шаблоны joomla

  • 1.jpg
  • 2.jpg
  • 3.jpg
  • 4.jpg
  • 5.jpg
  • 6.jpg
  • 7.jpg
  • 8.jpg
  • 9.jpg
  • 10.jpg
  • 11.jpg
A+ R A-

Полезная информация

Номинальное напряжение UN
Номинальное напряжение элемента – это характерное приближенное значение
напряжения, позволяющее идентифицировать электрохимическую систему элемента или
батареи [1].
Напряжение на элемент определяется как:
• 2.0 Вольта для свинцово-кислотного аккумулятора,
• 1.2 Вольта для никель-кадмиевого аккумулятора.
Номинальное напряжение батареи определяется как произведение количества
последовательно включенных элементов на номинальное напряжение одного элемента.

Понятие номинальной емкости
Номинальная емкость CN это емкость аккумуляторного элемента или батареи, которая
вводится для их идентификации. Номинальной емкостью, в зависимости от класса
батареи, может считаться емкость 10-, 20- или 100-часового разряда. Ее величина
выражается в Ампер-часах (Ач).

Относительная емкость
Относительная емкость Crt – это емкость, которую способен отдать аккумуляторный
элемент или батарея в указанном режиме из полностью заряженного состояния. Так,
например, различают емкость 0.25-, 1-, 3-, 5-часового разряда до заданного конечного
напряжения. Величину относительной емкости выражают в Ампер-часах (Ач).


Глубокий разряд
Разряд ниже конечного напряжения, установленного для соответствующей нагрузки (тока)
считается глубоким разрядом.
Глубокий разряд со снятием емкости свыше номинального значения или максимально
возможной для специальных применений (“Classic OPzS Solar” и “Classic EnerSol T”:
емкость 240-часового разряда) чрезвычайно опасен для батареи.
Опасность глубокого разряда также может быть связана с длительными разрядами
малыми токами.
На микроскопическом уровне глубокий разряд выражается в укрупнении кристаллов
сульфата свинца в объеме прореагировавшего активного вещества.
В процессе глубокого разряда события развиваются следующим образом:
- концентрация серной кислоты в растворе падает, что напрямую связано с
преобразованием свинца в сульфат;
- образуется вода;
- плотность электролита стремится к плотности воды;
- растворимость сульфата свинца возрастает с уменьшением плотности электролита;

- водная растворимость приводит к выделению в электролит ионов свинца - ионы возвращаются на поверхность           отрицательных пластин в процессе последующего
заряда и восстанавливаются до чистого свинца;
- происходит перекристаллизация, сопровождающаяся ростом характерных дендритов;
- дендриты растут вдоль силовых линий электрического поля и могут приводить к
образованию проводящих мостиков между пластинами противоположного знака, и
соответственно к коротким замыканиям внутри аккумуляторного элемента – так
называемым «мягким» коротким замыканиям.
Негативные последствия глубокого разряда далеко не всегда удается компенсировать
последующим выравнивающим зарядом, особенно, если уже имеют место мягкие
короткие замыкания. Результат глубокого разряда – это, как правило, необратимые
потери емкости батареи.
Последствия глубокого разряда настолько губительны для кислотных аккумуляторов, что
применяются даже специальные присадки к электролиту, уменьшающие растворимость
сульфата свинца. Данная мера, конечно, снижает вероятность прорастания дендритов,
но не исключает полностью риск мягких коротких замыканий.
Если рассматривать поведение герметизированных батарей с точки зрения их глубокого
разряда, то следует заметить, что аккумуляторы с электролитом в виде геля в меньшей
степени подвержены эффекту мягких коротких замыканий, чем батареи технологии AGM.
Дело в том, что в гель-батареях в процессе глубокого разряда благодаря значительному
запасу электролита не происходит настолько резкого снижения его плотности, как в AGM-
аналогах. Кроме того, микропористый сепаратор гель-батарей препятствует прорастанию
дендритов свинца между пластинами противоположного знака.
Испытания глубоким разрядом описаны в ряде стандартов, как, например, в DIN EN
60896-21 [5].
В процессе таких испытаний батарея нагружается на постоянное сопротивление и
находится в указанном режиме от 7 до 30 суток до достижения состояния глубокого
разряда. Затем батарею заряжают в течение 48 часов. Остаточная емкость после заряда
должна быть не хуже, чем 75-95% номинального значения – точная величина
определяется требованиями конкретного стандарта.

Сульфатация
Если батарея в течение длительного времени хранится в разряженном состоянии (днями
или, что еще хуже, неделями), то происходит перекристаллизация образовавшегося при
разряде сульфата свинца с образованием укрупненных структур.
Известно, что сульфат свинца не проводит электрический ток – фактически проявляет
себя как изолятор – поэтому начальный заряд полностью разряженной батареи всегда
сопровождается трудностями, особенно если уже успели сформироваться крупные
кристаллы. Может сложиться и такая ситуация, когда преобразованный в сульфат свинца
активный материал полностью изолирует токоведущие части пластин, тогда
первоначальный заряд батареи оказывается крайне затрудненным или даже
невозможным.
Если батарея, подвергшаяся сульфатации, в начальной фазе заряда пропускает только
очень маленький ток, то есть фактически не заряжается, то можно повысить напряжение
заряда до значения более 3 Вольт на элемент. Этой мерой достигается появление
каналов проводимости в слое сульфата, критерием получения нужного эффекта является
рост тока заряда батареи, после чего напряжение должно быть снижено до уровня менее
2,7 Вольт на ячейку.

Режимы эксплуатации батарей

1. Параллельно-резервный режим
Данный режим характеризуется тем, что потребитель постоянно подключен к выходу
источника питания. Батарея включена параллельно нагрузке. Источник питания в такой
схеме должен обладать достаточным запасом мощности для обеспечения максимального
тока нагрузки и заряда аккумуляторной батареи в любой момент времени. Напряжение на
выходе выпрямителя, являющееся одновременно и напряжением питания цепей
нагрузки, определяется величиной напряжения поддерживающего заряда
аккумуляторной батареи. Очень часто система гарантированного электроснабжения с
резервированием питания от аккумуляторной батареи состоит из выпрямителя, батареи и
инвертора. Батарея в данной схеме всегда находится в режиме подзаряда.

Рис. 1: Блок-схема параллельного включения батареи

2. Буферный режим
Данный режим отличается от предыдущего тем, что в некоторые периоды времени ток
потребления нагрузки может превышать предельное значения тока выпрямителя. Тогда
недостаток мощности питающего устройства компенсируется за счет аккумуляторной
батареи. Получается, что батарея время от времени оказывается частично разряжена.
Для восполнения дефицита заряда в таких применениях рекомендуется регулярно
проводить выравнивающие заряды или устанавливать напряжение выше, чем требуется
для режима содержания. Следует помнить, что буферный режим работы аккумуляторов
является неоптимальным с точки зрения их жизненного цикла. Он приводит к сокращению
интервалов между обслуживаниями батареи и к уменьшению фактического срока
эксплуатации относительно ожидаемого расчетного значения.
Простейшая блок-схема буферной работы батареи соответствует схеме ее параллельного включения, приведенной на рис. 1.

3. Режим работы с переключением
При эксплуатации в режиме с переключением батарея большую часть времени
отсоединена от потребителя и заряжается при помощи выделенного зарядного
устройства. Потребитель подключен к выходу преобразователя электрической энергии. В
случае возникновения аварии в сетях электроснабжения происходит быстрое
переключение нагрузки между выходом преобразователя и аккумуляторной батареи.
Такая схема работы применяется в основном в системах аварийного освещения, где относительно короткий перерыв в питании во время переключения является
допустимым.


Рис.2: Блок-схема режима работы с переключением

4. Циклический режим
Циклический режим эксплуатации батарей подразумевает регулярно чередующиеся
заряды и разряды, при этом питание потребителя осуществляется только от
аккумуляторов. В каждом цикле после разряда батареи она отсоединяется от
потребителя и подключается к соответствующему зарядному устройству для
восстановления запаса емкости. Зарядное напряжения при циклической эксплуатации
сознательно завышается, так как требуется подготовить батарею к фазе последующего
разряда за минимально возможное время.
В указанных применениях срок службы аккумуляторных батарей исчисляется циклами заряда/разряда, а не годами.

Рис.3: Блок-схема циклического режима работы

5. Фотоэлектричество (особый циклический режим)
Работа аккумуляторов с солнечными панелями отличается от описанного выше
циклического режима эксплуатации тем, что батарея не переключается периодически
между нагрузкой и зарядным устройством, а режимы заряда и разряда регулируются
контроллером.
Эксплуатация свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в сфере фотоэлектричества
является для них наиболее разрушительной по сравнению с любыми другими
применениями. Это связано в основном с неопределенностью и непредсказуемостью
этапов заряда, например, батарея месяцами может находиться в частично разряженном
состоянии. Для исключения подобных ситуаций требуется тщательная, технически
грамотная проработка проекта в каждом конкретном случае и с учетом местных
климатических условий. Позиция производителя аккумуляторов имеет при этом сугубо
рекомендательный характер.

Среди прочих можно выделить следующие факторы выбора:
● Погодные условия, в особенности число солнечных дней в году,
● Нагрузка на батарею, т.е. частота разрядов: ежедневно, еженедельно
(суббота, воскресение) или сезонно (зима, лето),
● Обоснованный выбор компонентов системы, согласованных друг с
другом (т.е. конструкция солнечных модулей, простые или интеллектуальные
управляющие элементы, устройства защиты от глубокого разряда, циклически
устойчивые свинцово-кислотные батареи),
● Доступность для технического обслуживания,
● Оптимизированный с учетом конкретного применения режим заряда
батареи (по напряжению, длительности, последовательности этапов заряда).
Аккумуляторы для работы с солнечными панелями выпускаются либо с электролитом в
свободном состоянии, либо с электролитом в виде геля. Тип батарей выбирается исходя
из требуемого ресурса в циклах. Для бытовых применений и применений с невысокой
степенью ответственности (таких как мобильные дома, компактные стационарные
электропитающие установки для собственных нужд, автоматы по продаже билетов на
парковках) подходят батареи с намазной положительной пластиной:
Электролит в свободном состоянии: EnerSol
Батареи с клапанным регулированием: SOLAR и SOLAR BLOCK
В составе ответственного оборудования, где требуются высокие показатели по
количеству циклов заряда/разряда, следует использовать аккумуляторные элементы с
трубчатой положительной пластиной:
Электролит в свободном состоянии: OPzS и OPzS SOLAR
Батареи с клапанным регулированием: A600 и A600 SOLAR



Сейчас на сайте

Сейчас 11 гостей онлайн

Яндекс.Метрика