässä tilassa johtaa pitkän käyttöiän. Edistyksellisimmät mallit voivat kestää yli 12 vuotta. Ja tämä on kaukana rajasta AGM akut uusi sukupolvi.

Katsotaanpa syklistä toimintatapaa.

Vakioesimerkki ladattavan akun syklisestä käyttötavasta on leluauto, kodin automaattiset sähköjärjestelmät. Tämän tyyppisessä toiminnassa tapahtuu purkautumis- ja latausprosessi, ja tämä tapahtuu kerran päivässä. Tämä on ankarin käyttötila: tällaisissa tapauksissa he eivät puhu käyttöiästä aikavastineeksi. Näissä tapauksissa otetaan huomioon työsyklien resurssi. Säännöllinen AGM ladattavat akut toimivat enintään 300 jaksoa ja uudet mallit - 600 jaksoa.

Olemme usein yllättyneitä "teknikoista", jotka käyttävät auton akkuja, jotka on suunniteltu käynnistämään käynnistintä syklisessä käytössä. Varoitamme heti: nämä mallit on suunniteltu vain yhteen prosessiin - moottorin käynnistämiseen. Sen jälkeen generaattorin on syötettävä virtaa itsestään. Jos aiot käyttää syklistä toimintatapaa, levyt hajoavat nopeasti ja "kustannussäästösi" päättyy epäonnistumiseen.

Kuinka ladata akkuja puskuritilassa.

Kuten tiedät, jokaisen elementin nimellisjännite lyijyakussa on 2V. Useimmiten kotitalouksien tarpeisiin käytetään kolmi- ja kuusikennoisia akkuja.

Puskurin käytön aikana jännitteen tulee olla 2,3 V akkukennoa kohti. Jos tarkastelemme 12 voltin malleja, tämä luku on 13,8 V ja 6 voltin mallit - 6,9 V.

Latausvirran parametrien tulee olla 30 prosenttia 10 tunnin akun kapasiteetista. Jos puhumme geeli malleissa nämä luvut ovat 20 prosenttia. Harkitse esimerkiksi tavallista C10-akkua. Sen kapasiteetti on 100 Ah, mikä tarkoittaa, että latausvirta ei saa ylittää 30A.

Katsotaanpa oikeaa prosessia syklisessä tilassa toimivien akkujen lataamiseen: Jänniteparametrit ovat 2,45 V/el, latausvirta on 20 prosenttia C10:lle.

Akun latauksen kesto.

Akun latausprosessin kesto riippuu useista tekijöistä: ensinnäkin alkuperäisestä latauksesta. Ensimmäisinä minuuteina tapahtuu nopea lataus (kiihdytetty), mutta jonkin ajan kuluttua virrankulutus laskee ja pysähtyy, kun akku on latautunut täyteen. Tärkein latauksen kriteeri on akun virrankulutuksen vähentäminen 1,5 mA:iin jokaista Ah akun kapasiteettia kohden. Jos katsomme C20-akkua, latausvirran lasku 200 - 300 mA:iin osoittaa, että akku on melkein täysin ladattu. Latauksen nostamiseksi 100 prosenttiin sinun on jatkettava latausprosessia tällä virralla 1 tunnin ajan.

Tyhjentynyt akku latautuu syklisessä käytössä 10-12 tunnissa. Puskuritilassa nämä luvut saavuttavat 40 tuntia. Lataaakseen akun täyteen sen on syötettävä 20 prosenttia enemmän energiaa kuin nimellisarvoissa on ilmoitettu. Tässä pätevät tavanomaiset fysiikan lait. Ja nämä parametrit ovat täysin riippumattomia valmistajan merkistä ja akkutyypistä. Yksinkertaisesti sanottuna ylikyllästyksen puuttuminen ei suorita kaikkia akussa tapahtuvia kemiallisia ja sähköisiä reaktioita.

Optimaalinen lämpötila latausprosessille on 20 celsiusastetta. Jos lämpötila laskee, latausaikaa tulee pidentää. Kun yrität ladata akkua alhaisissa lämpötiloissa, kaikki ponnistelut menevät nollaan.

Kaikkien ladattavien akkujen käyttöikää poikkeuksetta määräävät useat tekijät: itse akun suunnittelun laatu, käytetyt materiaalit, mallin tyyppi. Mutta tärkein, ratkaiseva tekijä on oikea akun lataus, josta kaikki nykyaikaisten akkujen käyttäjät eivät tiedä.

Otamme lyhyen katsauksen akun latausprosessiin, määrittelemme akun latauksen perussäännöt ja ominaisuudet luomalla eräänlaisen ohjeen nykyaikaisten mallien latausominaisuuksille.

Akun toiminnan yleiset periaatteet

Ensinnäkin kumotaan yksi tunnettu myytti. Monet akun käyttäjät, kauppojen "asiantuntijat" ja palvelut toistavat jatkuvasti samaa mantraa: jotta akku toimisi oikein ja vakaasti, se on tyhjennettävä täysin ennen käyttöä ja ladattava sitten täyteen. Tällaiset "asiantuntijat" menevät vielä pidemmälle väittäen, että vakaan ja pitkäkestoisen toiminnan varmistamiseksi akut on purettava säännöllisesti.

Kaikki tämä on lievästi sanottuna vain myyttiä. Poikkeuksetta kaikentyyppiset akut kestävät sinua pidempään, jos ne purkautuvat mahdollisimman vähän. Purkausprosessi tuhoaa korkealaatuisen akun sisällä olevat elektrodiritilät, jotka alkavat muuttua. Heikkolaatuisten mallivaihtoehtojen kohdalla, jotka on valmistettu toisen luokan materiaaleista, tällaiset "purkausvärähtelyt" voivat olla tehokkaita. Niiden lautaset ovat mahdollisimman likaisia. Jos säännöllisiä purkauksia ei suoriteta, lika voi vahingoittaa akkua täysin.

Korkealaatuisia nykyaikaisia malleja käytettäessä on kuitenkin erittäin tärkeää, että akku toimii jatkuvalla latauksella (ns. puskuritila).

Peruskäyttötilat

Jotta latausprosessin kuvaus olisi selkeämpi, sinun tulee aluksi selvittää seuraava tilanne: missä tilassa akkusi toimii? On olemassa kaksi päätilaa:

puskuritila: toimintaperiaate perustuu seuraavaan - mallia "lataa" jatkuvasti verkko. Kun virtalähde katkaistaan, se vapauttaa oman latauksensa laitteelle. Jos virtalähde kytketään uudelleen, akku alkaa latautua. Tämä tila sopii parhaiten nykyaikaisiin malleihin. Esimerkiksi puskuritilan AGM-akun käyttöikä (n. 20 asteen lämpötilassa) on kaksitoista vuotta. Puskuritilan tyypillisin sovellus on nykyaikaiset virtalähteet;
syklinen tila: tässä mallit ovat täysin tyhjät ja latautuvat vähintään kerran päivässä. Lisäksi niiden käyttöikää ei mitata ajalla, vaan ennalta määrätyllä jaksojen lukumäärällä. Käyttöiän määrää lisäksi purkuprosessin syvyys.

Esimerkkejä syklisen tilan käytöstä ovat nykyaikaiset pesurikuivaimet, mobiilikahvinkeittimet, lasten viihdeautot. Joskus nykyaikaiset "asiantuntijat" tarjoavat autoilijoiden käyttämiä käynnistysakkuja tällaisten laitteiden sarjana. Heidän argumenttinsa on mallien halpa. Puretaan tämä myytti. Käynnistysvalinnat vaikuttavat vain ajoneuvon ensimmäisen käynnistyksen aikana, jonka jälkeen akku syötetään laturista. Tällaiset mallit on varusteltu melko ohuilla elektrodilevyillä, joten käynnistysmalliversiot eivät sovellu kahvinkeittimiin tai pesukoneisiin jatkuvalla purkautumisella, ne lopettavat olemassaolonsa parissa kuukaudessa

Ohjeet akun lataamiseen

Siirrytään akun latauksen ominaisuuksiin. Aloitetaan tarkastella ensimmäistä tilaa, useiden mallien hyväksyttävintä tilaa - puskuria. Nykyaikaiset akut valmistetaan siten, että yhden kennon nimellisjännite on 2V, mutta tämä luku on epävakaa - luvut voivat vaihdella. Tyypillisesti kotitalouksissa käytetään paristoja, joissa on kolme kennoa (6 V) tai kuusi (12 V).

Akun lataus: "puskuri"-tila

Jotta akku voidaan ladata oikein puskuritilassa, on tarpeen asettaa latausjännite 2,27 - 2,30 V jokaiselle elementille. Kuuden voltin akussa jännite on 6,8 - 6,9, akussa, jossa on kuusi kennoa - 13,6 - 13,8 V.

Latausvirran on oltava rajoitettu. Sen tulee olla 30 % akun nimelliskapasiteetista, mitattuna ampeereina (osoitin otetaan 10 tunnin akun käyttöajalta). Esimerkiksi akku, jonka kapasiteetti on 100 Ah, tulee ladata yli 30A. Geeliakkuja on "rajoitettu" hieman vähemmän - 20%.

Akun lataus syklisessä tilassa

Siirrytään seuraavaan työtapaan - sykliseen. Tässä latausjänniteparametrimme muuttuvat hieman. Kahden voltin kenno tulee ladata käyttämällä latausjännitetasoa 2,4 - 2,45 V. Kuuden voltin, jossa on kolme elementtiä, tulee ladata 7,2 - 7,35 V:n tasolla. 12 V akuissa tämä parametri on 14,1 V. Parametrit koskevat AGM-teknologian akkuja.

Geelimallit vähentävät parametreja hieman: kahden voltin mallit - 2,35 V, kuuden voltin mallit - 7,05 V, 12 voltin mallit - 14,1 V.

Molemmat mallit tulee ladata latausvirralla, joka on 20 % akun kapasiteetista. Malleissa, joiden kapasiteetti on 100 Ah, tämä parametri on 20 A.

Akun latausaika

Akun latausprosessin kesto riippuu mallin purkautumisasteesta. Ensin akku ladataan kiihdytetyssä tilassa, niin sanotussa "tehostimessa". Sitten latausvirta laskee vähitellen ja saavuttaa lopulta minimin, kun akku on ladattu täyteen.

Latausvirran pudotus 2-3 mA:iin jokaista akun kapasiteetin ampeerituntia kohden on kriteeri täyteen lataukseen. Esimerkiksi akuissa, joiden kapasiteetti on 100 Ah, tämä luku on 200-300 mA. Akun latauksen saattamiseksi sataan prosenttiin sinun tulee jatkaa prosessia niin alhaisilla virroilla vielä noin tunnin ajan.

Latausaika syklisessä tilassa on noin kymmenen tuntia, ja kuten ymmärrämme, akku on täysin tyhjä. Puskuritilassa täysi lataus voidaan suorittaa 30–48 tuntia.

Lisäominaisuuksia

Tärkeä tekijä oikean latauksen kannalta on sen "ylikyllästyminen". Akulle on annettava noin kaksikymmentä prosenttia enemmän kuin "nimelliskapasiteetti"-parametrissa on ilmoitettu. Akku toimii vakaammin ja tuottaa enemmän energiaa.

Suositeltu latauslämpötila on 20-25 astetta. Alhaisissa lämpötiloissa latausprosessi kestää paljon kauemmin. Jos lataat akun noin nollan lämpötilassa, tällaisessa prosessissa ei ole käytännössä mitään järkeä - akku ei lataudu. Joskus latureissa on lämpötilan kompensointiominaisuus, jonka avulla laite voi vaihtaa jännitteitä lämpötilan muutosten perusteella. Tällaiset mallit ovat sopivin vaihtoehto epävakaalle ilmastolle.

Siten noudattamalla kaikkia nykyaikaisten akkujen lataamista koskevia sääntöjä voit pidentää merkittävästi malliesi käyttöikää.

Akun latauksen puskuritila on tärkein vaihtoehto vaihtoehtoisissa energiajärjestelmissä. Koko järjestelmän suorituskyky, laitteiden luotettavuus ja käyttöikä riippuvat latausjärjestelmän laitteiston oikeasta kokoonpanosta ja käyttötavasta.

Akkuja käytettäessä vaihtoehtoisissa energiansyöttöjärjestelmissä sähköenergian varastointilaitteina esiintyy tiettyjä vaikeuksia. Tämä johtuu siitä, että aurinkotuuliturbiinien sähköenergian saanti on epätasaista. Siksi akuille ei aina ole mahdollista tarjota tarvittavaa latausvirtaa latauksen katkaisemiseksi tietyn ajan kuluttua. Tällaisissa järjestelmissä käytetään puskuriakun lataustilaa, kun laturi on jatkuvasti kytkettynä akkuihin ja yksi tai useampi sähköenergian kuluttaja voidaan kytkeä milloin tahansa. Puskurilataustilaa käytetään yleensä varavirran hätäkytkemiseen ja huippukuormituksen tasoittamiseen pienitehoisella virtalähteellä. Vaihtoehtoisessa energiassa akun latauksen puskuritila suorittaa hieman erilaisia toimintoja, ja se antaa virran järjestelmään jaksoittaisen energiansyötön aikana akkujen lataamiseen ja tarvittavan energiamäärän, jos kuluttajat kuluttavat energiaa epätasaisesti.

Katsotaanpa lähemmin yllä olevaa kaaviota ja puskurilataustilan toimintaa, sen etuja ja haittoja. Tämän tilan tärkeä ominaisuus on, että laturin lähtöjännite on asetettu noin 0,05 V - 0,1 V korkeammaksi kuin ladatun akun maksimijännite, ja tämän jännitteen arvo riippuu tietystä akkutyypistä. Jopa erityyppisillä lyijyakuilla voi olla erilaiset loppulatausjännitteet, jolloin optimaalinen jännite muuttuu jonkin verran akun lämpötilan muuttuessa. Kun kuorma Rn irrotetaan, lataus tapahtuu seuraavasti: laturin emf E z ylittää akun emf:n E a ja on suunnattu akun jännitettä vastapäätä. Varauspiirin jännitehäviöiden summa on yhtä suuri kuin tämän piirin EMF:n algebrallinen summa. Näin ollen latausvirta riippuu laturin EMF:n erosta ja laturin ja akun sisäisestä resistanssista koostuvan piirin kokonaisresistanssista.

Laturin Rh ja akun R a sisäistä vastusta pidetään lähes vakiona. Näin ollen latausvirran suuruus riippuu EMF-erosta. Sisäiset resistanssit ovat pieniä, joten jos akku purkautuu, latausvirta voi nousta tietylle akulle tai laturilla sallittua suuremmiksi. Siksi laturit on suunniteltu järjestelmän mukaan, jossa on enimmäisvirtarajoitus, ja niitä käytetään tietyn tyyppisille ja tietyn kapasiteetin akuille. Akun latautuessa emf-ero ja siten latausvirta pienenevät. Siksi akun latausprosessi hidastuu riippumatta siitä, kuinka paljon virtaa vaihtoehtoinen energialähde pystyy tuottamaan tällä hetkellä ja voi kestää jopa useita päiviä.

Jos laturin asetettu jännite on liian korkea, kemiallisen latausprosessin jälkeen sähköenergiaa käytetään akun lämmittämiseen ja veden hajottamiseksi vedyksi ja hapeksi. Huollettujen akkujen tapauksessa tämä johtaa elektrolyyttitason nopeaan laskuun. Useimmat huoltovapaat akut valmistetaan siten, että ne pystyvät keräämään vetyä ja happea veteen, mutta järjestelmän ominaisuudet ovat rajalliset. Jos huoltovapaa akku vapauttaa ajoittain kohonnutta kaasunpainetta venttiilin kautta, tämä johtaa elektrolyytin kuivumiseen, nopeaan vanhenemiseen ja akkujen rikkoutumiseen.

Vaihtoehtoiset energialähteet eivät aina pysty tuottamaan tarpeeksi energiaa akun lataamiseen. Jos tuulimyllygeneraattori tuottaa akun jännitettä pienemmän jännitteen, latausta ei tapahdu. Latauspiirin on suojattava akkua purkautumiselta laturin ja laturin kautta.

Tarkastellaan akun purkaustilaa latausvirran puuttuessa:

Tässä tilassa kuvan mukaan kytkin SA1 on auki ja kytkin SA2 kiinni. Purkausvirta riippuu akun emf:stä ja sisäisen ja ulkoisen resistanssin summasta, ja se määritetään kaavalla:

Akun napojen 1 ja 2 jännite on yhtä suuri kuin akun emf vähennettynä sisäisen resistanssin ylittävällä jännitehäviöllä:

U = E a – R a I n

Kuorman ja sisäisen resistanssin läpi kulkeva virta on sama. Akun sisäinen vastus on pieni ja virta riippuu pääasiassa kuormitusvastuksen arvosta. Mitä pienempi kuormitusvastus, sitä suurempi virrankulutus ja sitä suurempi sisäisen resistanssin pudotus ja sitä pienempi jännite akun napoissa 1 ja 2.

Tarkastellaan nyt laturin ja akun kuormituksen samanaikaista toimintaa, kun koskettimet SA1 ja SA2 ovat kiinni.

Jos akun latauksen aikana kytketään kuorma, joka kuluttaa vähän virtaa latausvirtaan verrattuna, niin pienempi osa virrasta käytetään akun lataamiseen. Kun kuormitusvastus pienenee asteittain ja virrankulutus kasvaa, akun latausvirta pienenee ja pysähtyy tietyssä arvossa. Laturista kuluma virta kasvaa, mikä johtaa pieneen jännitteen laskuun akun emf:n arvoon. Jos laturista syötetty virta on pienempi tai yhtä suuri kuin kuorman kuluttama virta, energiaa voidaan kuluttaa tässä tilassa erittäin pitkään. Virrankulutuksen lisääntyminen lisää jännitteen laskua entisestään ja akku alkaa vapauttaa aiemmin varastoitunutta energiaa. Akku kestää kasvaneen huippukuorman. Pitkäaikainen käyttö tässä tilassa voi johtaa akun syväpurkaukseen, minkä seurauksena akun emf laskee. Akun liian syvä purkaminen lyhentää merkittävästi sen käyttöikää, joten on parempi kytkeä kuorma muuntimen tai muun laitteen kautta, joka voi automaattisesti sammuttaa kuorman, kun jännite laskee alle hyväksyttävän tason. Happoakkujen kohdalla ei ole toivottavaa, että ne pysyvät tyhjentyneenä pitkään.

Puskurilataustilaa käytettäessä on tarpeen seurata energian syöttöä lähteestä ja on suositeltavaa ottaa huomioon, että vaikka energialähde pystyy toimittamaan suuren määrän energiaa, mutta tämä energia ei kulu, niin kun akut latautuvat, energia ei kerry, mikä tarkoittaa, että se katoaa peruuttamattomasti. Energiansyötön puuttuessa lähteestä, esimerkiksi tuulimyllystä, on energiankulutusta vähennettävä tai lopetettava, jotta akut eivät purkautuisi yli sallitun rajan, ja myös jonkin verran varaa pitkien sähkökatkosten varalta. energiaa.

Tarkastellaan palohälytyslaitteiden (FS) redundanssiin yleisimmin käytettyjen lyijyhappoakkujen käyttöä ja toimintaa.

* Kaikki tässä artikkelissa käytetyt piirustukset ja tekniset tiedot ovat peräisin Fiamm-akkujen dokumentaatiosta, ja ne vastaavat myös täysin Coben ja Yuasan valmistamien akkuparametrien teknisiä ominaisuuksia.

Venäjän markkinoille 90-luvun alussa ilmestyneet suljetut lyijyakut (jäljempänä akut), jotka on tarkoitettu käytettäväksi tasavirtalähteenä turva-, viestintä- ja videovalvontalaitteiden virtalähteenä tai varmuuskopioinnissa, saivat nopeasti suosion käyttäjien keskuudessa. ja kehittäjät. Eniten käytetyt akut ovat seuraavien yritysten valmistamia: Power Sonic, CSB, Fiamm, Sonnenschein, Cobe, Yuasa, Panasonic, Vision.

Tämän tyyppisillä akuilla on seuraavat edut:

Kuva 1 - Akun purkausajan riippuvuus purkausvirrasta

tiiviys, haitallisten päästöjen puuttuminen ilmakehään;
ei tarvitse vaihtaa elektrolyyttiä tai lisätä vettä;
Mahdollisuus käyttää missä tahansa asennossa;
ei aiheuta palohälytyslaitteiden korroosiota;
kestävyys ilman syväpurkausvaurioita;
alhainen itsepurkaus (alle 0,1 %) nimelliskapasiteetista päivässä, kun ympäristön lämpötila on plus 20 °C;
toimintakyvyn ylläpitäminen yli 1000 30 %:n purkujakson ja yli 200 täyspurkausjakson ajan;
mahdollisuus säilyttää ladatussa tilassa ilman lataamista kahden vuoden ajan ympäristön lämpötilassa plus 20 °C;
kyky palauttaa kapasiteetti nopeasti (jopa 70% kahdessa tunnissa), kun ladataan täysin tyhjä akku;
latauksen helppous;
Tuotteita käsiteltäessä ei tarvita varotoimia (koska elektrolyytti on geelin muodossa, happoa ei vuoda, jos kotelo on vaurioitunut).

Kuva 2 - Akun kapasiteetin riippuvuus ympäristön lämpötilasta

Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista on akun kapasiteetti C (purkausvirran A ja purkausajan h tulo). Nimelliskapasiteetti (akussa ilmoitettu arvo) vastaa kapasiteettia, jonka akku purkaa 20 tunnin ajan 1,75 V:n jännitteeseen jokaisessa kennossa. Kuusi kennoa sisältävässä 12 voltin akussa tämä jännite on 10,5 V. Esimerkiksi akku, jonka nimelliskapasiteetti on 7 Ah, toimii 20 tuntia 0,35 A:n purkausvirralla. Laskettaessa akun käyttöaikaa purkautuessa virta eroaa 20 tunnin, sen todellinen kapasiteetti eroaa nimellisestä. Joten yli 20 tunnin purkausvirralla todellinen akun kapasiteetti on pienempi kuin nimellinen ( kuva 1).

Akun kapasiteetti riippuu myös ympäristön lämpötilasta ( kuva 2).
Kaikki valmistusyritykset valmistavat kahden luokan akkuja: 6 ja 12 V, joiden nimelliskapasiteetti on 1,2 ... 65,0 Ah.

AKUN KÄYTTÖ

Akkuja käytettäessä on noudatettava niiden purkamista, lataamista ja varastointia koskevia vaatimuksia.

1. Akun varaus vähissä

Kun akku on tyhjä, ympäristön lämpötila on pidettävä alueella -20 (joissakin akkutyypeissä -30 °C) plus 50 °C:ssa. Tällainen laaja lämpötila-alue mahdollistaa akkujen asentamisen lämmittämättömiin tiloihin ilman lisälämmitystä.
Ei ole suositeltavaa altistaa akkua "syväpurkaukselle", koska tämä voi johtaa akun vaurioitumiseen. SISÄÄN pöytä 1 Sallitun purkausjännitteen arvot on annettu eri purkausvirran arvoille.

pöytä 1

Akku tulee ladata välittömästi purkamisen jälkeen. Tämä koskee erityisesti akkua, joka on "syvästi" tyhjä. Jos akku pysyy tyhjentyneenä pitkän aikaa, voi syntyä tilanne, jossa sen täyttä kapasiteettia ei voida palauttaa.

Jotkut sisäänrakennetulla akulla varustettujen virtalähteiden kehittäjät asettavat akun sammutusjännitteen sen purkautuessa erittäin alhaiseksi (9,5 ... 10,0 V) yrittäen lisätä käyttöaikaa varassa. Itse asiassa sen työn keston pidentyminen on tässä tapauksessa merkityksetöntä. Esimerkiksi akun jäännöskapasiteetti purettuna virralla 0,05 C - 11 V on 10 % nimellisarvosta ja suurella virralla purettuna tämä arvo pienenee.

2. Useiden akkujen liittäminen

Yli 12 V:n (esimerkiksi 24 V) jännitteen saamiseksi, jota käytetään ohjauspaneelien ja avoimien alueiden ilmaisimien varmuuskopiointiin, on mahdollista kytkeä useita akkuja sarjaan. Tässä tapauksessa on noudatettava seuraavia sääntöjä:

On tarpeen käyttää samantyyppisiä saman valmistajan valmistamia akkuja.
Ei ole suositeltavaa kytkeä akkuja, joiden valmistuspäivämäärä on yli 1 kuukausi.
Paristojen välinen lämpötilaero on pidettävä 3 °C:n sisällä.
On suositeltavaa säilyttää vaadittu etäisyys (10 mm) akkujen välillä.

3. Varastointi

Akkuja saa säilyttää ympäristön lämpötilassa -20 - plus 40 °C.

Kuva 3 - Akun kapasiteetin muutosten riippuvuus varastointiajasta eri lämpötiloissa

Valmistajien täysin ladattuna toimittamilla akuilla on melko pieni itsepurkautumisvirta, mutta pitkäaikaisen varastoinnin aikana tai syklistä lataustilaa käytettäessä niiden kapasiteetti voi laskea ( kuva 3). Akkuja säilytettäessä on suositeltavaa ladata ne vähintään kerran 6 kuukauden välein.

4. Akun lataus

Kuva 4 - Akun käyttöiän riippuvuus ympäristön lämpötilasta

Akku voidaan ladata ympäristön lämpötilassa 0 - plus 40 °C.
Kun lataat akkua, älä laita sitä hermeettisesti suljettuun astiaan, koska kaasuja voi vapautua (kun lataat suurella virralla).

LATURIN VALINTA

Kuva 5 - Akun suhteellisen kapasiteetin muutosten riippuvuus käyttöiästä puskurilataustilassa

Tarve valita oikea laturi johtuu siitä, että liiallinen lataus ei pelkästään vähennä elektrolyytin määrää, vaan johtaa akkukennojen nopeaan rikkoutumiseen. Samalla latausvirran pienentäminen johtaa latausajan pidentämiseen. Tämä ei ole aina toivottavaa, etenkään varattaessa palohälytyslaitteita tiloihin, joissa esiintyy usein sähkökatkoja,
Akun käyttöikä vaihtelee suuresti riippuen lataustavasta ja ympäristön lämpötilasta ( kuvat 4, 5, 6).

Puskurin lataustila

Kuva 6 - Akun purkausjaksojen lukumäärän riippuvuus purkaussyvyydestä * % näyttää purkaussyvyyden kullekin nimelliskapasiteetin jaksolle 100 %:ksi

Puskurilataustilassa akku on aina kytkettynä tasavirtalähteeseen. Latauksen alussa lähde toimii virranrajoittimena, lopussa (kun akun jännite saavuttaa vaaditun arvon) se alkaa toimia jännitteenrajoittimena. Tästä hetkestä lähtien latausvirta alkaa laskea ja saavuttaa arvon, joka kompensoi akun itsepurkauksen.

Syklinen lataustila

Jaksottaisessa lataustilassa akku ladataan ja irrotetaan sitten laturista. Seuraava latausjakso suoritetaan vasta akun purkamisen jälkeen tai tietyn ajan kuluttua itsepurkauksen kompensoimiseksi. Akun latausominaisuudet on annettu kohdassa taulukko 2.

taulukko 2

Huomautus - Lämpötilakerrointa ei tule ottaa huomioon, jos lataus tapahtuu ympäristön lämpötilassa 10 ... 30 ° C.

Päällä Kuva 6 näyttää purkausjaksojen määrän, joille akku voidaan altistaa purkaussyvyydestä riippuen.

Nopeutettu akun lataus

Akun nopeutettu lataus on sallittu (vain syklisessä lataustilassa). Tälle tilalle on ominaista lämpötilan kompensointipiirien ja sisäänrakennettujen lämpötilasuojalaitteiden läsnäolo, koska kun suuri latausvirta kulkee, akku voi lämmetä. Nopeutetun akun latauksen ominaisuudet on annettu alla taulukko 3.

Taulukko 3

Huomautus - Ajastin tulee estää akun latautumisen estämiseksi.

Akkujen, joiden kapasiteetti on yli 10 Ah, alkuvirta ei saa ylittää 1C.
Suljettujen lyijyakkujen käyttöikä voi olla 4...6 vuotta (akkujen lataus-, säilytys- ja käyttövaatimukset huomioon ottaen). Lisäksi niiden määritellyn käyttöajan aikana ei tarvita ylimääräistä huoltoa.

Jatka lukemista

Suljettujen lyijyakkujen käyttöikä osana elektroniikkalaitteita Aleksandr Anatoljevitš Merunko Disk LLC:n tekninen johtaja, Tomsk Tällä hetkellä suljetut lyijyakut ovat johtavassa asemassa toisiovirtalähteiden kuluttajamarkkinoilla (niiden suhteellisen alhaisten kustannusten vuoksi) . Niitä käytetään...

Mitä akkukapasiteettia tarvitset? Autonomista virtalähdejärjestelmää laskettaessa on erittäin tärkeää valita oikea akun kapasiteetti. "Your Solar Home" -yrityksen asiantuntijat auttavat sinua laskemaan oikein energiajärjestelmääsi tarvittavan akun kapasiteetin. Alustavia laskelmia varten voit käyttää seuraavia yksinkertaisia...

Lyijyakut valmistetaan sisäisellä veden rekombinaatioteknologialla, joten ne eivät vaadi huoltoa koko käyttöikänsä aikana. Sakeutettua rikkihappoa geelin muodossa käytetään elektrolyyttinä, mikä varmistaa akkujen kestävyyden syväpurkauksia vastaan ja korkeiden lämpötilojen stabiilisuuden.

Arvioitu käyttöikä on 12 vuotta.

Geeliakut on suunniteltu toimimaan sekä puskuri- että syklisissä tiloissa.

Design:

Täysin suljettu rakenne, elektrolyyttivuoto on mahdotonta.
Sisäinen kaasun rekombinaatiojärjestelmä, vettä ei tarvitse lisätä.
Monoblokit on varustettu ohjausventtiileillä, jotka varmistavat kaasun vapautumisen, kun sisäinen paine ylittää sallitun tason.
Lento-, rautatie- tai maantiekuljetuksia ei ole rajoitettu.

Geeliakun muotoilu

Kemiallinen reaktio ja rekombinaatiomekanismi:

Kemiallinen reaktio, joka tapahtuu akussa latauksen/purkauksen aikana, kuvataan kaavalla:

PbO 2 + 2H 2 SO 4 + Pb Purkaus/varaus PbSO 4 + 2H 2 O

Varauksen aikana positiivisesta levystä erottimen läpi kulkeva happi reagoi negatiivisen levyn aktiivisen aineen kanssa muodostaen lyijyoksidia:

2Pb + O2 -> 2PbO

Lyijyoksidi puolestaan reagoi rikkihapon kanssa:

2Pb + 2H2SO4 -> 2PbS04 + 2H20

Negatiiviselle levylle muodostunut lyijysulfaatti pelkistyy hapen vaikutuksesta lyijyksi, jolloin muodostuu rikkihappoa:

2PbS04 + 2H2 -> 2Pb + 2H2SO4

Jos yksinkertaistamme yllä kuvattuja yhtälöitä, saamme seuraavan:

2H2 + O2 -> 2H2O

Purkausominaisuudet

Alla oleva kuva esittää geeliakkujen purkauskäyrät tasavirralla tiettyyn loppujännitteeseen. Purkaminen määritettyä pienempään jännitteeseen vähentää lyijyakkujen kapasiteettia ja käyttöikää.

Tasavirtapurkauskäyrät 25°C:ssa

Lataa

Oikea lataus on yksi tärkeimmistä edellytyksistä lyijyakkujen onnistuneelle toiminnalle automaattisella sisäisellä paineensäädöllä. Oikean laturin valinnalla on suora vaikutus akun suorituskykyyn ja käyttöikään.

Lataa vakiojännitteellä

Vakiojännitelataus on yleisimmin käytetty menetelmä. Alla oleva kuva näyttää geeliakun latausominaisuudet, kun niitä ladataan vakiojännitteellä 2,40 V/kenno alkuvirralla 0,3 CA.

Latausaikataulu vakiojännitteellä 25°C

Geeliakkujen puskuritilan latausjännitealue on asetettu alueelle 2,23–2,28 V/kenno (25 °C:ssa).
Jaksottaisessa tilassa latausjännitealue on 2,38–2,42 V/kenno (25 °C:ssa).
Geeliakut eivät vaadi tasauslatausta. Puskurin jännite riittää pitämään monoblokit täyteen ladattuna.

Geeliakkuja voi ostaa Realsolarin verkkokaupasta:

Kaksivaiheinen lataus vakiojännitteellä

Tämä menetelmä on yksi tehokkaimmista ja sitä suositellaan automaattisella sisäisellä paineensäädöllä varustettujen lyijyakkujen nopeaan lataamiseen ja niiden pitämiseen täyteen ladatussa tilassa (puskuritila). Laturin ominaisuudet kaksivaiheista latausta varten vakiojännitteellä on esitetty alla olevassa kuvassa:

Kaksivaiheisen laturin latausominaisuudet

Vaiheessa "A" virta on rajoitettu 0,3 CA:iin ja akun napojen jännite kasvaa. Vaiheessa "B" latausvirta alkaa laskea ja jännite tasaantuu arvoon 2,40 V/kenno. Tässä vaiheessa akun lataustaso saavuttaa 80%. Kun latausvirta saavuttaa "kytkentäpisteen Y" tason, latauspiiri siirtyy vaiheeseen "C", jossa latausjännite laskee 2,40:stä 2,25 V:iin/kenno ja virta pienenee vähitellen lähes nollaan. Laturi siirtyy puskuritilaan.

Latausjännite riippuu ympäristön lämpötilasta ja se on säädettävä alla olevan kuvan mukaisesti:

Latausjännitteen riippuvuus ympäristön lämpötilasta

Latausjännite (kennoa kohti) puskuritilassa lasketaan kaavalla:
U-varaus = 2,25 + (25 – (t + grad t +1)) 0,0033
Latausjännite (kennoa kohti) syklisessä tilassa lasketaan kaavalla:
U-varaus = 2,40 + (25 – (t + grad t +1)) 0,005

missä t – ympäristön lämpötila, °C
grad t – akkukaapin lämpötilagradientti, °C. Avoimiin telineisiin asennettuna grad t = 0.

Varastointi ja käyttöikä

Geeliakkuja voidaan säilyttää lataamatta 1 vuoden kuivassa huoneessa ympäristön lämpötilassa -35° - +60°C.

Geeliakut on suunniteltu toimimaan puskuritilassa viisi vuotta (25 °C:ssa). Alla oleva kuva näyttää geeliakun käytettävissä olevan kapasiteetin riippuvuuden ajan kuluessa. Akun sisällä syntyneet kaasut yhdistyvät jatkuvasti uudelleen ja palaavat elektrolyytin vesipitoiseen komponenttiin. Kapasiteetti heikkenee ja akun käyttöikä loppuu elektrodien asteittaisen korroosion seurauksena.

Käyttöikä puskuritilassa

Akun käyttöikä syklisessä käytössä riippuu useista tekijöistä.

Näistä merkittävimmät ovat käyttöympäristön lämpötila, purkausnopeus, purkaussyvyys ja lataustapa. Alla oleva kuva näyttää purkaussyvyyden vaikutuksen geeliakkujen syklien määrään syklisessä tilassa.

Käyttöikä syklisessä käytössä

Lämpötilan noustessa akun sähkökemiallinen aktiivisuus kasvaa, ja kun se laskee, se pienenee. Siksi ympäristön lämpötilan noustessa akun kapasiteetti kasvaa ja lämpötilan laskiessa se laskee. Alla oleva kuva näyttää lämpötilan vaikutuksen geeliakkujen käytettävissä olevaan kapasiteettiin.

Kapasiteetin riippuvuus ympäristön lämpötilasta eri purkausvirroilla

Ympäristön lämpötila on tärkeä tekijä, joka vaikuttaa akun käyttöikään. Lämpötilan noustessa levyjen korroosionopeus kasvaa, mikä lyhentää käyttöikää. Alla oleva kuva näyttää geeliakkujen käyttöiän riippuvuuden ympäristön lämpötilasta.

Käyttöiän riippuvuus puskuritilassa ympäristön lämpötilasta

Lyijyakut ovat itsestään purkautuvia, mikä tarkoittaa, että niiden käytettävissä oleva kapasiteetti pienenee ajan myötä, kun niitä säilytetään.

Tätä prosessia kuvaa kuvan kaavio:

Kapasiteetin riippuvuus säilytysajasta

Jos paristot ovat olleet varastossa pitkään, ne on ladattava ennen käyttöä.
Enintään 6 kuukauden säilytysjakson aikana lataus on suoritettava 4-6 tunnin sisällä tasavirralla 0,1 CA tai 15-20 tunnissa vakiojännitteellä 2,40 V/kenno.
Jos säilytysaika on yli 6 kuukautta, latausta tulee suorittaa 8-10 tuntia vakiovirralla 0,1 CA tai 20-24 tuntia vakiojännitteellä 2,40 V/kenno.

Akut on suunniteltu asennettavaksi eristettyihin telineisiin tai erityisiin akkukaappiin pystyasennossa. Akkujen asentaminen vaakasuoraan pystysuoraan levyyn on sallittua. Tilat eivät vaadi pakkotuuletusta.
Jos elementtien tasoittamista ei varmisteta suoraan itse asennusmenetelmällä, elementit on tasoitava liidulla (tasoitusnaru). Kahden monoblokin vierekkäisten sivuseinien välinen etäisyys (asennuspituus) määräytyy jumpperien pituuden mukaan. Suhteellisen pitkien asennettujen monoblokkirivien kohdalla asennuspituuden tasoitus on suositeltavaa aloittaa asennetun monoblock-rivin keskeltä, jotta kulkutoleranssit voidaan tasoittaa molemmista päistä. Suositeltu minimiilmarako akkujen välillä on 5-10 mm.
Yksittäisten akkujen yhdistäminen tapahtuu jäykillä eristetyillä hyppyjohdoilla, jotka on ruuvattu napoihin, tai joustavilla kaapelisilpoilla. Puserot ruuvataan momenttiavaimella. Käytä seuraavaa vääntömomenttia 20 Nm ± 1 Nm.
Jos kahta tai useampaa akkusarjaa käytetään rinnakkain, johtojen, kaapeleiden ja virtakiskojen, joiden kautta nämä akut liitetään kuormaan, on oltava samanpituisia ja niillä on oltava sama vastus.

Paristojen asennuksen järjestys akkuun:

Yhdistä ensimmäisen akun positiivinen napa toisen akun negatiiviseen napaan. Liitä siis kaikki akut ryhmään (ryhmä tarkoittaa paristosarjaa yhdellä tasolla tai yhdessä telineen rivissä).
Liitä muiden ryhmien akut (jos sellaisia on) samalla tavalla kuin vaiheessa 1.
Kytke laturin tai kuorman maadoitusnapa viimeisen akun tai viimeisen ryhmän negatiiviseen napaan (jos maadoitus on negatiivinen).
Jos ryhmiä on, liitä ne yhteen aloittaen viimeisestä (liitetty maadoitusnapaan).
Liitä lopuksi ensimmäisen akun tai ensimmäisen ryhmän positiivinen napa laturin tai kuorman positiiviseen napaan.
Asennustöiden päätyttyä akut on numeroitava ja napojen ulkopinnat, jumpperit ja liitäntäkohdat on voideltava ohuella kerroksella teknistä vaseliinia tai synteettistä rasvaa.

Lyijyhappogeeliakut on tarkoitettu käytettäväksi suljetuissa tiloissa, joissa on luonnollinen ilmanvaihto, mukaan lukien huoneet, joissa on prosessilaitteita ja huoltohenkilöstöä, lämpötiloissa -20°C - +60°C. Akun säilytyslämpötila-alue on –35°С - +60°С.

Valmistaja toimittaa akut ladattuina, elektrolyytillä täytettyinä ja valmiina käyttöön.
Akkujen asentamista lämmönlähteiden lähelle ei suositella. Koska akut voivat kehittää syttyviä kaasuja, niitä ei saa asentaa lähelle laitteita, jotka voivat tuottaa sähköpurkauksia kipinöinä.
Älä asenna tai käytä akkuja ympäristössä, jossa on orgaanisten liuottimien tai liimojen höyryjä tai kosketusta niiden kanssa.
Akkujen käyttöiän maksimoimiseksi akun läpi kulkevan mistä tahansa lähteestä johtuvan aaltoiluvirran keskiarvo ei saa ylittää 0,1 CA:ta ja latausjännitteen vakautumisen tulee olla 1 %:n sisällä.
On aina suositeltavaa puhdistaa akkukotelo vedellä kostutetulla liinalla. Älä koskaan käytä öljyjä, orgaanisia liuottimia, kuten bensiiniä, maalin ohentimia jne. näihin tarkoituksiin.
Älä pura akkua. Jos elektrolyyttiä joutuu silmiin tai iholle, huuhtele altistunut alue välittömästi runsaalla puhtaalla juoksevalla vedellä ja ota välittömästi yhteys lääkäriin.
Akun jännitteisten osien koskettaminen voi aiheuttaa sähköiskun. Akkujen tarkastus- tai huoltotyöt on suoritettava kumikäsineillä.
Erilaisten akkujen käyttö (eri kapasiteetit, erilainen käyttöhistoria, eri valmistuspäivämäärät ja eri valmistajilta peräisin olevat akut) voi vahingoittaa sekä itse akkua että siihen liittyviä laitteita.