Режими роботи акумулятора - стаття втормет вінниця
Режими роботи акумулятори
Розрізняють три режими роботи враховують особливості зарядно-розрядних процесів акумулятора:
буферний;
циклічний;
змішаний.
Якщо періоди розряду нетривалі, в порівнянні з періодами заряду, такий режим роботи акумулятора називається буферним. В цьому режимі акумулятор постійно заряджається.
Циклічний режим роботи характеризується тривалими періодами заряд-розряд-заряд. Повний циклічний режим на практиці використовується рідко, наприклад, при контрольних зарядно-розрядних циклах акумуляторів. У цьому випадку акумулятор повністю заряджається, а потім розряджається до мінімально допустимого напруги і знову заряджається. Таким чином, визначають доступну ємність акумулятора.
Під доступною ємністю слід розуміти максимальну кількість електрики в кулонах (ампер годинах (1 Ач = 3600 Кл)), яке акумулятор віддає при розряді до обраного кінцевого напруги. Мінімальна кінцева напруга розряду батареї обмовляється виробником. Не рекомендується використовувати режим більш глибокого, а також м'якого розряду, які знижують тривалість циклічного терміну служби акумулятора.
Доступна ємність після введення в експлуатацію збільшується, а потім, зі збільшенням числа циклів, зменшується (рис. P006). Первісне збільшення ємності пов'язано з активацією пластин при введенні акумуляторів в експлуатацію. Кількість циклів роботи залежить від ступеня розряду акумулятора. Чим менше глибина розряду акумулятора, тим більша кількість циклів він прослужить.
Вважається, що акумулятор відпрацював свій термін служби, якщо доступна ємність падає до 80% зазначеної початкової ємності. У цьому випадку 30% глибина розряду відповідає максимальному циклічного терміну служби акумулятора [8].
Зарядні і розрядні характеристики акумулятора змінюють залежно від режиму роботи. Напруга заряду при циклічному режимі вище, ніж для буферного (рис. P008). Виробники обумовлюють бажані режими експлуатації батарей. У разі якщо виробник наводить параметри одного режиму - це для буферного.
Згідно рекомендацій виробника заряд всіх типів акумуляторів FIAMM може здійснюватися в режимі плаваючого та компенсаційного заряду.
Режим плаваючого заряду акумулятора забезпечується, якщо до нього додається потенціал перевищує його робоча напруга. Струм заряду пропорційний різниці прикладеної напруги і напруги холостого ходу акумулятора. Напруга акумулятора зростає в міру заряду до тих пір, поки не починається електроліз. Одночасно з цим зменшується ефективність заряду, а напруга на затискачах акумулятора збільшується в міру зменшення швидкості заряду. При такому способі заряду вдається запасти до 90% доступної ємності. Напруга заряду для стаціонарних акумуляторів зазначено в табл. t002.
Слід звернути увагу на той факт, що малоуходние акумулятори можуть поставлятися з електролітом щільністю 1,21 і 1,25 г / см3, на вимогу замовника, в залежності від кліматичних умов експлуатації. При цьому зарядна напруга вище для акумуляторів з електролітом більш високої щільності.
Після повного заряду акумулятора подальше продовження заряду викликає виділення газів (відбувається "перезаряд"). У обслуговуваних акумуляторах FIAMM в процесі перезаряду розпорошення електроліту обмежена конструкцією вентилів.
Режим компенсаційного заряду (IU) для осередків SD, SDH, SMZA, SMF, SMBF - дозволяє зарядити акумулятор на 100% в два етапи. Спочатку батарею заряджають великим струмом, рівним 15% ємності батареї при десятигодинний заряді до напруги 2,3 В. Потім дозаряджати струмом, рівним 5% ємності при десятигодинний заряді до напруги 2,4 В. Свинцеві акумулятори повинні експлуатуватися в режимі постійної підзарядки і не залишатися тривалий час незарядженими, щоб не допустити корозійних пошкоджень пластин.
При температурі, що змінюється зарядна напруга слід коригувати відповідно до поправочними коефіцієнтами або графіками виробника. Характерна крива залежності напруги батарей від температури приведена на рис. p007. При цьому напруга заряду може змінюватися в межах, зазначених у табл. t002.
Максимальний струм заряду герметизованих акумуляторів SMG, SLA, UPS для режиму плаваючого та компенсаційного заряду виробник обмежує до 0,25% ємності. При плаваючому заряді герметизовані батареї заряджають до напруги 2,23 В / осередок, при компенсаційному - до 2,4 В / осередок.
Виробник не рекомендує зловживати режимом швидкого компенсаційного заряду для всіх типів акумуляторів. Типові криві заряду для акумуляторів FIAMM показані на рис. p008. При зарядному напрузі більшій 2,3 В слід обмежувати струм заряду до значення, зазначеного в табл. t002.
Доступна ємність акумуляторів нечутлива до розрядів зі швидкістю нижче С / 10. При більш інтенсивних розрядах ємність зменшується в міру збільшення швидкості розряду. Виробнику достатньо привести відносно обмежене число типових кривих розряду. При роботі акумулятора доступна ємність визначається швидкістю розряду. Типова залежність процентного співвідношення ємності від максимального струму розряду акумуляторів FIAMM представлена на рис. p093.
При розімкнутої батареї віддається потужність дорівнює нулю, оскільки струм дорівнює нулю. Якщо батарея замкнута накоротко, то віддається потужність знову дорівнює нулю, так як напруга близько до нуля, хоча ток може бути дуже великим. Середня напруга залежить від відібраного струму, але лінійної залежності між цими величинами немає. Для хімічних джерел струму залежність часу розряду від потужності показана на рис. p094. З графіка видно, що максимальна потужність, має місце при рівності опору навантаження внутрішньому опору батареї.
Гранична місткість акумуляторних батарей досягається при нормальній температурі (20oС), малих швидкостях розряду і низькій напрузі відсічення. Рухливість іонів і швидкість їх взаємодії з електродами зменшуються в міру зниження температури. Більшість батарей з електролітами на водній основі зменшують віддається енергію в порівнянні з тією, яку вони можуть віддати при нормальній температурі. Якщо електроліт замерзає, то рухливість іонів може впасти до такої міри, що батарея перестане працювати.
При розряді батареї в умовах низьких температур збільшується її внутрішній опір, що призводить до виділення додаткового тепла. Воно в деякій мірі компенсує зниження температури навколишнього середовища. В таких умовах працездатність батареї визначається її конструкцією і умовами розряду.