Característiques de càrrega i descàrrega de la bateria

La bateria té un efecte d’autodescàrrega. Des del taller de fabricació fins a l’ús de l’usuari&# 39, hi haurà un retard de diversos mesos.

Agafeu la bateria PA-NASONIC com a exemple. Quan s’emmagatzema durant 8 mesos a una temperatura ambient de 30 ° C, la capacitat restant de la bateria és només la meitat que en el moment de sortir de la fàbrica. Per tant, per a la bateria recentment adquirida que coincideix amb el SAI, en general es requereix un període de temps més llarg. Càrrega, s’anomena càrrega inicial. El corrent inicial de càrrega de la bateria s’ha de carregar a 0,1C i la bateria es pot recarregar després de finalitzar la descàrrega, que s’anomena càrrega normal. Actualment, a UPS s’utilitzen habitualment dos mètodes de càrrega: la càrrega flotant i la càrrega d’impulsos. L’anomenada càrrega flotant significa que la sortida del rectificador funciona en paral·lel a la bateria i subministra energia a la càrrega al mateix temps. De fet, el corrent proporcionat pel rectificador es divideix en dues maneres: una s’envia a la càrrega i l’altra s’envia a la bateria per complementar la pèrdua interna de la bateria. El mode de càrrega és senzill de connectar, cosa que serveix per millorar les característiques de resposta transitòria de la sortida del SAI. La característica de la càrrega d’impulsos és que el corrent de càrrega canvia amb la capacitat de la bateria. La càrrega d’aquesta manera pot reduir el temps de càrrega.

1. Voltatge de càrrega

Com que la bateria UPs és un mode d’operació en espera, la xarxa elèctrica es troba en un estat de càrrega en condicions normals i només es descarregarà quan falli l’alimentació. Per tal de prolongar la vida útil de la bateria, els carregadors de SAI es controlen generalment mitjançant una limitació de corrent i tensió constant. Quan la bateria estigui completament carregada, passarà a un estat flotant.

Per a una bateria amb una tensió del terminal de 12V, la tensió flotant normal està entre 13,5 i 13,8V. Si el voltatge flotant és massa baix, la bateria no està completament carregada i el voltatge flotant és massa alt, cosa que provocarà una sobrecàrrega. Quan la tensió flotant supera els 14V, es considera que es tracta de càrrega de sobretensió. Està estrictament prohibit carregar el paquet de sobretensió, ja que carregar-lo de sobretensió provocarà que l’aigua continguda en l’electròlit de la bateria s’electrolitzi en hidrogen i oxigen i s’escapi, cosa que augmentarà la concentració d’electròlit, cosa que provocarà una bateria més curta. vida o fins i tot danys.

2. Corrent de càrrega

El corrent de càrrega de la bateria es representa generalment amb C i el valor real de C està relacionat amb la capacitat de la bateria. Per exemple, si es tracta d’una bateria de 100Ah: C és de 100A. El corrent de càrrega òptim de les bateries sense plom de l'àcid de plom Panasonic és d'aproximadament 0,1C i el corrent de càrrega no pot ser superior a 0,3C. Un corrent de càrrega excessiu o massa petit afectarà la vida útil de la bateria.

El corrent de càrrega ideal hauria d’adoptar un mètode de càrrega de corrent constant escalonat, és a dir, s’utilitza un corrent més gran en la fase inicial de càrrega i, després d’un cert període de càrrega, es canvia a un corrent més petit i al final de la càrrega , s’utilitza un corrent més petit. El corrent de càrrega generalment està dissenyat per ser de 0,1C. Quan el corrent de càrrega supera els 0,3C, es pot considerar com una càrrega de sobrecorrent. Eviteu utilitzar carregadors ràpids per carregar, en cas contrari, la bateria estarà en l'estat de" sobrecorrent instantani" i" sobrecàrrega instantània de càrrega", resultant en una disminució de la potència disponible de la bateria o fins i tot danys a la bateria. La sobrecàrrega fa que la placa de la bateria es doblegui i el material actiu caigui, provocant una disminució de la capacitat d’alimentació de la bateria&# 39 i, en casos greus, danyarà la bateria.

3. Mètode de càrrega

El producte de descàrrega de les bateries de plom-àcid és el sulfat de plom. Si no es converteix a temps, la bateria estarà poc carregada, reduint així la capacitat de descàrrega de la bateria i reduint la vida de la bateria. Per tant, el paquet de bateries ha d’estar completament carregat. Per a diferents situacions, es pot dividir en càrrega flotant i càrrega igual.

(1) Càrrega flotant. El paquet de bateries en línia és una connexió paral·lela a llarg termini entre el carregador i el circuit de càrrega com a font d'alimentació de seguretat. En circumstàncies normals, s’utilitza la càrrega flotant i es controla el voltatge de la bateria individual a 2,25 V (en relació amb la bateria de 2 V) i s’observen i es registren regularment els canvis en la tensió de càrrega flotant. Si el voltatge de la bateria individual és baix, significa que la bateria no està prou carregada i que la capacitat no és suficient, de manera que heu de prestar atenció al seguiment.

(2) Saldo de càrrega. L'anomenada càrrega d'equalització consisteix a connectar cada bateria en paral·lel i a carregar-la amb un voltatge de càrrega uniforme. Si el paquet de bateries té bateries endarrerides durant el procés de càrrega flotant (el voltatge de la cèl·lula és inferior a 2,20 V, en relació amb la bateria de 2 V), o després de 3 mesos de càrrega flotant, s’hauria de dur a terme el procés de càrrega igual i la bateria única és controlat a 2,35 V, 6 ~ 8h (tingueu en compte que el temps d'equalització no ha de ser massa llarg), després torneu a ajustar-lo al valor de la tensió flotant i observeu el canvi de voltatge de la bateria endarrerida si el voltatge encara no està al seu lloc tornar a carregar després de dues setmanes. En circumstàncies normals, el voltatge d’una bateria nova tendeix a ser el mateix després de 6 mesos de càrrega flotant i igual. El corrent de càrrega igualador és generalment de 0,3C o lleugerament inferior a 0,3C. Per a les bateries amb una tensió nominal de 12V, la tensió de càrrega igualadora és generalment de 14,5V.

Quan la bateria UpS es troba amb una de les situacions següents en ús, per tal de restaurar les característiques de càrrega i descàrrega de la bateria, s’hauria d’adoptar un mètode de càrrega equilibrada per solucionar el problema.

1) La sobrecàrrega fa que el voltatge terminal de la bateria sigui inferior al voltatge final de descàrrega permès per la bateria. Per a una bateria de plom àcid de 12V tipus M, la tensió de final de descàrrega és d’uns 10,5V.

2) A la bateria del SAI, la diferència de tensió del terminal entre les cel·les de la bateria supera aproximadament 1V.

3) Emmagatzemeu les bateries que s’han deixat d’utilitzar durant molt de temps i superen el temps d’emmagatzematge estàtic. En un entorn de temperatura normal, el temps d’emmagatzematge estàtic de la bateria del SAI sol ser de 9 mesos. Quan la temperatura és de 31-40 ℃, el temps d’emmagatzematge estàtic és de 5 mesos (incloses les bateries acabades de comprar).

4) Substituïu la bateria per electròlit.

5) Una bateria que no es pot carregar a temps després de la descàrrega.

6) Treball a llarg termini en estat flotant (és a dir, el SAI funciona a l’estat de xarxa durant molt de temps) i supera el temps d’emmagatzematge estàtic.

7) Descarregueu-lo accidentalment i poseu la tensió del terminal de la bateria inferior a la tensió de terminació.

Per a la bateria de plom-àcid segellada NP6-12, la tensió de càrrega d'equalització és d'aproximadament 14 V i el corrent de càrrega d'igualació màxim admissible és inferior a 0,28 C; per a la bateria de plom-àcid segellada LCL12V24P, la tensió de càrrega d'equalització és d'aproximadament 14 V i la càrrega d'igualació màxima permesa El corrent és inferior a 8A.

(8) Compensació de temperatura. Tot i que el rang de temperatura de funcionament de la bateria és molt ampli, pot funcionar en el rang de -15 ~ +45 ℃, però la millor temperatura ambiental per al funcionament de la bateria és d’uns 25 ℃. Si la temperatura ambiental canvia molt, cal compensar el coeficient de temperatura (-3mV / ℃).

(9 Operació de càrrega. El corrent inicial de càrrega de la bateria es realitza generalment segons el valor especificat al manual o segons el corrent de 1/10 de la capacitat nominal. Durant la càrrega normal en ús, és millor utilitzar-la el mètode de càrrega de corrent constant jeràrquic, és a dir, a la fase inicial de càrrega. Utilitzeu un corrent més gran, després de carregar durant un període de temps determinat, canvieu a un corrent menor. Pel que fa a la fase posterior de càrrega, canvieu a un corrent més petit. Aquest mètode de càrrega té una eficiència de càrrega superior, requereix un temps de càrrega més curt i l’efecte de càrrega és bo. És beneficiós allargar la vida de la bateria. Alguns nous SAI intel·ligents utilitzen un control automàtic regular i una càrrega cíclica per carregar la bateria per allargar-ne la vida. .

(10) Càrrega i descàrrega terapèutica. Per al procés de càrrega i descàrrega terapèutica de la bateria, el" health" de cada bateria es jutja a partir de la capacitat de descàrrega i del valor de la tensió de la bateria, perquè el canvi de voltatge de cada bateria en el procés de diferent capacitat de descàrrega representa el" salut" de la bateria. Cal prendre mesures correctores per a bateries qualificades.

La poca tensió d'algunes bateries del SAI és causada pel dany al circuit de transmissió final de l'inversor del SAI, que fa que la bateria es descarregui. Si es repara la fallada del circuit, la bateria s'hauria de connectar al circuit original per carregar-la a temps i la bateria continuarà sent tan bona com abans. El problema és que la bateria de baixa tensió no pot fer que el SAI s'iniciï correctament. En aquest moment, es poden utilitzar les següents solucions:

1) Utilitzeu primer una bona bateria per iniciar el SAI a la xarxa elèctrica, després traieu-la i substituïu-la per una altra de baixa tensió que vulgueu carregar. En substituir la bateria, cal que l’UpS funcioni sense càrrega. En general, després que UpS entri a l’estat de la xarxa, sempre que es mantingui l’alimentació de la xarxa d’entrada normalment, retirar la bateria no afectarà l’estat de la xarxa elèctrica. Quan carregueu la bateria de baixa tensió, fixeu-vos en el corrent de càrrega de la bateria.

2) Carregueu primer la bateria de baixa tensió a 10,5 V (en relació amb la bateria de 12 V) i el SAI es pot iniciar correctament.

4. Requisits d’abocament

La capacitat real de la bateria està relacionada amb el corrent de descàrrega. Com més gran sigui el corrent de descàrrega, menor serà l’eficiència de la bateria. Per exemple,

Quan la bateria de 12 V / 24 Ah té un corrent de descàrrega de 0,4 C, el temps de descàrrega fins a la tensió final és d’1 hora i 50 minuts, la capacitat de sortida real és de 17,6 Ah i l’eficiència és de 73,3 [%]. Quan el corrent de descàrrega és de 7 ° C, el temps de descàrrega fins a la tensió final és de només 20 segons, la capacitat de sortida real és de 0,93 Ah i l'eficiència és del 3,9 [%]. Per tant, s’ha d’evitar una descàrrega de corrent elevada per millorar l’eficiència de la bateria. En el disseny general del circuit i la selecció de càrregues per part de l'usuari, cal protegir el corrent de descàrrega de l'inversor de bateria de l'UPS que no superi els 2C.

La profunditat de descàrrega també té un gran impacte en la vida útil de la bateria. Com més profunda sigui la profunditat de descàrrega de la bateria, menys cicles fa servir. Tot i que el comtat d’UPS té una funció de protecció de baixa tensió de la bateria, generalment quan es descarrega una sola bateria a uns 10,5 V (en comparació amb una bateria de 12 V), l’UpS s’aturarà automàticament, però si el SAI està en càrrega lleugera o descàrrega sense càrrega, la descàrrega actual pot millorar l'eficiència de la bateria, però quan es descarrega amb un corrent molt petit (inferior a 0,05C) durant molt de temps, farà que la capacitat de descàrrega real de la bateria superi la seva capacitat nominal, cosa que provoca una descàrrega profunda greu de la bateria. Quan la profunditat de descàrrega de la bateria és del 100 [%], la vida útil real de la bateria és d’uns 200 ~ 250 cicles de càrrega i descàrrega; la profunditat de descàrrega és de 50 [/%]

Quan, uns 500 ~ 600 cicles de càrrega i descàrrega. Per tant, quan s'utilitza SAI, cal evitar descàrregues de sobrecorrent de càrrega elevada i

Eviteu la descàrrega prolongada de càrrega lleugera i la descàrrega profunda de la bateria. També cal evitar la descàrrega de curtcircuit de la bateria, en cas contrari, perjudicarà greument la capacitat de recàrrega i d’emmagatzematge de la bateria i escurçarà la vida útil. En l’aplicació real de les bateries, no és el primer que persegueix el percentatge de la capacitat de descàrrega, sinó trobar i gestionar les bateries cap enrere i, a continuació, fer un experiment de comprovació de la descàrrega després de tractar les bateries cap enrere. Això pot evitar accidents i evitar que la bateria enrere es deteriori en una bateria inversa durant la descàrrega.