خصائص الشحن والتفريغ للبطارية

البطارية لها تأثير التفريغ الذاتي. من ورشة التصنيع إلى استخدام المستخدم&، سيكون هناك تأخير لعدة أشهر.

خذ بطارية PA-NASONIC كمثال. عند تخزينها لمدة 8 أشهر في درجة حرارة محيطة تبلغ 30 درجة مئوية ، فإن السعة المتبقية للبطارية تكون نصفها فقط وقت مغادرة المصنع. لذلك ، بالنسبة للبطارية المشتراة حديثًا والتي تتوافق مع UPS ، يلزم عمومًا فترة زمنية أطول. الشحن ، وهذا يسمى الشحن الأولي. يجب شحن تيار الشحن الأولي للبطارية عند 0.1 درجة مئوية ، ويمكن إعادة شحن البطارية بعد انتهاء التفريغ ، وهو ما يسمى الشحن العادي. حاليًا ، يتم استخدام طريقتين للشحن بشكل شائع في UPS: الشحن العائم والشحن النبضي. يعني ما يسمى بالشحن العائم أن إخراج المعدل يعمل بالتوازي مع البطارية ويزود الحمل بالطاقة في نفس الوقت. في الواقع ، يتم تقسيم التيار الذي يوفره المعدل إلى طريقتين ، يتم إرسال أحدهما للحمل والآخر يتم إرساله إلى البطارية لاستكمال الفقد الداخلي للبطارية. وضع الشحن سهل التوصيل ، وهو أمر جيد لتحسين خصائص الاستجابة المؤقتة لمخرج UPS. خاصية الشحن النبضي هي أن تيار الشحن يتغير مع سعة البطارية. يمكن أن يؤدي الشحن بهذه الطريقة إلى تقصير وقت الشحن.

1. شحن الجهد

نظرًا لأن بطارية UPs هي وضع استعداد للتشغيل ، فإن التيار الكهربائي في حالة شحن في ظل الظروف العادية ولن يتم تفريغه إلا عند انقطاع التيار الكهربائي. من أجل إطالة العمر التشغيلي للبطارية ، يتم التحكم في شواحن UPS بشكل عام عن طريق الجهد المستمر والحد من التيار. بعد شحن البطارية بالكامل ، ستتحول إلى حالة طافية.

بالنسبة لبطارية بجهد طرفي يبلغ 12 فولت ، يتراوح جهد الطفو العادي بين 13.5 و 13.8 فولت. إذا كان جهد الطفو منخفضًا جدًا ، فلن تكون البطارية مشحونة بالكامل ، والجهد العائم مرتفع جدًا ، مما يؤدي إلى شحن الجهد الزائد. عندما يتجاوز الجهد العائم 14 فولت ، فإنه يعتبر شحنًا عالي الجهد. يُمنع منعًا باتًا الإفراط في شحن حزمة البطارية ، لأن الشحن الزائد سيؤدي إلى تحلل الماء الموجود في الإلكتروليت في البطارية إلى الهيدروجين والأكسجين والهروب ، مما سيزيد من تركيز الإلكتروليت ، مما يؤدي إلى تقصير البطارية الحياة أو حتى الضرر.

2. شحن التيار

يتم تمثيل تيار شحن البطارية بشكل عام بواسطة C ، وترتبط القيمة الفعلية لـ C بسعة البطارية. على سبيل المثال ، إذا كانت بطارية 100 أمبير: C تساوي 100 أمبير. يبلغ تيار الشحن الأمثل لبطاريات باناسونيك الخالية من الصيانة حوالي 0.1 درجة مئوية ، ويجب ألا يزيد تيار الشحن عن 0.3 درجة مئوية. سيؤثر تيار الشحن الزائد أو الصغير جدًا على عمر خدمة البطارية.

يجب أن يتبنى تيار الشحن المثالي طريقة شحن تيار مستمر مرحلي ، أي ، يتم استخدام تيار أكبر في المرحلة الأولية من الشحن ، وبعد فترة معينة من الشحن ، يتم تغييره إلى تيار أصغر ، وفي نهاية الشحن ، يتم استخدام تيار أصغر. تم تصميم تيار الشحن بشكل عام ليكون 0.1 درجة مئوية. عندما يتجاوز تيار الشحن 0.3 درجة مئوية ، يمكن اعتباره شحن تيار زائد. تجنب استخدام أجهزة الشحن السريعة للشحن ، وإلا ستكون البطارية في حالة" ؛ الشحن الفوري للتيار الزائد" ؛ و&"شحن فوري للجهد الزائد GG" مما يؤدي إلى انخفاض في الطاقة المتاحة للبطارية أو حتى تلف البطارية سيؤدي الشحن الزائد للتيار إلى ثني لوحة البطارية وسقوط المادة النشطة ، مما يؤدي إلى انخفاض قدرة إمداد طاقة البطارية&، وفي الحالات الشديدة ، يؤدي ذلك إلى إتلاف البطارية.

3. طريقة الشحن

منتج تفريغ بطاريات الرصاص الحمضية هو كبريتات الرصاص. إذا لم يتم تحويلها في الوقت المناسب ، فستكون البطارية منخفضة الشحن ، مما يقلل من قدرة تفريغ البطارية ويقصر من عمر البطارية لذلك ، يجب أن تكون حزمة البطارية مشحونة بالكامل. في حالات مختلفة ، يمكن تقسيمها إلى شحنة عائمة وشحنة متساوية.

(1) الشحنة العائمة. حزمة البطارية عبر الإنترنت عبارة عن اتصال متوازي طويل الأمد بين الشاحن ودائرة التحميل كمصدر طاقة احتياطي. في ظل الظروف العادية ، يتم استخدام الشحن العائم ، ويتم التحكم في جهد البطارية المفردة عند 2.25 فولت (بالنسبة للبطارية 2 فولت) ، ويتم ملاحظة التغييرات في جهد الشحن العائم وتسجيلها بانتظام. إذا كان الجهد الكهربائي للبطارية المفردة منخفضًا ، فهذا يعني أن البطارية غير مشحونة بشكل كافٍ وأن السعة غير كافية ، لذلك يجب الانتباه إلى التتبع.

(2) شحن الرصيد. ما يسمى بالشحن المعادل هو توصيل كل وحدة بطارية على التوازي وشحنها بجهد شحن موحد. إذا كانت حزمة البطارية بها بطاريات متأخرة أثناء عملية الشحن العائم (جهد الخلية أقل من 2.20 فولت ، بالنسبة للبطارية 2 فولت) ، أو بعد الشحن العائم لمدة 3 أشهر ، يجب تنفيذ عملية الشحن المتساوية ، وتكون البطارية المفردة يتم التحكم فيه عند 2.35 فولت ، 6 ~ 8 ساعات (لاحظ أن وقت التعادل لا ينبغي أن يكون طويلاً جدًا) ، ثم عدّل مرة أخرى إلى قيمة الجهد العائم ، ثم راقب تغير الجهد للبطارية المتأخرة ، إذا كان الجهد لا يزال غير موجود ، الشحن مرة أخرى بعد أسبوعين. في ظل الظروف العادية ، يميل جهد حزمة البطارية الجديدة إلى أن يكون هو نفسه بعد 6 أشهر من الشحن العائم والمتساوي. يكون تيار الشحن المعادل بشكل عام 0.3 درجة مئوية أو أقل بقليل من 0.3 درجة مئوية. بالنسبة للبطاريات ذات الفولتية المقدرة 12 فولت ، يكون جهد الشحن المعادل 14.5 فولت بشكل عام.

عندما تواجه بطارية UpS أحد المواقف التالية قيد الاستخدام ، من أجل استعادة خصائص الشحن والتفريغ للبطارية ، يجب اعتماد طريقة شحن متوازنة لحل المشكلة.

1) الإفراط في التفريغ يجعل الجهد الطرفي للبطارية أقل من جهد نهاية التفريغ الذي تسمح به البطارية. بالنسبة لبطارية الرصاص الحمضية من النوع M بجهد 12 فولت ، يكون جهد نهاية التفريغ حوالي 10.5 فولت.

2) في حزمة بطارية UPS ، يتجاوز فرق الجهد الطرفي بين خلايا البطارية حوالي 1 فولت.

3) بطاريات التخزين التي تُركت دون استخدام لفترة طويلة وتتجاوز وقت التخزين الثابت. بيئة درجة الحرارة العادية ، يكون وقت التخزين الثابت لبطارية UPS بشكل عام 9 أشهر. عندما تكون درجة الحرارة 31-40 درجة مئوية ، يكون وقت التخزين الثابت 5 أشهر (بما في ذلك البطاريات المشتراة حديثًا).

4) استبدل البطارية بالكهرباء.

5) بطارية لا يمكن شحنها في الوقت المناسب بعد التفريغ.

6) العمل طويل الأجل في الحالة العائمة (أي ، يعمل UPS في حالة التيار الكهربائي لفترة طويلة) ويتجاوز وقت التخزين الثابت.

7) تفريغ بطريق الخطأ ووضع الجهد الطرفي للبطارية أقل من جهد الإنهاء.

بالنسبة لبطارية الرصاص الحمضية المختومة NP6-12 ، يكون جهد الشحن المعادل حوالي 14 فولت ، والحد الأقصى المسموح به لتيار الشحن المعادل أقل من 0.28 درجة مئوية ؛ بالنسبة لبطارية الرصاص الحمضية المختومة LCL12V24P ، يكون جهد الشحن المعادل حوالي 14 فولت والحد الأقصى المسموح به للشحن المعادل التيار أقل من 8 أمبير.

(8) تعويض درجة الحرارة. على الرغم من أن نطاق درجة حرارة التشغيل للبطارية واسع جدًا ، إلا أنها يمكن أن تعمل في نطاق -15 ~ +45 ℃ ، ولكن أفضل درجة حرارة محيطة لتشغيل البطارية هي حوالي 25 درجة مئوية. إذا تغيرت درجة الحرارة المحيطة بشكل كبير ، فيجب تعويض معامل درجة الحرارة (-3mV /).

(9 عملية الشحن. يتم تنفيذ تيار الشحن الأولي للبطارية عمومًا وفقًا للقيمة المحددة في الدليل ، أو وفقًا للتيار البالغ 1/10 من السعة المقدرة. أثناء الشحن العادي قيد الاستخدام ، من الأفضل استخدام طريقة الشحن الهرمي للتيار الثابت ، أي في المرحلة الأولى من الشحن ، استخدم تيارًا أكبر ، بعد الشحن لفترة معينة من الوقت ، قم بالتبديل إلى تيار أصغر ، أما بالنسبة إلى المرحلة اللاحقة من الشحن ، فانتقل إلى تيار أصغر. تتميز طريقة الشحن هذه بكفاءة شحن أعلى ، وتتطلب وقت شحن أقصر ، وتأثير الشحن جيد. ومن المفيد إطالة عمر البطارية.تستخدم بعض وحدات UPS الذكية الجديدة المراقبة التلقائية المنتظمة والشحن الدوري لشحن البطارية لإطالة عمر البطارية .

(10) الشحنة العلاجية والتفريغ. بالنسبة لعملية الشحن والتفريغ العلاجي للبطارية ، فإن"؛ health"؛ يتم الحكم على كل بطارية من سعة التفريغ وقيمة جهد البطارية ، لأن تغيير الجهد لكل بطارية في عملية سعة التفريغ المختلفة يمثل" ؛ الصحة" ؛ من البطارية. يجب اتخاذ تدابير علاجية للبطاريات المؤهلة.

ينتج انخفاض الجهد الكهربي لبعض بطاريات UPS عن تلف دائرة القيادة النهائية لعاكس UPS ، مما يؤدي إلى تفريغ البطارية. إذا تم إصلاح عطل الدائرة ، يجب توصيل البطارية بالدائرة الأصلية للشحن في الوقت المناسب ، وستظل البطارية بحالة جيدة كما كانت من قبل. المشكلة هي أن بطارية الجهد المنخفض لا يمكن أن تجعل UPS يبدأ بنجاح. في هذا الوقت ، يمكن استخدام الحلول التالية:

1) استخدم أولاً بطارية جيدة لبدء تشغيل UPS إلى الحالة الرئيسية ، ثم قم بإزالة البطارية الجيدة واستبدالها ببطارية ذات جهد منخفض ليتم شحنها. عند استبدال البطارية ، يجب تشغيل UPS دون تحميل. بشكل عام ، بعد دخول UpS إلى حالة التيار الكهربائي ، طالما يتم الحفاظ على طاقة مصدر الإدخال بشكل طبيعي ، فإن إزالة البطارية لن يؤثر على حالة مصدر الطاقة الرئيسي. عند شحن البطارية ذات الجهد المنخفض ، انتبه لتيار شحن البطارية.

2) قم بشحن البطارية ذات الجهد المنخفض إلى 10.5 فولت (بالنسبة إلى بطارية 12 فولت) أولاً ، ويمكن أن يبدأ UPS بنجاح.

4. متطلبات التفريغ

السعة الفعلية للبطارية مرتبطة بتيار التفريغ. كلما زاد تيار التفريغ ، انخفضت كفاءة البطارية. على سبيل المثال ،

عندما يكون للبطارية 12V / 24Ah تيار تفريغ 0.4 درجة مئوية ، فإن وقت التفريغ للجهد النهائي هو ساعة و 50 دقيقة ، وسعة الإخراج الفعلية 17.6 أمبير ، والكفاءة 73.3 [٪]. عندما يكون تيار التفريغ 7 درجة مئوية ، يكون وقت التفريغ للجهد النهائي 20 ثانية فقط ، وسعة الإخراج الفعلية 0.93 أمبير ، والكفاءة 3.9 [٪] لذلك ، يجب تجنب تفريغ التيار العالي لتحسين كفاءة البطارية. في تصميم الدائرة العامة واختيار المستخدم للأحمال ، من الضروري حماية تيار تفريغ عاكس بطارية UPS بحيث لا يتجاوز 2C.

يؤثر عمق التفريغ أيضًا بشكل كبير على عمر خدمة البطارية. كلما كان عمق تفريغ البطارية أعمق ، قل عدد الدورات التي تستخدمها. على الرغم من أن مقاطعة UPS بها وظيفة حماية للبطارية ذات الجهد المنخفض ، بشكل عام عند تفريغ بطارية واحدة إلى حوالي 10.5 فولت (مقارنة ببطارية 12 فولت) ، سيتم إيقاف تشغيل UPS تلقائيًا ، ولكن إذا كان UPS في حالة تفريغ حمولة خفيفة أو التفريغ بدون حمل ، يمكن أن يؤدي التفريغ الحالي إلى تحسين كفاءة البطارية ، ولكن عندما يتم تفريغها بتيار صغير جدًا (أقل من 0.05 درجة مئوية) لفترة طويلة ، فسوف يتسبب ذلك في تجاوز سعة التفريغ الفعلية للبطارية قدرتها المقدرة ، مما يؤدي إلى تفريغ عميق خطير للبطارية عندما يكون عمق تفريغ البطارية 100 [٪] ، يكون عمر الخدمة الفعلي للبطارية حوالي 200 ~ 250 دورة شحن وتفريغ ؛ عمق التفريغ 50 [/٪]

عندما ، حوالي 500 ~ 600 دورة شحن وتفريغ. لذلك ، عند استخدام UPS ، من الضروري تجنب الحمل الثقيل لتصريف التيار الزائد ، و

تجنب التفريغ المطول للحمل الخفيف والتفريغ العميق للبطارية. من الضروري أيضًا تجنب تفريغ ماس كهربائى للبطارية ، وإلا فإنه سيضر بشكل خطير بسعة إعادة الشحن وسعة التخزين للبطارية ويقصر من عمر الخدمة. في التطبيق الفعلي للبطاريات ، فهي ليست أول من يتابع النسبة المئوية لسعة التفريغ ، ولكن للعثور على البطاريات المتخلفة والتعامل معها ، ثم إجراء تجربة تفريغ للتحقق بعد التعامل مع البطاريات المتخلفة. هذا يمكن أن يمنع وقوع الحوادث ويمنع البطارية المتخلفة من التدهور إلى بطارية عكسية أثناء التفريغ.