Зарядный ток аккумулятора расчет: Калькулятор расчета времени зарядки аккумулятора автомобиля

Содержание

Калькулятор расчета времени зарядки аккумулятора автомобиля

Зарядки требует не только полностью севший АКБ (до такого доводить нежелательно), но и аккумулятор находящийся в эксплуатации. Только вот время подзаряда будет у них разное. Зачастую это от 8 до 12 часов. Наш онлайн калькулятор поможет подсчитать сколько нужно заряжать автомобильный аккумулятор, используя для этого постоянный ток.

Первый заряд новой (незаряженной) АКБ может продолжаться относительно долго: 25–50 часов (зависит от состояния АКБ). Как долго будет заряжаться б/у батарея, зависит от ее степени разрядки, времени эксплуатации и состояния. Для сильно разряженной батареи может понадобиться 14–16 часов или больше.

Когда, как и каким током заряжать

Как правило, о степени заряженности АКБ судят по плотности его электролита. Плотность полностью заряженной батареи должна составлять 1,26-1,28 г/см³, напряжение не менее 12,5 В. Все будет зависеть от того, какая плотность электролита была изначально установлена в новом аккумуляторе вашего региона проживания, может быть как 12,7 В так 12,9В. Чем плотность ниже, тем сильнее она разряжена. Уменьшение плотности на 0,01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6-8%. Степень заряженности нужно определять по банке имеющей наименьшую плотность.

Степень заряженности (%) Плотность электролита (г/см³) Степень разряженности (%) Напряжение аккумуляторной батареи (В) Время заряда при 10% от емкости (часы)
100 1,277 0 12,73 Нет необходимости
90 1,258 10 12,62 2
80 1,238 20 12,50 4
70 1,217 30 12,37 6
60 1,195 40 12,24 8
50 1,172 50 12,10 10
40 1,148 60 11,96 13
30 1,124 70 11,81 16
20 1,098 80 11,66 20
10 1,073 90 11,51 24
0 1,06 100 11,4 Сульфатация
Свинцово-кислотный аккумулятор, который летом разряжен более чем на 50%, а зимой даже лишь более 25% необходимо снимать и подзаряжать. Также дополнительной зарядки требует та АКБ, плотность в банках которой, отличается более чем на 0,02 г/см³.

Оптимальным током зарядки аккумуляторной батареи считается ток равный 0,05 от ее емкости (уравнительный заряд). Так для батареи емкостью в 55 Aм/ч эта величина составляет 2,75 А, а для 60 Ач уже 3 ампера. Цель такого метода — обеспечение полного восстановления активных масс во всех пластин аккумулятора.

Уравнительный заряд способен нейтрализовать воздействие глубоких разрядов. Рекомендован при устранении сульфатации электродов, вызванной длительной эксплуатацией АКБ при заряженности менее 70%.

Хотя зачастую применяют так называемый форсированный заряд и берут другое соотношение – 10% от емкости. То есть стандартный аккумулятор легкового автомобиля 55Ah заряжают током 2.75-5.5A, а для 60Ah АКБ зарядный ток выставляют в пределах

от 3А до 6А. Но, нужно знать, что чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд, хотя и требуется больше времени. Точно такая же ситуация и с подаваемым напряжением — чем больше тем быстрее, но, оно не должно падать ниже 13,8 и превышать 14,5В). Зарядное напряжение поднимают до 16,0-16,5В лишь при зарядке необслуживаемого аккумулятора.

Подавать ток выше 1/10 его емкости — вредно, но и ниже 1/20 будет бесполезным при зарядке.

Обязательно следует отметить, что на сегодняшний день есть несколько методов подзарядки АКБ:

  • При постоянном токе;
  • При постоянном напряжении;
  • Комбинирование в автоматическом режиме (рассматривать не будем, поскольку в таком случае калькулятор подсчета времени не нужен).

Этапы разряжености автомобильного аккумулятора

Время зарядки АКБ при постоянном токе

Формула расчета зарядного тока имеет вид: I=Q*k, где Q – емкость батареи, а k – некий коэффициент от номинала (идеальное его значение находится в границах 0,04…0,06, а оптимальное до 0,1). Исходя из такой рекомендации, подсчет времени, которое нужно для полностью посаженого аккумулятора имеет такой вид: Т= Q/ I. Подставив свои значения, вы увидите, что получается достаточно много времени, но поскольку, зачастую требуется не полная зарядка, а лишь восстановление утраченной емкости, то эта цифра будет в два или полтора раза меньше.

Для ориентировочной оценки требуемого времени на зарядку автомобильного аккумулятора постоянным током сначала необходимо определить степень разряженности батареи (в процентах), потом определить потерянную емкость (в Ач), а затем, выбрав величину зарядного тока, рассчитать время полной зарядки. Формула для расчета сколько по времени подзаряжать аккумулятор авто выглядит так:

Умножение данного соотношения в 2 раза, нужна из-за того, что КПД процесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы.

Использование расчетной формулы обязательно должно сопровождаться контролем за ходом процесса зарядки, особенно при его завершении, дабы не упустить начало бурного кипения.

Когда в течение часа на клеммах аккумулятора, при зарядке, напряжение перестает увеличиваться — аккумулятор заряжен на 100%.

Величина конечного напряжения зависит от: величины зарядного тока, температуры, внутреннего сопротивления АКБ, наличия в электролите примесей и от состава сплава решеток.

Как пользоваться калькулятором

Чтобы узнать сколько времени нужно заряжать ваш аккумулятор не нужно вдаваться в подробности всех процессов и расчетных формул достаточно воспользоватся этим калькулятором.

Для онлайн расчета необходимо заполнить все три поля:

  1. В поле «Номинальная емкость» вписываете емкость заряжаемого автоаккумулятора.
  2. В поле «Степень разряженности» можно ввести как процентное соотношение вычисленное по таблице, так и напряжение замеренное вольтметром.
  3. В ячейке «Зарядный ток» нужно указать каким именно током планируете заряжать АКБ от зарядного устройства.

По нажатию кнопки «Рассчитать» получите необходимое время для полного заряда аккумулятора автомобиля.

Часто задаваемые вопросы

  • Сколько нужно заряжать аккумулятор чтобы завести машину?

    Чтобы завелась машина и можно было ехать, в летнее время, достаточно заряжать АКБ 30 минут током 10% от емкости аккумулятора. Этого времени достаточно чтобы его напряжение поднялось до 11,8 Вольт и двигатель смог завестись стартером без постороннего усилия. Зимой, нужно будет ставить батарею на зарядку минимум на 1 час чтобы поднять его напряжение до 12В. Дальнейший заряд аккумуляторной батареи будет происходить от генератора, когда машина будет ездить на оборотах свыше 1500 об/мин.

  • От чего зависит скорость зарядки аккумулятора?

    Скорость зарядки зависит от силы тока. Скорость химической реакции при повышении тока заряда будет ускоряться. Чем выше ток от зарядного устройства будет идти на АКБ, тем быстрее он зарядится, но тем он сильнее и нагревается. Заряжать большим током необслуживаемые аккумуляторы категорически запрещено.

  • Сколько ампер ставить при зарядке аккумулятора?

    Номинальное значение силы зарядного тока составляет 10% от её емкости. Следовательно, при зарядке аккумулятора нужно ставить 4.5, 5.5, 6.0 или 7.0 ампер. В зависимости от того с какой аккумуляторной батареей пришлось работать. А чтобы точно посчитать сколько ампер нужно выставить на зарядном устройстве, в вашем случае, воспользуйтесь калькулятором умножив емкость АКБ на 0,1.

  • Сколько заряжать аккумулятор 60 ампер часов?

    Чтобы понять сколько заряжать аккумулятор 60ah, необходимо сначала определить степень его разреженности. Среднее время зарядки севшего АКБ составляет от 10 до 12 часов. Если аккумулятор 60 ставить на зарядку на 6 ампер, когда он имеет всего 11,7В при плотности электролита 1,1 г/см³, то свою полную емкость он восстановит за 14 часов. Конечное время зависит от уровня разряда. Аккумуляторная батарея считается полностью заряженной, когда на его клеммах вольтметр будет показывать 12,73В, и будет активное кипение электролита.

  • Сколько ампер должен показывать заряженный аккумулятор?

    Чтобы проверить заряженный ли аккумулятор, не проверяют сколько ампер показывает мультиметр, ведь заряженный аккумулятор уже не будет брать никаких ампер. На клеммах проверяют напряжение, которое должно составить не менее 12,7В спустя получаса после зарядки и около 13,4В если проверять сразу после отключения. Поэтому сколько ампер должен показывать заряженный аккумулятор является не корректным вопросом.
    Если зарядное устройство имеет не индикаторные лампочки, а встроенный амперметр, то вопрос сколько будет показывать ампер на табло зарядного устройства (которое заряжает постоянным напряжением) может возникать, однако при полном заряде вы тоже увидите стрелку на нуле (0,1 A). А вот если зарядка осуществлялась постоянным током, то нужно контролировать не ток, он будет, таким как его установили изначально, – смотрите на напряжение. Заряженный кислотный аккумулятор подключенный к устройству покажет 14,4В. Полностью заряженный до 100% кальциевый АКБ выдаст 16,3В и ток подскочит до 0,8А после того как сначала он упал до 0,4, что будет свидетельствовать о начале электролиза.

Как рассчитать зарядный ток аккумулятора

Зарядки требует не только полностью севший АКБ (до такого доводить не желательно), но и аккумулятор находящийся в эксплуатации. Только вот время подзаряда будет у них разное. Зачастую это от 8 до 12 часов. Наш онлайн калькулятор поможет подсчитать сколько нужно заряжать автомобильный аккумулятор

, используя для этого постоянный ток.

Когда, как и каким током заряжать

Как правило, о степени заряженности АКБ судят по плотности его электролита. Плотность полностью заряженной батареи должна составлять 1,26-1,28 г/см³, напряжение не менее 12,5 В. Все будет зависеть от того, какая плотность электролита была изначально установлена в новом аккумуляторе вашего региона проживания, может быть как 12,7 В так 12,9В. Чем плотность ниже, тем сильнее она разряжена. Уменьшение плотности на 0,01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6-8%. Степень заряженности нужно определять по банке имеющей наименьшую плотность.

Степень заряженности (%) Плотность электролита (г/см³) Степень разряженности (%) Напряжение аккумуляторной батареи (В) Время заряда при 10% от емкости (часы)
100 1,277 12,73 Нет необходимости
90 1,258 10 12,62 2
80 1,238 20 12,50 4
70 1,217 30 12,37 6
60 1,195 40 12,24 8
50 1,172 50 12,10 10
40 1,148 60 11,96 13
30 1,124 70 11,81 16
20 1,098 80 11,66 20
10 1,073 90 11,51 24
1,06 100 11,4 Сульфатация

Свинцово-кислотный аккумулятор, который летом разряжен более чем на 50%, а зимой даже лишь более 25% необходимо снимать и подзаряжать. Также дополнительной зарядки требует та АКБ, плотность в банках которой, отличается более чем на 0,02 г/см³.

Оптимальным током зарядки аккумуляторной батареи считается ток равный 0,05 от ее емкости (уравнительный заряд). Так для батареи емкостью в 55 Aм/ч эта величина составляет 2,75 А, а для 60 Ач уже 3 ампера. Цель такого метода — обеспечение полного восстановления активных масс во всех пластин аккумулятора.

Хотя зачастую применяют так называемый форсированный заряд и берут другое соотношение – 10% от емкости. То есть стандартный аккумулятор легкового автомобиля 55Ah заряжают током 2.75-5.5A, а для 60Ah АКБ зарядный ток выставляют в пределах от 3А до 6А. Но, нужно знать, что чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд, хотя и требуется больше времени. Точно такая же ситуация и с подаваемым напряжением — чем больше тем быстрее, но, оно не должно падать ниже 13,8 и превышать 14,5В). Зарядное напряжение поднимают до 16,0-16,5В лишь при зарядке необслуживаемого аккумулятора.

Обязательно следует отметить, что на сегодняшний день есть несколько методов подзарядки АКБ:

  • При постоянном токе;
  • При постоянном напряжении;
  • Комбинирование в автоматическом режиме (рассматривать не будем, поскольку в таком случае калькулятор подсчета времени не нужен).

Этапы разряжености автомобильного аккумулятора

Время зарядки АКБ при постоянном токе

Формула расчета зарядного тока имеет вид: I=Q*k, где Q – емкость батареи, а k – некий коэффициент от номинала (идеальное его значение находится в границах 0,04…0,06, а оптимальное до 0,1). Исходя из такой рекомендации, подсчет времени, которое нужно для полностью посаженого аккумулятора имеет такой вид: Т= Q/ I. Подставив свои значения, вы увидите, что получается достаточно много времени, но поскольку, зачастую требуется не полная зарядка, а лишь восстановление утраченной емкости, то эта цифра будет в два или полтора раза меньше.

Для ориентировочной оценки требуемого времени на зарядку автомобильного аккумулятора постоянным током сначала необходимо определить степень разряженности батареи (в процентах), потом определить потерянную емкость (в Ач), а затем, выбрав величину зарядного тока, рассчитать время полной зарядки. Формула для расчета сколько по времени подзаряжать аккумулятор авто выглядит так:

Умножение данного соотношения в 2 раза, нужна из-за того, что КПД процесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы.

Когда в течение часа на клеммах аккумулятора, при зарядке, напряжение перестает увеличиваться — аккумулятор заряжен на 100%.

Величина конечного напряжения зависит от: величины зарядного тока, температуры, внутреннего сопротивления АКБ, наличия в электролите примесей и от состава сплава решеток.

Как пользоваться калькулятором

Чтобы узнать сколько времени нужно заряжать ваш аккумулятор не нужно вдаваться в подробности всех процессов и расчетных формул достаточно воспользоватся этим калькулятором.

Для онлайн расчета необходимо заполнить все три поля:

  1. В поле «Номинальна емкость» вписываете емкость заряжаемого автоаккумулятора.
  2. В поле «Степень разряженности» можно ввести как процентное соотношение вычисленное по таблице, так и напряжение замеренное вольтметром.
  3. В ячейке «Зарядный ток» нужно указать каким именно током планируете заряжать АКБ от зарядного устройства.

По нажатию кнопки «Рассчитать» получите необходимое время для полного заряда аккумулятора автомобиля.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Аккумуляторы представляют собой электрохимические источники тока, которые после разрядки могут быть заряжены с помощью электрического тока, получаемого от зарядного устройства. При протекании зарядного тока в аккумуляторе происходит электролиз, в результате которого на аноде и катоде образуются химические соединения, которые были на электродах в исходном рабочем состоянии аккумулятора.

Электрическая энергия при заряде в аккумуляторе превращается в химическую форму энергии. При разряде химическая форма энергии превращается в электрическую. Для заряда аккумулятора нужно больше энергии, чем может быть получено при его разряде.

Напряжение каждого элемента свинцового аккумулятора после заряда 2,7 В не должно падать ниже 1,83 В при разряде.

Средняя величина напряжения железо-никелевого аккумулятора 1,1 В.

Зарядный и разрядный ток аккумулятора ограничен и задается заводом-изготовителем (примерно 1 А на 1 дм2 пластины).

Количество электричества, которое можно получить от заряженного аккумулятора, называется емкостью аккумулятора, изменяемой в ампер-часах.

Аккумуляторы характеризуются также отдачей по энергии и току. Отдача по энергии равна отношению энергии, полученной при разряде, к энергии, затраченной на заряд аккумулятора: ηэн=Aраз/Aзар.

Для свинцового аккумулятора ηэн=70%, а для железо-никелевого ηэн=50%.

Отдача по току равна отношению количества электричества, полученного при разряде, к количеству электричества, израсходованного при заряде: ηт=Qраз/Qзар.

Свинцовые аккумуляторы имеют ηт=90%, а железоникелевые ηт=70%.

1. Почему отдача по току аккумулятора больше, чем отдача по энергии?

ηэн=Aраз/Aзар =(Uр∙Iр∙tр)/(Uз∙Iз∙tз )=Uр/Uз ∙ηт.

Отдача по энергии равна отдаче по току ηт, умноженной на отношение напряжения разряда к напряжению заряда. Так как отношение Uр/Uз

2. Свинцовый аккумулятор напряжением 4 В и емкостью 14 А•ч показан на рис. 1. Соединение пластин показано на рис. 2. Соединение пластин параллельно увеличивает емкость аккумулятора. Две группы пластин соединены между собой последовательно для увеличения напряжения.

Рис. 1. Свинцовый аккумулятор

Рис. 2. Соединение пластин свинцового аккумулятора на напряжение 4 В

Аккумулятор заряжался 10 ч током Iз=1,5 А, а разряжался 20 ч током Iр=0,7 А. Какова отдача по току?

Qр=Iр∙tр=0,7∙20=14 А•ч; Qз=Iз∙tз=1,5∙10=15 А•ч; ηт=Qр/Qз =14/15=0,933=93%.

3. Аккумулятор заряжается током 0,7 А в течение 5 ч. Как долго он будет разряжаться током 0,3 А при отдаче по току ηт=0,9 (рис. 3)?

Рис. 3. Рисунок и схема к примеру 3

Израсходованное на заряд аккумулятора количество электричества равно: Qз=Iз∙tз=0,7∙5=3,5 А•ч.

Количество электричества Qр, отдаваемое при разряде подсчитаем по формуле ηт=Qр/Qз , откуда Qр=ηт∙Qз=0,9∙3,5=3,15 А•ч.

Время разряда tр=Qр/Iр =3,15/0,3=10,5 ч.

4. Аккумулятор емкостью 20 А•ч был полностью заряжен в течение 10 ч от сети переменного тока через селеновый выпрямитель (рис. 4). Положительный вывод выпрямителя при заряде подключается к положительному выводу аккумулятора. Каким током аккумулятор заряжался, если отдача по току ηт=90%? Каким током аккумулятор может разряжаться в течение 20 ч?

Рис. 4. Рисунок и схема к примеру 4

Ток заряда аккумулятора равен: Iз=Q/(ηт∙tз )=20/(10∙0,9)=2,22 А. Допустимый ток разряда Iр=Q/tр =20/20=1 А.

5. Аккумуляторная батарея, состоящая из 50 элементов, заряжается током 5 А. Э. д. с. одного элемента батареи 2,1 В, а его внутреннее сопротивление rвн=0,005 Ом. Какое напряжение имеет батарея? Какую э. д. с. должен иметь зарядный генератор с внутренним сопротивлением rг=0,1 Ом (рис. 5)?

Рис. 5. Рисунок и схема к примеру 5

Э. д. с. батареи равна: Eб=50∙2,1=105 В.

Внутреннее сопротивление батареи rб=50∙0,005=0,25 Ом. Э. д. с. генератора равна сумме э. д. с. батареи и падений напряжения в батарее и генераторе: E=U+I∙rб+I∙rг=105+5∙0,25+5∙0,1=106,65 В.

6. Аккумуляторная батарея состоит из 40 элементов с внутренним сопротивлением rвн=0,005 Ом и э. д. с. 2,1 В. Батарею заряжают током I=5 А от генератора, э. д. с. которого 120 В, а внутреннее сопротивление rг=0,12 Ом. Определить дополнительное сопротивление rд, мощность генератора, полезную мощность заряда, потери мощности в добавочном сопротивлении rд и потери мощности в батарее (рис. 6).

Рис. 6. Расчет акукумулятора

Дополнительное сопротивление найдем с помощью второго закона Кирхгофа:

Eг=Eб+rд∙I+rг∙I+40∙rв∙I; rд=(Eг-Eб-I∙(rг+40∙rв))/I=(120-84-5∙(0,12+0,2))/5=34,4/5=6,88 Ом.2=40∙0,005∙25=5 Вт.

Мощность генератора, отдаваемая во внешнюю цепь, Pг=Eб∙I+Pд+Pб=84∙5+172+5=579 Вт.

Расчет времени зарядки аккумулятора

Аккумуляторы сейчас используются во многих приборах: от автомобилей до различных мобильных телефонов. Для хорошей постоянной работы аккумулятору требуется правильный заряд. Режим заряда аккумуляторов зависит от каждого конкретного типа, и обычно указан в руководстве для пользователя

Как рассчитать время зарядки аккумулятора?

Для расчета времени зарядки аккумулятора необходимо указать:

  • емкость аккумулятора(mAh):
  • зарядный ток(mA):

Итоговым результатом расчета с помощью калькулятора будет количество времени потраченное на зарядку аккумулятора.

Установить калькулятор расчета времени зарядки аккумулятора

Удобный и простой калькулятор может быть легко установлен на вашем сайте и поможет быстро рассчитать время зарядки аккумулятора.

Как правильно заряжать аккумулятор? Зарядка аккумулятора | Заряд аккумуляторной батареи герметичной необслуживаемой



Правильная зарядка аккумулятора

 

Одним из наиболее важных условий корректной работы, хорошей отдачи и длительного срока службы аккумуляторной батареи является её правильный заряд. Это касается абсолютно всех аккумуляторов: будь то мощные промышленные большой емкости, либо же крошечные батарейки в Ваших мобильных. К сожалению, далеко не все пользователи знают, что есть правильная зарядка аккумулятора. Данная статья призвана помочь людям в этом вопросе и быть «руководством пользователя» при столкновении с задачей должным образом зарядить АКБ (аккумуляторную батарею).

Существует множество различных видов электрических аккумуляторов – для каждого из них характерны свои правила и особенности заряда. Все они подробно описаны в инструкциях по эксплуатации, обязательным образом поставляемых продавцом (по крайней мере мы так делаем всегда) вместе с аккумуляторной продукцией. Однако, бороздить инструкцию в поиске нужной информации не всегда удобно, да и не всегда, согласитесь, есть к тому желание. Посему, в данной статье мы обрисуем общие правила по правильной зарядке наиболее популярных и часто используемых в бытовых условиях аккумуляторов – свинцово-кислотных необслуживаемых герметичных АКБ (чаще всего это аккумуляторы для ИБП, аккумуляторы для электромобилей, электромоторов, для лодок, эхолотов, для сигнализации и связи и проч.) – AGM и гелевых аккумуляторов. Эти правила кое в чем справедливы и для автомобильных стартерных (обслуживаемых) АКБ, хоть процесс заряда таких аккумуляторов и имеет некоторые особенности.

Как заряжать аккумулятор?

Итак, давайте разберемся, что представляет из себя правильный заряд аккумуляторной батареи. Для начала хотим обратить внимание на одно общее правило, касающееся ВСЕХ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ видов аккумуляторов, известных науке: чем меньше раз разряжается аккумулятор и чем менее глубоким является каждый отдельно взятый его разряд, тем большим будет срок его службы. Все мифы о том, что аккумулятор (какой бы он ни был!),  нужно каждый раз полностью разряжать, а затем полностью заряжать, и только так он прослужит максимально долго, а также утверждения «знатоков», что, мол, надо обязательно периодически разряжать аккумулятор, иначе он испортится – полная чушь! Если Вам предлагают купить аккумулятор и при этом рассказывают подобные «истории» – держитесь от таких продавцов и их продукции подальше. Для низкокачественных батарей, производимых из «грязного» вторсырья, отсутствие периодической «встряски» в виде разряда-заряда может действительно быть причиной быстрого выхода из строя (из-за того, что пластины данных АКБ чрезмерно загрязнены, и без «встрясок» данная «грязь» быстро обволакивает поверхность пластин и мешает нормальному прохождению процесса электролиза). Но для качественных аккумуляторов наиболее излюбленным является именно режим постоянного (буферного) подзаряда, при котором практически отсутствуют разряды, а сама АКБ постоянно пребывает под правильным напряжением.

Здесь надо учитывать также эффект памяти некоторых аккумуляторных батарей — в настоящий момент под эффектом памяти понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора. Название связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт ток только до «запомненной границы». Никель-металл-гидридный (Ni-MH), Никель-кадмиевый (NiCd), Серебряно-цинковый аккумулятор.

Переходим ближе к делу. Чтобы правильно заряжать аккумулятор нужно понимать, в каком режиме он у Вас эксплуатируется.

Что такое буферный режим работы

Самый яркий пример буферного режима работы аккумулятора – ИБП (источник бесперебойного питания, он же UPS). В ИБП аккумуляторная батарея находится на постоянной подзарядке и отдает энергию лишь тогда, когда пропадает электричество в сети, а как только оно появляется, аккумулятор тут же подзаряжается. Это самый щадящий режим работы и именно в буферном режиме, как мы уже говорили, аккумуляторы служат дольше всего (например, наши батареи EverExceed серии ST, производимые по технологии AGM нового поколения, имеют срок службы в буферном режиме при Т=20оС – 12 лет).

Что такое циклический режим работы

Пример циклического режима использования АКБ – поломоечная машина, детский электромобиль в парке аттракционов, либо же система автономного электропитания с использованием альтернативных источников энергии (солнечных батарей, ветряков и т.д.). Аккумуляторы в этих приложениях разряжают-заряжают как минимум 1 раз в сутки. Такой режим  является наиболее суровым, и срок службы АКБ тут уже исчисляется не годами, а количеством циклов разряд-заряда (ну и их глубины, естественно). Упомянутые ранее аккумуляторы EverExceed серии ST могут обеспечить до 600 циклов глубокого 100% разряда (обычные же AGM-аккумуляторы – не более 280). Всегда очень удивляет, когда в приложениях с явно циклическим характером работы (те же системы электропитания на солнечных батареях, либо мобильные кофемашины) некоторые «умельцы» предлагают использование стартерных автомобильных аккумуляторов (аргумент – их дешевизна!). Уведомляем всех, кто столкнулся с подобным предложением: стартерные АКБ имеют тонкие пластины, они рассчитаны лишь на запуск двигателя и дальнейшую подзарядку от генератора, в циклическом же режиме с глубокими разрядами они не прослужат и пары месяцев – их пластины «посыпятся» и на этом эксперемент с «дешевым аналогом» будет завершен.

Как правильно заряжать аккумулятор в буферном режиме:

Всем известно, что номинальное напряжение одного элемента в свинцово-кислотных АКБ = 2 Вольта (отметим, что на практике оно обычно никогда не равняется строго 2 В, но для простоты применяется именно такое число). В быту наиболее часто используются аккумуляторные батареи напряжением 6 Вольт (3 элемента) и 12 Вольт (6 элементов). 

В буферном режиме напряжение заряда следует выставить на уровне 2,27 – 2,30 Вольт на элемент (то есть для 12-вольтового аккумулятора это 13,6 – 13,8 В, а для 6-вольтового – 6,8 – 6,9 В). Это подходит как для AGM, так и для гелевых батарей.

Ток заряда должен быть ограничен в величину, равную 30% от номинальной 10-часовой емкости аккумулятора, выраженную в Амперах (для гелевых аккумуляторов – 20%). Например, для батареи с емкостью С­10=100 Ач ограничение тока заряда должно составлять 30 А (для гелевых АКБ – 20 А).

Как правильно заряжать аккумулятор в циклическом режиме:

Напряжение заряда:

2,4 – 2,45 В/эл. (14,4 – 14,7 В на 12-вольтовую батарею или 7,2 – 7,35 В на 6-вольтовую) – для AGM-аккумуляторов;

2,35 В/эл (14,1 В на 12-вольтовую батарею или 7,05 В на 6-вольтовую) – для гелевых аккумуляторов.

Ток заряда:

20% от С10 (для батареи емкостью 100 Ач – это 20 А).

Сколько должен длиться заряд батареи

Продолжительность заряда зависит от изначальной заряженности (разряженности) батареи. Поначалу идет быстрый заряд (бустерный), но по мере насыщения потребляемый ток снижается, доходя до минимума при достижении полной заряженности АКБ. Критерий  полной заряженности – падение тока, который принимает аккумулятор, до  2 – 3 мА на каждый Ач емкости батареи (при буферном заряде). Например, для той же С­10=100 Ач батареи падение тока зарядки до 200 – 300 мА будет означать, что батарея почти полностью заряжена. Чтобы довести уровень заряда АКБ до 100%, следует продолжать зарядку таким милли-током еще около 1 часа. Обычно, полностью разряженная батарея заряжается за 10 часов в циклическом режиме или за 30-48 часов в буферном.

Следует учесть, что для полной зарядки аккумуляторной батареи ей следует сообщить примерно на 20% энергии больше, чем следует из понятия “номинальная емкость”. Это, как говорится, законы природы, и они едины для всех свинцово-кислотных да и других батарей, независимо от вида и производителя. Образно говоря, если батарею не «перенасытить», в ней не завершатся должные электрохимические процессы и дальнейшая отдача будет меньше.

Производить зарядку аккумуляторных батарей желательно при температуре окружающей среды 20 – 25оС.

При меньшей температуре заряжать необходимо более длительное время. Зарядка аккумулятора при температуре менее 0оС становится крайне нежелательной (ибо почти безрезультатна). Желательно также наличие функции термокомпенсации (изменения напряжения заряда в зависимости от температуры окружающей среды) на Вашем зарядном устройстве.
 

Таблица с основными параметрами правильной зарядки аккумуляторной батареи

 

БУФЕРНЫЙ РЕЖИМ

ЦИКЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ

Напряжение заряда

Для 12-в АКБ: 13,6-13,8 В

Для 6-в АКБ: 6,8-6,9 В

Для 12-в АКБ: 14,4-14,7 В

Для 6-в АКБ: 7,2-7,35 В

Ток заряда (не более!)

30% от емкости C10 (для гелевых АКБ – 20%)

20% от емкости C10

Предположительность заряда

30-48 часов

10-12 часов

Критерий заряженности

Падение потребляемого тока до 2-3 мА/Ач + еще 1 час заряда таким током.

Падение потребляемого тока до 8-10 мА/Ач + еще 1 час заряда таким током

 

Также даем ответ на вопрос пользователья по поводу режимов заряда «BULK», «ABSORBTION» и «FLOAT«, присутствующих в некоторых ЗУ с интеллектуальной системой заряда:

  • В режиме BULK идет зарядка постоянным током, при этом напряжение на аккумуляторе постоянно растет до значения 2,4-2,45 В/эл;
  • В режиме ABSORPTION достигается максимальное напряжение, которое поддерживается постоянным, в то время как ток зарядки падает;
  • В режиме FLOAT напряжение плавно снижается до буферного (2,27В/эл.), ток остается минимальным. Это есть режим СОДЕРЖАНИЯ аккумулятора.

Выравнивающий заряд применяется, когда есть значительный разброс по напряжению на аккумуляторах (элементах или моноблоках) – более +/- 1%. Но такое бывает редко, по крайней мере для приличных АКБ. Кроме того, если батарея хоть изредка включается на разряд, а потом на заряд, то разброс в какой-то степени сглаживается. Если разброса нету – то и выравнивающий заряд производить нет смысла.


Более подробная информация по правильному заряду конкретных видов аккумуляторных батарей содержится в инструкциях по эксплуатации.
 

Пульсар Лимитед – Энергия для Лучшей Жизни!


Страница не найдена »

Архив публикаций

Архив публикаций Выберите месяц Июль 2021 Июнь 2021 Май 2021 Апрель 2021 Март 2021 Февраль 2021 Январь 2021 Декабрь 2020 Ноябрь 2020 Октябрь 2020 Сентябрь 2020 Август 2020 Июль 2020 Июнь 2020 Май 2020 Апрель 2020 Март 2020 Февраль 2020 Январь 2020 Декабрь 2019 Ноябрь 2019 Октябрь 2019 Сентябрь 2019 Август 2019 Июль 2019 Июнь 2019 Май 2019 Апрель 2019 Март 2019 Февраль 2019 Январь 2019 Декабрь 2018 Ноябрь 2018 Октябрь 2018 Сентябрь 2018 Август 2018 Июль 2018 Июнь 2018 Май 2018 Апрель 2018 Март 2018 Февраль 2018 Январь 2018 Декабрь 2017 Ноябрь 2017 Октябрь 2017 Сентябрь 2017 Август 2017 Июль 2017 Июнь 2017 Май 2017 Апрель 2017 Март 2017 Февраль 2017 Январь 2017 Декабрь 2016 Ноябрь 2016 Октябрь 2016 Сентябрь 2016 Август 2016 Июль 2016 Июнь 2016 Май 2016 Апрель 2016 Март 2016 Февраль 2016 Январь 2016 Декабрь 2015 Ноябрь 2015 Октябрь 2015 Сентябрь 2015 Август 2015 Июль 2015 Июнь 2015 Май 2015 Апрель 2015 Март 2015 Февраль 2015 Январь 2015 Декабрь 2014 Ноябрь 2014 Октябрь 2014 Сентябрь 2014 Август 2014 Июль 2014 Июнь 2014 Май 2014 Апрель 2014 Март 2014 Февраль 2014 Январь 2014 Декабрь 2013 Ноябрь 2013 Октябрь 2013 Сентябрь 2013 Август 2013 Июль 2013 Июнь 2013 Май 2013 Апрель 2013 Март 2013 Февраль 2013 Январь 2013 Декабрь 2012 Ноябрь 2012 Октябрь 2012 Сентябрь 2012 Август 2012 Июль 2012 Май 2012 Апрель 2012 Март 2012 Февраль 2012 Январь 2012 Декабрь 2011 Ноябрь 2011 Октябрь 2011 Сентябрь 2011 Август 2011 Июнь 2011 Май 2011 Апрель 2011 Март 2011 Февраль 2011 Январь 2011 Декабрь 2010 Ноябрь 2010 Октябрь 2010 Сентябрь 2010 Август 2010 Июль 2010 Июнь 2010 Май 2010 Апрель 2010 Март 2010 Февраль 2010 Январь 2010 Декабрь 2009 Ноябрь 2009 Октябрь 2009 Сентябрь 2009 Август 2009 Июль 2009 Июнь 2009 Май 2009 Апрель 2009 Март 2009 Февраль 2009 Январь 2009

Подпишись на новости в Facebook

Наш видеоканал «Про АКБ без Б»

Расчет и выбор зарядных устройств для объектов энергетики

В данной статье поговорим о зарядно-подзарядных устройствах(ЗПУ), которые используются на объектах энергетики — электростанциях, котельных и электрических подстанциях 35-750кВ.

Разберемся какие существуют типы ЗПУ по принципу преобазования, как расчитать и выбрать ЗПУ для конкретного объекта, какие предъявляются требования к функциям ЗПУ и описание данных функций, возможностей и многое другое.

Для начала вкратце, больше для начинающих специалистов, разберемся что же такое ЗПУ и для чего это они используются.

ЗПУ предназначены для преобразования переменного тока в постоянный и входят в состав системы постоянного оперативного тока(СОПТ) энергообъекта.

В нормальном режиме работы СОПТ, от ЗПУ получает питание нагрузка щита постоянного тока и одновременно производится подзаряд аккумуляторной батареи(АБ), входящей в состав СОПТ.

В аварийном режиме работы, при исчезновении переменного тока, нагрузка СОПТ получает питание от АБ.

При выводе АБ на профконтроль с помощью ЗПУ производятся различные режимы заряда АБ.

Правильно выбрать тип и параметры зарядного устройства может специалист по проектированию систем электроснабжения и силового оборудования.

Режимы заряда аккумуляторных батарей

Режим подзаряда АБ

Данный режим используется при уже заряженной АБ, чтобы не допустить ее саморазряда.АБ получает достаточный ток подзаряда, обеспечивающий компенсацию всех потерь емкости в процессе эксплуатации.ЗПУ и АБ работают в буферном режиме, одновременно от ЗПУ получает питание нагрузка и происходит подзаряд АБ. Напряжение подзаряда выбирается согласно инструкции по эксплуатации АБ, обычно оно составяляет 2,23-2,25 В/эл для аккумуляторных батарей с жидким электролитом и 2,25-2,27 В/эл для герметизированных АБ.

Величину тока подзаряда ориентировочно можно оценить по выражению:

Iп.з.=0,0017хСАБ (1)

САБ — номинальная емкость аккумуляторной батареи, [Ахч]

У старых аккумуляторов величина тока подзаряда возрастает в 2-3 раза.

 Режим заряда АБ

Существует довольно много способов заряда аккумуляторных батарей. АБ можно заряжать большими и малыми токами, тот или иной способ заряда выбирается на основании данных аккумуляторной установки и условий ее эксплуатации. 

Условно можно разделить методы заряда на две группы — это заряд при высоких значениях конечного напряжения и заряд при низких значениях конечного напряжения.

Заряд при низких значениях конечного напряжения производится от 2,23 В/эл до 2,4 В/эл(методы IU,IU1U2), заряд при высоких значениях конечного напряжения — от 2,4В/эл до 2,7В/эл(методы I,W).

Напряжение равное 2,4В/эл принято называть напряжением газовыделения, т.е. газ выделяется и при более низких значениях напряжения заряда, но наиболее интенсивное газовыделение происходит ориентировочно при напряжении превышающем 2,4В/эл.

Методы заряда при напряжении до 2,4 В/эл получили наиболее широкое распространение, поскольку при таком уровне напряжения более низкий уровень газовыделения и требуются зарядные устройства с более низкой мощностью, кроме того герметичные АБ можно заряжать только методами при низких значениях конечного напряжения.

Рассмотрим наиболее распространенные режимы заряда. Будем исходить из того, что с батареи снято 100% емкости и для примера рассмотрим графики заряда АКБ емкостью 100 Ахч.

Ориентировочно можно считать, что напряжение на АКБ поднимается до 2,23 В/эл, когда когда она получит 75% емкости и 2,4 В/эл, когда она получит 85% емкости.

Заряд постоянный ток — постоянное напряжение(метод IU)

Первая ступень — заряд постоянным током до  величины напряжения  подзаряда АКБ 2,23В/эл.

При этом ток заряда ограничиваем до значения (0,15-0,2)С10.

Это первая ступень заряда продолжительность которой составляет ориентировочно 5ч.

Далее проводится вторая ступень заряда — выпрямитель переводится в режим работы при стабилизации по напряжению 2,23В/эл и ток заряда АКБ постепенно снижается.

Ток спадает до величины в несколько раз большей тока подзаряда ориентировочно через 14ч.

Вторая ступень заряда может длиться  более 7 суток, при этом АКБ наберет ориентировочно 95% емкости.

Плотность кислоты достигнет своего конечного значения только через несколько месяцев.

Следует отметить что время заряда в значительной степени зависит от степени разряженности АКБ и режима разряда.

Заряд постоянный ток — постоянное напряжение c переключением(метод IU1U2)

Первая ступень — заряд постоянным током до величины напряжения 2,3- 2,4В/эл.

Ток заряда ограничиваем до значения (0,15-0,2)С10.

Продолжительность первой ступени около 6ч.

Вторая ступень — заряд постоянным напряжением 2,3-2,4 В/эл. Зарядный ток ограничивается до величины 5 А на 100Ахч и снижается с течением времени по мере заряда.

При достижении тока заряда величины  близкой к току подзаряда происходит переход к третьей ступени.

Время второй ступени заряда составляет около 14ч.

Третья ступень — заряд при постоянном напряжении 2,23 В/эл .Зарядный ток при этом постепенно снижается до  величины тока подзаряда.

Плотность кислоты достигнет своего конечного значения за несколько дней.

Время заряда составляет 24ч.

Заряд постоянным током(метод I)

Заряд производится постоянным током с ограничением 5А на 100Ахч до величины напряжениям 2,6 В/эл и более, либо ступенями с ограничением по току (0,15-0,2)С10 до напряжения 2,4В/эл и далее с ограничением по току 5А на 100Ахч до напряжения 2,6В/эл и более.

Конечное напряжение на АКБ зависит от величины тока в конце заряда, температуры и плотности раствора серной кислоты, внутреннего сопротивления аккумуляторов, срока службы.

Увеличение тока приводит к повышению конечного напряжения, а рост температуры к его снижению.

Конечное напряжения у новых АКБ больше, чем у эксплуатируемых некоторое время.

Ориентировочное время заряда составляет 22ч.

Плотность кислоты достигает своего конечного значения за время заряда.

Далее переходим в режим подзаряда при напряжении 2,23В/эл.

Заряд падающим током или постоянной мощностью(метод W)

Заряд производится постоянной мощностью при ограничении тока в начале заряда и напряжения в конце заряда

Заряд выполняется падающим током с ограничением по току (0,15-0,2)С10 до достижении напряжения 2,4В/эл и далее с ограничением по току 3,5А на 100Ахч до напряжения 2,6В/эл

Ориентировочное время заряда составляет 22ч.

Плотность кислоты достигает своего конечного значения за время заряда.

Наибольшее распространение получили методы заряда IU и IU1U2.

Следует отметить, что приведенные выше в методах заряда величины носят ориентировочный характер и их необходимо уточнять согласно инструкции по эксплуатации на применяемую АКБ.

Далее переходим в режим подзаряда при напряжении 2,23В/эл.

Режим уравнительного заряда АБ

Уравнительные заряды проводят как способ восстановления аккумуляторной батареи при снижении  ее емкости, либо после глубокого разряда АБ.

Данный вид заряда позволяет уравнять электрические показатели отстающих элементов с показателями лучших.

Заряд производится по следующей схеме:

Первая ступень — заряд постоянным током до  величины напряжения  подзаряда АКБ 2,4В/эл.

При этом ток заряда ограничиваем до значения (0,15-0,2)С10.

Это первая ступень заряда продолжительность которой составляет ориентировочно 5ч.

Вторая ступень — заряд током 5А на 100Ач в течение ориентирововчно 14ч, напряжене при этом возрастает до 2,4 В/эл и выше.

Третья ступень — перерыв в течение 1ч.

Четвертая ступень — заряд током 5А на 100Ач в течение ориентирововчно 4ч.

Третью и четвертую ступени повторяют пока напряжение на элементах не достигнет 2,6 В/эл, плотность электролита не достигнет номинальной величины и данные значения будут постоянны в течение 2 часов.

Далее АБ переключают в режим постоянного подзаряда.

Выбор тока и напряжения зарядного устройства

Согласно нормативным документам ЗПУ должно обеспечивать восстановление емкости АБ до 100% в течении 8 часов после аварийного разряда.

Если обратиться к инструкциям по эксплуатации для АБ то можно найти следующую информацию о величине зарядного тока:

1.Для аккумуляторных батарей с жидким электролитом зарядный ток для выполнения специальных режимов заряда должен быть не менее 0,15хС10, при этом значение максимального зарядного тока до достижения напряжения 2,4В либо не ограничивается либо рекомендуется принимать равным (0,15-0,2)хС10, в зависимости от производителя АБ, а при достижении напряжения 2,4В составляет ориентировочно 5А на 100Ахч.

Приведенные выше величины взяты из руководства по эксплуатации на аккумуляторные батареи с жидким электролитом типа OGI и должны уточняться в зависимости от применяемой АБ.

2.Для герметичных АБ существуют требования по ограничению максимального зарядного тока до 0,3хС10.

ЗПУ должно обеспечивать ток равный току, необходимому для заряда аккумуляторной батареи плюс ток потребляемый нагрузкой СОПТ в нормальном режиме и ток подзаряда аккумуляторной батареи.

Ток потребляемый нагрузкой подключенной к щиту постоянного тока в постоянном режиме работы ориентировочно составляет:

-для электростанций — 20-60А;

-для котельных — 10-20А;

-для подстанций — 35-110кВ — 5-10А;

-для подстанций 220-750кВ — 10-15А.

Ток для зарядки АБ составляет

IЗУ=САБ/Tз, [А] (2)

САБ — номинальная емкость аккумуляторной батареи, [Ахч]

Тз — время заряда аккумуляторной батареи , 8ч [ч]

Ток подзаряда АБ  невелик и составляет порядка 0,1А на 100 Ахч, поэтому его при расчете можно не учитывать.

Рассмотрим пример выбора зарядного устройства для электростанции ТЭЦ

Исходные данные для выбора:

-ток постоянной нагрузки — 30А;

-АБ с жидким электролитом емкостью 1100Ахч;

-количество элементов АБ -104.

Ток зарядного устройства

1.IЗУ=0,15САБ = 0,15*1100= 165А, коэфициент 0,15 уточняется в руководстве по эксплуатации на применяемую АБ.

2.IЗУ=САБ/Tз=1300/8=137,5А.

С учетом постоянной нагрузки получаем ток зарядного устройства

IЗУ+Iпост=165+30=195А

Если к ЩПТ подключено несколько зарядных устройств, то допускается принимать их суммарный ток при невозможности выбрать одно ЗПУ с рачетным током.

Для информации,  в системе СОПТ для каждого ЩПТ в большинстве случав устанавливается:

-для электрических станций — 1 зарядно-подзарядное устройство, которое обеспечивает питание постоянной нагрузки и ток подзаряда АБ + 1 общее зарядное устройство на несколько ЩПТ, которое обеспечивает заряд АБ , питание постоянной нагрузки и ток подзаряда АБ:

-для электрических подстанций — два ЗПУ на каждый ЩПТ, каждое из которых обеспечивает заряд АБ, питание постоянной нагрузки и подзаряд АБ.

Напряжение ЗПУ, точнее диапазон рабочих напряжений выбирается в зависимости от количества элементов АБ с возможностью проведения различных режимов заряда.

Диапазон напряжений ЗПУ выберем исходя их рассмотрения различных режимов работы ЗПУ и АБ.

При полностью разряженной АБ минимальное напряжение для зарядки составит:

1,8х104=187,2В

В режиме подзаряда АБ напряжение составит:

104х2,23 = 231,9В

В режиме выравнивающего заряда АБ напряжение составит:

104х2,4=249,6В

В режиме специального заряда повышенным напряжением при вводе АБ в эксплуатацию

104х2,7=280В

Таким образом получаем, что диапазон рабочих напряжений ЗПУ для нашего примера должен составлять 187-280В.

Про расчет и выбор аккумуляторных батарей можно прочитать в этой статье.

Технические требования и функции зарядных устройств

Существуют два основных типа зарядных устройств по принципу преобразования — это тиристорные и инверторные высокочастотные выпрямительные установки.

Остановимся коротко на каждом из типов устройств.

Тиристорная выпрямительная установка представляет собой трехфазный мостовой тиристорный преобразователь с выходными фильтром.

Тиристорный преобразователь подключен к сети через силовой разделительный трансформатор Т и входной С-фильтр.

Управление преобразователем осуществляется схемой импульсно — фазного регулирования.

Принцип работы агрегата основан на свойстве тиристоров изменять в широких пределах среднее значение выходного напряжения путем задержки момента открытия тиристоров по отношению к началу положительной полуволны питающего напряжения.

На выходе устройства при помощи фильтра получатся напряжение постоянной величины с некоторым уровнем пульсаций. 

Инверторная высокочастотная выпрямительная установка представляет собой высокочастнотный транзисторный преобразователь с выходным фильтром.

Поступающий на вход выпрямительной установки переменный ток выпрямляется и сглаживается при помощи фильтра. 

От полученного таким образом постоянного тока получает питание транзисторный инвертор на выходе которого получается ток значительно большей частоты, чем ток питающей сети.

К инвертору подключатется высокочастотный трансформатор, выполняющий функцию гальванического разделения сетей.

От высокочастотного трансформатора ток подается на вторичный выпрямитель, откуда через выходной фильтр попадает на выход устройства.

Далее рассмотрим основние параметры и функции каждого из типов зарядных устройств на примере их параметров, технических характеристик  и современных требований предъявляемых для выпрямительных установок используемых в системах  оперативного постоянного тока энергообъектов.

Ниже приведен пример заполнения опросного листа при проектировании зарядных установок

Параметры  Тиристорная установка Инверторная установка
Входное напряжение ~380В ±10% ~220В(~380В) ±10%
Номинальное выходное напряжение =230В =230В
Допустимое отклонение частоты ±5% ±20%
Диапазон регулирования выходного напряжения

0-220В  I<=Iном,стабилизация U>1%

220-280В при Iном стабилизация U<=1%

2-280В* при Iном, стабилизация U<1%

(180-280) при Iном, стабилизация U<1%

Номинальное значение выходного тока А А
Диапазон регулирования выходного тока (1-100)% N, А (0-100)% N, А
Выходная мощность N кВт N кВт
Стабилизация выходного напряжения 1% 0,5%
Стабилизация выходного тока 2% 0,5%
Уровень пульсаций U при работе на АКБ 1% <0,1%
КПД 0,9 0,9
Коэфициент мощности cosф 0,8 0,95
Габаритные размеры ШХГХВ ШХГХВ
Климатическое исполнение УХЛ4 УХЛ4
Степень защиты IP21 IP21
Система охлаждения Естественная или принудительная с контролем исправности вентиляторов Естественная или принудительная с контролем исправности вентиляторов
Функции
Подзаряд АБ                       + +
Заряд АБ + +
Уравнительный заряд АБ + +
Автоматическое включение при восстановлении U      + +
Контроль полнофазного режима питания + +
Контроль выходного напряжения + +
Ограничение выходного тока                                   + +
Контроль целостности цепи  АБ  + +
Контроль температуры АБ(термокомпенсация) + +
Защита от перегрузки и к.з. + +
Индикация нормальных и аварийных режимов + +
Сухой контакт, неисправность устройства + +

Возможность блокировки уставок по напряжению U заряд и уравнительный заряд от внешнего дискретного сигнала(сухой контакт)

(для блокировки с системой вентиляции АБ)
+ +

Напряжение питания у тиристорных выпрямителей трехфазное ~380В.У инверторных выпрямителей в зависимости от номинального тока устройства может быть как однофазное ~220В, так и трехфазное питание ~380В. У блоков на большие токи используют трехфазное напряжение питания.

Номинальное выходное напряжение должно соответствовать номинальному напряжению СОПТ, обычно оно поддерживается на 5% выше номинального, т.е. =230В

Диапазон регулирования стабилизированного выходного напряжения для инверторных установок шире чем для тиристорных,однако общий диапазон регулирования в зависимости от производителя может быть различен и составляет (180-280)В, либо (2-280)В. Данные диапазоны указаны ориентировочно и могут варьироваться в некоторых пределах у разных изготовителей устройств.

Инверторный выпрямитель имеет более высокий уровень стабилизации выходного напряжения и тока и меньший уровень пульсаций при работе на АКБ. Этот факт связан с более высокой частотой выходного сигнала и следовательно в большей эффективности выходного фильтра и простоты его изготовления.

Высокий коэфициент мощности обусловлен наличием корректора мощности на входе инверторного выпрямителя.

Далее рассмотрим основные функции зарядных устройств

Подзаряд, заряд и уравнительный заряд рассматривались выше в разделе «Режимы заряда аккумуляторных батарей».

В случае временного исчезновения или снижения напряжения питания, которое может возникнуть при самозапуске электродвигателей, работе АРВ собственных нужд, необходимо чтобы выпрямитель восстанавливал в этом случае выходное напряжение для подзаряда АБ и питания постоянной нагрузки СОПТ. Для этого используется функция выпрямителя — автоматическое включение при восстановлении U.

Контроль полнофазного режима питания и выходного напряжения необходим для нормального функционирования выпрямителя и поддержания заданных выходных параметорв U в требуемом диапазоне.

Ограничение выходного тока требуется для возможности осуществления различных режимов заряда АБ, которые описаны выше.

Контроль целостности цепи АКБ. Контролируется наличие подключения АКБ к щиту постоянного тока. В нормальном режиме работы питание нагрузки, подзаряд АБ и поддержание напряжения на шинах ЩПТ обеспечивается за счет выпрямителя. Необходимо контролировать наличие надежного подключения батареи. Для этого на зарядном устройстве снижается напряжение ниже напряжения АКБ и контролируется ток от батареи.

Термокомпинсация АБ — это изменение выходного напряжения на зарядном устройстве в зависимости от температуры в помещении АКБ. Соглансо нормам требуется в обязательном порядке для герметизированных АБ, для малообслуживаемых АКБ с жидким электролитом  по желанию. При понижении температуры необходимо поднять зарядное напряжение для поддержания необходимого уровня зарядного тока. Это связано с увеличением внутреннего сопротивления аккумуляторов при понижении температуры. Соответственно при повышении температуры необходимо снизить напряжение подзаряда.

В выпрямителе предусматривается внутренняя защита от токов перегрузки и коротких замыканий. Защита выполняется  при помощи автоматических выключателей(предохранителей) на входе и выходе устройства, а также аппаратно запиранием транзисторов(тиристоров) схемой управления ЗУ.

Индикация нормальных и аварийных режимов производится при помощи светодиодов, а также отображением информации на дисплее устройства.

Возможность блокировки уставок по напряжению (заряд и уравнительный заряд) связано с работой сиситемы вентиляции. При реализации вышеуказанных режимов работы выпрямительного агрегата система вентиляции батареи должна быть включена.

Работа выпрямительного агрегата и аккумуляторной батареи на нагрузку

 На участке 1-2 выпрямительный агрегат работает в режиме стабилизации внешнего напряжения, которое соответствует напряжению подзаряда АКБ

При возрастании тока нагрузки до 1,1хIном выпрямительный агрегат переходит в режим работы стабилизации тока и может находиться в этом режиме до снижения напряжения до 0,5Uном(участок 2-3).

При дальнейшем возрастании тока нагрузки (учаток 3-4) до значения 1,25 Iном, при котором работает быстродействующая защита выпрямителя и отключает его(участок 4-5)

P.S. Копирование материалов статьи возможно только при наличии активной ссылки на источник !!!

Как рассчитать сколько нужном времени заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством

Автомобильные аккумуляторы (АКБ) иногда требуют подзарядки от внешнего источника. Чаще всего к этому приходится прибегать в холодное время года и при коротких поездках, когда аккумулятор при низкой температуре медленно принимает заряд от генератора или у него просто не хватает времени восстановить потраченную энергию.

Содержание статьи:

Но просто подключить батарею к заряднику недостаточно, надо знать, когда она полностью восстановится, при этом не допуская перезаряда.

Как пользоваться калькулятором

Онлайн-калькулятор времени заряда призван облегчить расчёт требуемой длительности процесса для людей, не привыкших к формулам электротехники. Всё, что необходимо знать для использования калькулятора – это ёмкость батареи и степень её разряженности.

Номинальная емкость батареи:

Рассчитать

Время полной зарядки:

В соответствующие графы формы вводятся численные значения:

  • ёмкости в А*ч;
  • зарядного тока в Амперах, эта цифра подбирается исходя из наличия запаса времени и отсутствия желания сокращать жизнь батареи слишком интенсивным зарядом;
  • рассчитанного, как показано выше, процентного показателя глубины разряда или, на выбор, текущей ЭДС аккумулятора в Вольтах.

После нажатия кнопки «Рассчитать» в графе времени появится ожидаемое количество часов до окончания заряда. Цифра может оказаться неожиданно большой, учитывается КПД процесса, его непостоянство в ходе набора энергии аккумулятором и падение тока к концу зарядки.

Выдерживать строго постоянный ток невозможно, начнётся интенсивное газовыделение, напряжение превысит допустимый предел. В зарядном устройстве либо автоматически включится режим стабилизации по напряжению, либо оно просто не сможет превысить свою максимальную мощность.

Как определить степень зарядки АКБ

Классический способ вычисления состояния аккумулятора – это замер плотности электролита. Но в современных условиях мало кому захочется добираться с ареометром да покрытых раствором серной кислоты электродов необслуживаемой батареи. Гораздо проще замерить напряжение с помощью точного цифрового вольтметра.

Предварительно убедившись, что уровень электролита в норме, то есть банки аккумулятора не потеряли воду. Такое часто встречается при перезарядах, интенсивной эксплуатации и высокой температуре. Кислоту потерять сложно, для этого батарею надо перевернуть, допустив вытекание электролита, а вода легко испаряется при интенсивном выделении газов на поверхности пластин.

Измерять напряжение батареи следует в строго определённых условиях. Информацию даёт ЭДС (электродвижущая сила), а она численно равна напряжению на клеммах только когда АКБ некоторое время не подвергалась заряду или разряду, то есть все химические процессы в активной зоне завершены.

По теме: 4 способа восстановления аккумулятора в домашних условиях

Норме, то есть 100%-й заряженности, соответствует напряжение на шести последовательно подключённых свинцово-кислотных элементах (банках) примерно 12,7 Вольт.

С достаточной точностью можно считать, что падение этого значения на каждые 100 миллиВольт (0,1 В) означает потерю 10% заряда. То есть, например, намеряв 12,0 Вольт не стоит приходить к выводу, что всё нормально, ведь именно 12-вольтовой называется автомобильная сеть. Это достаточно условно, а на самом деле батарея разряжена примерно на 70%.

Естественно, надо использовать заслуживающий доверия и точный, проверенный вольтметр. Иначе, пользуясь ошибочной информацией, можно довести до предсмертного состояния совершенно исправный аккумулятор.

Какой нужен ток для зарядки аккумулятора постоянным током

Согласно наставлениям по эксплуатации автомобильных батарей, оптимальный ток заряда считается равным примерно 10% от численного значения ёмкости аккумулятора.

Значит, батарею на 60 А*ч надо заряжать, используя ток 6 А. При таком режиме достигается компромисс между скоростью зарядки и временем, на неё потраченным.

С уменьшением тока ресурс батареи вырастет, но ждать придётся неприемлемо долго. Быстрая зарядка большим током приводит к нарушениям в структуре электродов и активной массы. Вплоть до коробления, осыпания и коротких замыканий, после чего изделие можно будет лишь сдать на обмен в качестве источника свинца.

Советы для новичков

Существуют полностью автоматические зарядные устройства, не требующие от пользователя вообще никаких знаний. Лишь бы не перепутать полярность подключаемых проводов. Но если требуется выполнить работу качественно, кое-что всё же желательно знать и понимать.

Особенности зарядки необслуживаемых батарей

Необслуживаемые батареи в герметичных корпусах не стоит подвергать длительному заряду большим током, это может привести к деформации корпуса.

Они иногда могут потребовать некоторого избытка зарядного напряжения, вплоть до 16 Вольт, но при этом ток не должен выходить за допустимые рамки. А если ток начинает падать, а напряжение растёт, превышая указанный предел – значит батарея приняла столько энергии, сколько смогла.

Надо понимать, что заявленная ёмкость совпадает с реальной только у новой АКБ, а в ходе эксплуатации она равномерно падает, иногда значительно, если условия работы были нарушены.

Что такое ускоренная зарядка

Ускоренной считается зарядка удвоенной величиной тока, то есть порядка 20% от заявленной ёмкости. Этот режим сокращает срок службы батареи, поэтому пользоваться им можно только кратковременно, не более получаса, и не допускать при этом повышения температуры электролита выше 50 градусов.

Читайте также: Что делать если разрядился аккумулятор в машине

Не всегда есть необходимость в полной зарядке, иногда достаточно кратковременно «взбодрить» батарею большим током, после чего двигатель запустится, машину можно эксплуатировать. А довести заряд до нормы можно будет по мере наличия свободного времени, уже номинальным током.

Выбор оптимальной силы тока

Если есть запас времени, то силу тока можно уменьшать от рекомендованной 10-процентной. Но не стоит пытаться реанимировать батарею малыми токами, порядка 3 Ампер и меньше.

Пусть этим занимаются электрики, которые точно знают, в каких редких случаях это предписано. Как правило, такие режимы себя не оправдывают.

Типовой заряд АКБ устройством с ручным управлением выглядит примерно так:

  • начальный период, когда ток можно выставить на десяток минут до уровня порядка 15% от ёмкости;
  • зарядка длительное время током 10% от ёмкости;
  • плавное уменьшение тока в конце заряда с выходом на напряжение порядка 15 Вольт и падением тока до 1-2 Ампер.

На все 100% зарядить аккумулятор вряд ли получится, но это и не требуется. В реальной эксплуатации он всегда заряжен ещё меньше. Попытки форсировать режим приведут только к перегреву, кипению и повреждениям.

Сколько заряжать АКБ емкостью 60 А*ч

При достаточно глубоком разряде на весь процесс следует отвести примерно 15 часов. Когда степень заряженности вырастает, батарея начинает очень неохотно преобразовывать подаваемую мощность в химически активные вещества, много энергии рассеивается с теплом. КПД процесса падает, время затягивается.

Когда в течении часа-двух видимого прогресса нет, зарядка прекращается и батарея готова к эксплуатации. Если это происходит гораздо раньше, чем ожидалось, значит АКБ уже потеряла ёмкость и пора думать о её замене.

Иногда помогают контрольно-тренировочные циклы, но это не относится к аккумуляторам, прослужившим более трёх лет.

Как правильно соединять аккумуляторы последовательно и параллельно

Коротко разберём распространённое мнение – «при последовательном соединении двух аккумуляторов (АКБ), их ёмкость не меняется, она остаётся такой же, как у одного аккумулятора, поэтому время автономной работы при таком соединении будет меньше».

Но как же закон сохранения энергии? Да, при последовательном соединении аккумуляторов, формально ёмкость считается как у одного аккумулятора, а напряжение удваивается (или утраивается, учетверяется и т.д., в зависимости от количества последовательно соединённых АКБ). При параллельном же соединении АКБ – ёмкость удваивается (утраивается и т.д.), а напряжение остаётся тем же.


Варианты соединения аккумуляторов

Противоречия здесь нет. Когда люди говорят об аккумуляторе (обычно об автомобильном), то сообщают его ёмкость, но не уточняют вольтаж. Просто все привыкли, что аккумуляторы имеют напряжение 12В, и подразумевается, что упоминать об этом глупо. Но в вообще-то, ёмкость без указания вольтажа не имеет физического смысла. Существуют аккумуляторы самой разной ёмкости и на разное напряжение – на 2В, и на 6В, и на 12В, и, редко, на 24В. Кроме того, любые одинаковые АКБ можно соединять последовательно, параллельно, или последовательно-параллельно одновременно.

Но стоит только указать после величины ёмкости её вольтаж, как всё встаёт на свои места. Ведь энергоёмкость в любом случае, как бы мы не соединяли аккумуляторы, останется прежней.

Итак, если, например, два АКБ по 200Ач 12В (например, Аккумулятор Delta GEL 12-200), соединить последовательно, то получится энергоёмкость 200Ач 24В. А если эти же два АКБ соединить параллельно, то получится – 400Ач 12В.
Проверим:
200Ач * 24В = 480Ач * В = 400Ач * 12В

Но для расчётов токов (обычно, номинальным током заряда считается ток 0,1С, где С –величина равная ёмкости аккумулятора), С берут именно по цифре слева, т.е. в нашем примере, при последовательном соединении С = 200, а при параллельном С = 400. Легко заметить, что и мощность зарядного устройства в обоих случаях будет одинаковой.

Для первого случая, зарядный ток будет 0,1*200 = 20А, но при напряжении 24В. Т.е. зарядная мощность, Р = 20А 24В = 480Вт

Для второго случая, зарядный ток будет 0,1*400 = 40А, но при напряжении 12В. Т.е. зарядная мощность, Р = 40А 12В = 480Вт

Если рассматривать одиночные аккумуляторы, то, например, один аккумулятор 600Ач 2В (см. раздел Аккумуляторные батареи FAAM) по своей энергоёмкости соответствует одному аккумулятору 100Ач 12В (например, Аккумулятор DELTA GEL 12-100).

Чтобы получить из этих аккумуляторов (600Ач 2В) большую аккумуляторную батарею, например, на 24В, нужно соединить последовательно 12 шт таких АКБ с помощью перемычек (Перемычка для аккумуляторов 250 мм). Общая итоговая ёмкость получится 600Ач 24В. Эта энергоёмкость, если сравнивать её с 12-и вольтовыми АКБ по 200Ач (а такие применяются в грузовиках), соответствует 6-и штукам (три соединённых параллельно цепочки аккумуляторов, где каждая цепочка состоит из двух, соединённых последовательно, аккумуляторов):

(600Ач*2В)*12 = 600Ач*24В = (200Ач*24В) + (200Ач 24В) + (200Ач 24В)

Обратите внимание – на всех рисунках специально показано, что если минус инвертора подключён к условно первому АКБ, то плюс – к последнему. Так его следует подключать, чтобы компенсировать сопротивление даже толстых медных проводов, соединяющих аккумуляторы. Иначе, из-за их сопротивления, при огромных токах, «дальний» от выводов инвертора аккумулятор, окажется и не «дозаряжаем», и не «доразряжаем».

Итак, ёмкостью (читайте «энергоёмкостью») аккумулятора (объединённой группы аккумуляторов), называется количество электричества (т.е. мощности, равной току умноженного на НАПРЯЖЕНИЕ), которое аккумулятор отдает при разряде до наименьшего допустимого напряжения.

Чтобы аккумулятор служил долго, его нельзя разряжать более чем на 80%. Для 12-и вольтового АКБ, это соответствует напряжению на его клеммах примерно 11,5В. Но тут важно каким током относительно емкости АКБ мы его разряжаем.

Чем больше сила разрядного тока, тем ниже напряжение, до которого может разряжаться аккумулятор. Это потому что при быстром разряде большими токами относительно маленькой ёмкости аккумулятора электролит не успевает перемешиваться, и разряженный слой скапливается вокруг пластин. Напряжение АКБ падает и нагрузку снимают. Однако, спустя несколько десятков минут, электролит перемешивается и ёмкость (и, соответственно, напряжение аккумулятора) повышается.

Если же разряжать малым током относительно ёмкости, то можно вычерпать всю энергию, что плохо для долговечности АКБ. Всегда надо оставлять не менее 20% ёмкости. Подробнее об этом далее.

Отметим, что во время заряда, зарядное устройство постепенно повышает напряжение на АКБ, а затем, после снятия заряда, напряжение уменьшается, возвращаясь к спокойному состоянию (так, на 12-и вольтовом аккумуляторе, в зависимости от типа АКБ, оно обычно растёт до 14,1 – 14,5 В, а после снятия заряда, даже без нагрузки, в течении получаса возвращается к 12,5 – 12,8 В).

Солнечная батарея

— Как я могу рассчитать время зарядки аккумулятора от фотоэлектрических панелей?

При работе с мощностью и током батареи НЕОБХОДИМО указать напряжение батареи. Я предполагаю, что у вас батареи на 12 вольт.

Кроме того, вам необходимо указать уровень заряда (SOC) ваших аккумуляторов. Я предполагаю, что вы будете относиться к своим батареям осторожно и не разряжать их более чем на 20% максимум — то есть батареи никогда не будут разряжены менее чем до 80% от полного заряда.

В этой статье предполагается, что для определенного набора свинцово-кислотных аккумуляторов эффективность приращения заряда выше 80% SOC составляет около 50%. Используя это в качестве ориентира, максимально возможная эффективная скорость заряда для вашей системы при полном солнечном свете будет $$ C = \ frac {2 \ times 35} {12} \ times 0,5 = 2,9 Ач / час $$ Однако.

Фотоэлементы

имеют примерно постоянный ток в довольно широком диапазоне напряжений, а максимальная выходная мощность рассчитывается в точке, где напряжение начинает падать.В зависимости от схемы зарядки это может вызвать проблемы. Например, если фотоэлектрическая панель развивает 35 Вт на выходе 18 вольт, это подразумевает ток ~ 2 ампера. Если фотоэлементы используются в качестве источника тока для аккумуляторов, то 2 массива будут обеспечивать в общей сложности пиковую мощность 4 А, а эффективность 50% даст эффективную скорость заряда $$ C = 2 \ times 2 \ times 0.5. = 2 Ач / час $$, а не 2,9. Это отражено в предположении в моем первом уравнении, что вся мощность преобразуется в ток батареи (2×35 / 12), что неверно для простого зарядного устройства.Если фотоэлементы питают преобразователь постоянного тока с переменным выходом, это, в принципе, можно компенсировать, но теперь вы должны учитывать КПД преобразователя, который вполне может находиться в диапазоне от 80% до 90%.

Предполагая, что преобразователь постоянного тока в цепь заряда с КПД 85%, $$ C = \ frac {2 \ times 35} {12} \ times 0,85 \ times 0,5 = 2,47 Ач / ч $$

Вы, конечно, должны будете предоставить свою собственную оценку эквивалента полного солнечного света в день для фотоэлектрической батареи. При этом необходимо будет учесть смещение массива из-за сезонных сдвигов в высоте солнца (поскольку я предполагаю, что 70-ваттный массив слишком мал для установки слежения), а также оценки влияния плохой погоды.

Неопределенности, связанные с погодой, характеристиками PV, эффективностью заряда и т. Д., Означают, что вы ДОЛЖНЫ относиться ко всем вышеперечисленным числам с недоверием. В частности, такие числа, как 2,47, обманчиво точны, и если вы будете использовать такие числа, не осознавая, насколько они на самом деле неточны (несмотря на кажущуюся точность трех значащих цифр), вы столкнетесь с серьезными проблемами.

ETA — Примеры неточности этих уравнений. Я использовал 12 вольт в качестве напряжения преобразования энергии, в то время как фактическое напряжение свинцово-кислотного заряда обычно составляет от 13 до 14 вольт.Между тем, я на самом деле не знаю рабочую точку числа фотоэлектрической мощности, а фотоэлементы фактически вырабатывают немного более высокий ток при более низких напряжениях. В зависимости от типа устройства фотоэлектрические преобразователи не обязательно имеют линейный отклик на различные уровни солнечного света, поэтому вычислить эффективный отклик в пасмурные периоды непросто, если вам нужна высокая точность.

Как рассчитать ток и время зарядки аккумулятора?

Люди, которые используют аккумуляторы в больших количествах, заботятся о токе и времени зарядки аккумуляторов, потому что аккумуляторы хрупкие и требуют ухода.В этой статье мы рассмотрим, как рассчитать ток зарядки аккумулятора и время зарядки аккумулятора. В качестве примера мы берем 12 Вольт 150 Ач, которые мы используем в инверторах.

Зарядка инверторной батареи, например, 150 Ач, требует довольно много времени, у любого новичка могут возникнуть вопросы вроде:

  • Какой ток (ампер) требуется для зарядки аккумулятора емкостью 150 Ач?
  • Сколько времени потребуется для зарядки аккумулятора на 150 Ач?

Примечание: Здесь мы собираемся прочитать некоторые технические термины, связанные с электроникой, так что сначала поясните основы.Ток обозначается в амперах, амперах или амперах (А), и как только мы удерживаем этот ток в батарее, он становится ампер-часом (Ач).

Расчет тока зарядки аккумулятора.

Здесь мы должны искать рейтинг C батареи, рейтинг C определяет, при каком процентном соотношении батарея может заряжаться и разряжаться от ее общей емкости, которая оценивается в Ач (ампер-час).

  • Для аккумулятора C5 он должен составлять 5% от общего количества Ач.
  • Для батареи C10 это должно быть 10% от общего количества Ач.
  • Для аккумулятора C20 он должен составлять 20% от общего количества Ач.

У меня есть аккумулятор на 150 Ач с рейтингом C10, поэтому зарядный ток должен составлять 10% от его общего номинала Ач.

Ач (ампер-час) — это показатель, используемый для того, чтобы сообщить потребителям, сколько силы тока батарея может обеспечить ровно в течение одного часа. Это означает, что вы можете полностью разрядить 150 А за один час, 50 ​​А за 3 часа и 15 А за 10 часов.

Вы можете заряжать аккумулятор, используя больший ток, чтобы сократить время зарядки, но не все аккумуляторы рассчитаны на больший ток.Зарядка аккумулятора током, превышающим необходимый, может повредить его или сократить срок его службы.

Итак, здесь формула очень проста, просто вычислите C% Ah.

 А = Ач * C% 

150 Ач * C10% = 150 Ач * C10 / 100 = 15 А (теоретический ответ)

На практике вам понадобится немного больше, например +1 А или +2 А для зарядки аккумулятора.

Расчет времени зарядки аккумулятора.

Рассчитать время зарядки аккумулятора тоже несложно, все, что вам нужно, это номинальная мощность в Ач и текущие потребности, которые вы можете рассчитать на основе вышеуказанной суммы.Здесь мы увидим, сколько потребуется аккумулятора на 150 Ач для полной зарядки.

Итак, здесь формула будет представлять собой емкость аккумулятора в Ач, разделенную на его зарядный ток.

 Время = Ач рейтинг / А 

150 Ач / 16 А = 9,375 часов (теоретический ответ)

Практически есть некоторые потери при зарядке, из-за которых они могут быть больше (13,125 часов), но закрыть приведенный выше ответ.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов потери при зарядке составляют 40%, поэтому либо добавляются дополнительные 40% значения к номиналу Ач, либо к окончательному значению часов.Я показал оба способа, просто внимательно их проверьте.

  • 150 Ач + (150 Ач * 40/100) / 16 A = 13,125 H
  • 9,375 H + (9,375 H * 40/100) = 13,125 H

Теперь, используя этот простой метод, вы можете рассчитать ток зарядки аккумулятора и время всех размеров.

Опубликовано AtulHost

Создатель AtulHost. Ярый пользователь Linux. Любит исследовать современные корпоративные решения и технологические тенденции, такие как автоматизация, искусственный интеллект, облачные и периферийные вычисления, компьютерное оборудование и сети, наука о данных и Интернет вещей.

Он имеет степень в области управления бизнесом, поэтому делится важными бизнес-идеями, такими как финансы, инвестиции и маркетинг (в том числе оффлайн, а также онлайн-маркетинг).

Онлайн-расчет времени зарядки аккумулятора. Калькулятор для расчета, сколько нужно зарядить автомобильное зарядное устройство

Зарядка требуется не только для полностью разряженного аккумулятора (допустить это нежелательно), но и для уже используемого аккумулятора.Только время зарядки будут отличаться друг от друга. Часто это с 8 до 12 часов . Наш онлайн-калькулятор поможет рассчитать, сколько времени нужно на зарядку автомобильного аккумулятора постоянным током.

Первая зарядка нового (незаряженного) аккумулятора может длиться относительно долго: 25–50 часов (в зависимости от состояния аккумулятора). Как долго будет заряжаться использованный аккумулятор, зависит от степени его разряда, времени работы и состояния.Сильно разряженный аккумулятор может занять 14–16 часов и более.

Когда, как и какой ток нужен для зарядки

Как правило, о состоянии зарядки аккумулятора судят по плотности его электролита. Плотность полностью заряженного аккумулятора должна составлять 1,26-1,28 г / см³, напряжение не менее 12,5 В. Все будет зависеть от того, какая плотность электролита изначально была установлена ​​в новом аккумуляторе в вашем регионе проживания, это может быть как 12,7 В, так как 12,9 В. Чем ниже плотность, тем больше он разряжается.Уменьшение плотности на 0,01 г / см3 по сравнению с номиналом означает, что аккумулятор разряжен примерно на 6-8%. Степень зарядки следует определять по банке с наименьшей плотностью.

121
Степень зарядки (%) Плотность электролита (г / см³) Степень разряда (%) Напряжение аккумулятора (В) Время зарядки при 10% емкости (часы)
100 9012 1,277 0 12,73 Нет необходимости
90 1,258 10 12,62 2
80 1,22038 50 4
70 1,217 30 12,37 6
60 1,195 40 12,24 11 8121 11 8 50 12,10 10
40 1,148 60 9 0121 11,96 13
30 1,124 70 11,81 16
20 1,098 80,6128 11 10 1,073 90 11,51 24
0 1,06 100 11,4 Сульфатация
Свинцово-кислотная батарея разряжается более чем на 50%, а зимой даже более 25% необходимо снимать и перезаряжать.Также для дополнительной батареи требуется эта батарея, плотность в банках которой отличается более чем на 0,02 г / см³.

Оптимальным зарядным током АКБ считается ток, равный 0,05 его емкости ( выравнивающий заряд ). Так для аккумулятора емкостью 55 А / ч это значение составляет 2,75 А, а для 60 Ач — уже 3 ампера. Цель этого метода — обеспечить полное восстановление активных масс всех пластин аккумулятора.

Уравнительный заряд может нейтрализовать последствия глубоких разрядов.Рекомендуется при устранении сульфатации электродов, вызванной длительным использованием аккумулятора с уровнем заряда менее 70%.

Хотя часто используют так называемый принудительный заряд и берут другое соотношение — 10% от емкости . То есть стандартный автомобильный аккумулятор 55 Ач заряжается током 2,75-5,5 А , а для 60 Ач аккумуляторов зарядный ток установлен в диапазоне от 3 до 6 А, . Но нужно знать, что чем меньше ток зарядки, тем глубже заряд, хотя на это уходит больше времени.Точно такая же ситуация и с подаваемым напряжением — чем больше, тем быстрее , но не должно опускаться ниже 13,8 (, а превышать 14,5В ()). Зарядное напряжение повышается до 16,0-16,5В, только при зарядке необслуживаемого аккумулятора .

Ток питания выше 1/10 его емкости вреден, но ниже 1/20 он будет бесполезен при зарядке.

Необходимо отметить, что на сегодняшний день существует несколько способов зарядки аккумулятора:

  • Постоянным током;
  • При постоянном напряжении;
  • Объединение в автоматическом режиме (мы не будем это рассматривать, так как в этом случае калькулятор времени не нужен).

Этапы разряда автомобильного аккумулятора

Время зарядки аккумулятора при постоянном токе

Формула для расчета зарядного тока: I = Q * k, где Q — емкость аккумулятора, а k — некоторое отношение номинального ( его идеальное значение находится в пределах 0,04… 0,06, а оптимальное — 0,1). Исходя из такой рекомендации, расчет времени, необходимого для полностью заряженной батареи, имеет следующий вид: T = Q / I. После подстановки ваших значений вы увидите, что получается много времени, но поскольку, часто , он не требует полной зарядки, а только восстанавливает утраченную емкость, тогда этот показатель будет в два-полтора раза меньше.

Для приблизительной оценки времени, необходимого для зарядки автомобильного аккумулятора постоянным током , вы должны сначала определить степень разряда аккумулятора (в процентах), затем определить потерянную емкость (в Ач), а затем выбрать величина зарядного тока для расчета времени полной зарядки. Формула для расчета, сколько времени на перезарядку автомобильного аккумулятора выглядит так:

Умножение этого соотношения в 2 раза, необходимо, так как КПД процесса составляет 40-50%, остальное также уходит на нагрев. как сопутствующие электрохимические процессы.

Использование формулы расчета должно сопровождаться контролем за ходом процесса загрузки, особенно когда он завершен, чтобы не пропустить начало быстрого кипения.

Когда в течении часа на выводах АКБ при зарядке напряжение перестает расти — АКБ заряжена на 100%.

Величина конечного напряжения зависит от: величины зарядного тока, температуры, внутреннего сопротивления аккумулятора, наличия примесей в электролите и состава перил из сплава.

Как пользоваться калькулятором

Чтобы узнать, как долго вам нужно заряжать аккумулятор, нет необходимости вдаваться в подробности всех процессов и расчетных формул для использования этого калькулятора.

Для онлайн-расчета необходимо заполнить все три поля:

  1. В поле «Номинальная емкость» введите емкость автомобильного аккумулятора.
  2. В поле «Уровень разряда» вы можете ввести как процентное соотношение, рассчитанное по таблице, так и напряжение, измеренное вольтметром.
  3. В ячейке «Ток зарядки» нужно указать, каким током вы планируете заряжать аккумулятор от зарядного устройства.

Нажав кнопку «Рассчитать», вы получите время, необходимое для полной зарядки автомобильного аккумулятора.

Сколько времени нужно, чтобы зарядить аккумулятор электромобиля? — Энергид

Все зависит от используемой точки зарядки и емкости аккумулятора вашего электромобиля.
На практике время зарядки аккумулятора электромобиля может варьироваться от 10 часов до получаса . Конечно, это дольше, чем заправлять обычную машину. Но в будущем, с развитием новых решений, это может занять всего несколько минут!

Совет! Рассчитайте время зарядки вашего электромобиля с помощью симулятора Sibelga.
Вы также можете рассчитать время зарядки самостоятельно, используя формулу внизу этой страницы.

Полезно знать: примерно через 50% времени зарядки аккумулятор будет заряжен на 80%.

Краткий обзор существующих систем зарядки

Время, указанное ниже, является средним значением, приведенным только для информации, и рассчитано на основе полной зарядки полностью разряженного аккумулятора.

Зарядка от бытовой розетки в обычную бытовую розетку: 8-10 часов

За исключением спортивных и элитных моделей, большинство электромобилей заряжается от 8 до 10 часов от любой розетки 230 В через кабель с адаптером, предоставленный производителем транспортного средства.
Идеально заряжать электромобили в ночное время, если они не могут использовать электричество, вырабатываемое вашими солнечными батареями!

Обычная зарядка от домашней точки зарядки: от 4 до 6 часов

Есть возможность установить у себя дома зарядную станцию ​​для бытовых электромобилей. Некоторые поставщики электроэнергии предлагают установить систему, предназначенную для подзарядки электромобилей в домах своих клиентов: «настенный ящик».
Для бюджета € от 300,00 до 1000 €.00 , время зарядки сокращается почти вдвое. Это делает его самым дешевым и простым в использовании решением. Однако будьте осторожны, иногда необходимо увеличить мощность электрического подключения к дому, что может увеличить счет.

Корпоративная полубыстрая зарядка: 1¼ час

Компании могут установить более мощные соединения для пополнения своего флота. Они также обычно имеют трехфазные цепи, что значительно сокращает время зарядки по сравнению с подзарядкой дома.

Быстрая зарядка на заправках: 30 минут

Очень мощный терминал может зарядить электрическую батарею до 80% за полчаса.
Это время может быть еще больше сокращено в ближайшие годы: производитель Tesla в настоящее время разрабатывает электрический терминал, способный полностью зарядить аккумулятор за считанные минуты. Необходимая электрическая мощность огромна: 600 киловатт, что эквивалентно мощности 70 домов!

Как самостоятельно рассчитать время зарядки?

Компания Sibelga разработала симулятор, который может рассчитать время перезарядки ваших аккумуляторов в зависимости от их емкости и характеристик вашей точки зарядки.
Но, конечно, вы также можете произвести расчет самостоятельно:

  1. Разделите мощность нагрузки на 1000, чтобы получить значение в киловаттах.
    Например: 3680 Вт = 3,7 киловатт
  2. Разделите мощность аккумулятора (также в кВт) на полученное число, чтобы получить время зарядки.
    Например: 24 кВт / 3,7 кВт = 6,5 часов
  3. Сначала рассчитайте мощность нагрузки (P), умножив напряжение (U в вольтах) на ток (I в амперах).Вы получаете значение в ваттах.
    P = U x I
    Например: 16 А x 230 В = 3680 Вт

Отметим, что производители электромобилей обычно предоставляют зарядное устройство с кабелем для стандартных розеток. Это включает в себя систему безопасности, которая снижает силу тока для предотвращения перегрева. Результат: время зарядки увеличивается, но повышается безопасность!

Калькулятор емкости, C-рейтинга, силы тока, заряда и разряда батареи или блока батарей (накопитель энергии)

Калькулятор батарей для любых типов батарей: литиевых, щелочных, LiPo, Li-ION, Nimh или свинцовых батарей

Введите значения вашей собственной конфигурации в белые поля, результаты отображаются в зеленых полях.


Принцип и определения

Емкость и энергия аккумулятора или системы хранения

Емкость батареи или аккумулятора — это количество энергии, накопленной в соответствии с определенной температурой, значением тока заряда и разряда и временем заряда или разряда.

Даже при использовании различных технологий аккумуляторов принцип расчета мощности, емкости, тока и времени заряда и разряда (согласно C-rate) одинаков для любых типов аккумуляторов, таких как литиевые, LiPo, Nimh или свинцовые аккумуляторы.

Последовательная и параллельная конфигурация батарей: вычисление общей накопленной энергии (емкости) в соответствии с напряжением и значением AH каждой ячейки

Чтобы получить напряжение последовательно соединенных батарей, необходимо просуммировать напряжение каждой ячейки в серии.

Чтобы получить ток на выходе нескольких батарей параллельно, необходимо суммировать ток каждой ветви.

Внимание: не путайте Ач и А, Ампер (А) — это единица измерения силы тока, Ампер-час (Ач) — это единица измерения энергии или мощности, например Втч (Ватт-час) или кВтч или джоули.

Общая емкость в Втч одинакова для 2 батарей подряд или двух батарей параллельно, но когда мы говорим в Ач или мАч, это может сбивать с толку.

Пример:
— 2 аккумулятора по 1000 мАч, 1.5 В последовательно будут иметь общее напряжение 3 В и ток 1000 мА, если они будут разряжены в течение одного часа. Емкость в Ампер-часах системы составит 1000 мАч (в системе 3 В). В Wh это даст 3V * 1A = 3 Wh
— 2 батареи по 1000 мАч, 1,5 В, подключенные параллельно, будут иметь общее напряжение 1,5 В и ток 2000 мА, если они будут разряжены за один час. Емкость в Ампер-часах системы составит 2000 мАч (в системе 1,5 В). В Wh он даст 1.5V * 2A = 3 Wh

Поэтому лучше говорить в Wh (ватт-час), а не в Ah (ампер-час), когда вы говорите о емкости пакета батарей с последовательно соединенными элементами. и параллельно, потому что емкость в ватт-часах не связана с напряжением системы, тогда как емкость в ампер-часах связана с напряжением блока батарей.

Номинальная мощность и C-рейтинг

C-rate используется для масштабирования тока заряда и разряда батареи. Для заданной емкости C-rate — это мера, указывающая, при каком токе батарея заряжается и разряжается для достижения определенной емкости.
При зарядке 1С (или С / 1) заряжается аккумулятор, рассчитанный, например, на 1000 Ач при 1000 А в течение одного часа, поэтому в конце часа аккумулятор достигает емкости 1000 Ач; разряд 1C (или C / 1) разряжает аккумулятор с такой же скоростью.
Заряд 0,5C или (C / 2) нагружает батарею, рассчитанную, например, на 1000 Ач при 500 А, поэтому для зарядки батареи номинальной емкостью 1000 Ач требуется два часа;
При зарядке 2C заряжается аккумулятор, рассчитанный, например, на 1000 Ач при 2000 А, так что теоретически требуется 30 минут, чтобы зарядить аккумулятор номинальной емкостью 1000 Ач;
Номинал в ампер-часах обычно указывается на батарее.

Последний пример, свинцово-кислотный аккумулятор с номинальной емкостью C10 (или C / 10) 3000 Ач должен заряжаться или разряжаться за 10 часов с ток заряда или разряда 300 А.

Почему важно знать C-рейтинг или C-рейтинг батареи

C-rate — важные данные для аккумулятора, поскольку для большинства аккумуляторов запасенная или доступная энергия зависит от скорости тока заряда или разряда. В целом, для данной емкости у вас будет меньше энергии, если вы разрядите за один час, чем если вы разрядите через 20 часов, и наоборот, вы будете хранить меньше энергии в батарее при токовом заряде 100 А в течение 1 ч, чем при токовом заряде 10 А в течение 10 ч.

Формула для расчета тока на выходе аккумуляторной системы

Как рассчитать выходной ток, мощность и энергию батареи согласно C-rate?
Самая простая формула:

I = Cr * Er
или
Cr = I / Er
Где
Er = номинальная запасенная энергия в Ач (номинальная емкость аккумулятора указана производителем)
I = ток заряда или разряда в амперах (A)
Cr = C-коэффициент батареи
Уравнение для получения времени заряда или заряда или разряда «t» в зависимости от тока и номинальной емкости:
т = Er / I
t = время, продолжительность заряда или разряда (время работы) в часах
Связь между Cr и t:
Cr = 1 / т
т = 1 / Cr


  • См. Также наш калькулятор аккумулятора для электровелосипедов


  • Параметры заряда и разряда батареи

    Ключевой функцией батареи в фотоэлектрической системе является обеспечение энергией, когда другие источники энергии недоступны, и, следовательно, батареи в фотоэлектрических системах будут испытывать непрерывные циклы зарядки и разрядки.На все параметры аккумулятора влияет цикл зарядки и перезарядки аккумулятора.

    Состояние заряда батареи (BSOC)

    Ключевым параметром батареи, используемой в фотоэлектрической системе, является состояние заряда батареи (BSOC). BSOC определяется как доля общей энергии или емкости батареи, которая была использована по сравнению с общей доступной от батареи.

    Состояние заряда батареи (BSOC или SOC) показывает отношение количества энергии, хранящейся в настоящее время в батарее, к номинальной номинальной емкости.Например, для батареи с 80% SOC и емкостью 500 Ач энергия, запасенная в батарее, составляет 400 Ач. Распространенным способом измерения BSOC является измерение напряжения батареи и сравнение его с напряжением полностью заряженной батареи. Однако, поскольку напряжение аккумулятора зависит от температуры, а также от состояния заряда аккумулятора, это измерение дает лишь приблизительное представление о состоянии заряда аккумулятора.

    Глубина разряда

    Во многих типах батарей вся энергия, накопленная в батарее, не может быть извлечена (другими словами, батарея не может быть полностью разряжена) без серьезного и часто непоправимого повреждения батареи.Глубина разряда (DOD) батареи определяет долю энергии, которая может быть снята с батареи. Например, если DOD батареи указан производителем как 25%, то только 25% емкости батареи может быть использовано нагрузкой.

    Почти все батареи, особенно для возобновляемых источников энергии, имеют номинальную емкость. Однако фактическая энергия, которая может быть извлечена из аккумулятора, часто (особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов) значительно меньше номинальной емкости.Это происходит потому, что, особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов, извлечение из аккумулятора полной емкости резко сокращает срок службы аккумулятора. Глубина разряда (DOD) — это доля емкости аккумулятора, которая может быть использована от аккумулятора, и указывается производителем. Например, аккумулятор на 500 Ач с DOD 20% может обеспечить только 500 Ач x 0,2 = 100 Ач.

    Суточная глубина разряда

    Помимо указания общей глубины разряда, производитель аккумуляторов обычно также указывает суточную глубину разряда.Суточная глубина разряда определяет максимальное количество энергии, которое может быть извлечено из батареи за 24 часа. Обычно в более крупномасштабной фотоэлектрической системе (например, для удаленного дома) размер аккумуляторной батареи по своей природе такой, что суточная глубина разряда не является дополнительным ограничением. Однако в небольших системах, которые имеют относительно несколько дней хранения, может потребоваться рассчитать суточную глубину разряда.

    Скорость зарядки и разрядки

    Распространенный способ определения емкости батареи — указать емкость батареи как функцию времени, которое требуется для полной разрядки батареи (обратите внимание, что на практике батарея часто не может быть полностью разряжена).Обозначение для определения емкости батареи таким образом записывается как Cx, где x — время в часах, которое требуется для разряда батареи. C10 = Z (также записывается как C10 = xxx) означает, что емкость аккумулятора равна Z, когда аккумулятор разряжается за 10 часов. Когда скорость разряда уменьшается вдвое (а время, необходимое для разряда батареи, увеличивается вдвое до 20 часов), емкость батареи возрастает до Y. Скорость разряда при разряде батареи за 10 часов определяется путем деления емкости на время.Следовательно, C / 10 — это тариф заряда. Это также может быть записано как 0,1C. Следовательно, спецификация C20 / 10 (также обозначаемая как 0,1C20) — это скорость заряда, полученная, когда емкость батареи (измеренная, когда батарея разряжается за 20 часов) разряжается за 10 часов. Такие относительно сложные обозначения могут возникнуть, когда в течение коротких периодов времени используются более высокие или более низкие тарифы.

    Скорость зарядки в амперах выражается в количестве заряда, добавляемого к аккумулятору за единицу времени (т.е.е., Кулон / сек, что является единицей измерения ампер). Скорость заряда / разряда может быть указана напрямую, задавая ток — например, аккумулятор может заряжаться / разряжаться при токе 10 А. Однако более часто скорость заряда / разряда задается путем определения количества времени, необходимого для полностью разрядите аккумулятор. В этом случае скорость разряда определяется как емкость аккумулятора (в Ач), деленная на количество часов, необходимое для зарядки / разрядки аккумулятора. Например, аккумулятор емкостью 500 Ач, который теоретически разряжается до напряжения отключения за 20 часов, будет иметь скорость разряда 500 Ач / 20 ч = 25 А.Кроме того, если аккумуляторная батарея 12 В, то мощность, подаваемая на нагрузку, составляет 25 А x 12 В = 300 Вт. Обратите внимание, что аккумулятор разряжен до максимального уровня только «теоретически», поскольку большинство практичных аккумуляторов не могут быть полностью разряжены без повреждения аккумулятора или сокращения срока его службы.

    Режимы зарядки и разрядки

    Каждый тип батареи имеет определенный набор ограничений и условий, связанных с режимом зарядки и разрядки, и для многих типов батарей требуются определенные режимы зарядки или контроллеры заряда.Например, никель-кадмиевые батареи перед зарядкой должны быть почти полностью разряжены, в то время как свинцово-кислотные батареи никогда не должны разряжаться полностью. Кроме того, напряжение и ток во время цикла зарядки будут разными для каждого типа аккумулятора. Как правило, зарядное устройство или контроллер заряда, предназначенные для одного типа аккумулятора, не могут использоваться с другим типом.

    Полное руководство по зарядке свинцово-кислотной батареи

    Надежная работа и длительный срок службы герметичного свинцово-кислотного аккумулятора будут зависеть от правильной зарядки аккумулятора.Следование неправильным процедурам зарядки или использование неподходящего зарядного оборудования может привести к сокращению срока службы аккумулятора и / или снижению его производительности. Выбор подходящего зарядного устройства SLA и методов, используемых для его зарядки, так же важен, как и выбор правильного аккумулятора для конкретного применения.

    Power Sonic рекомендует выбирать зарядное устройство, разработанное с учетом химического состава вашей батареи. Это означает, что при зарядке герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов мы рекомендуем использовать герметичные зарядные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов, такие как зарядные устройства SLA серии A-C от Power Sonic.

    МЕТОДЫ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРОВ

    Герметичные свинцово-кислотные батареи можно заряжать с помощью любого из следующих способов зарядки:

    • Постоянное напряжение
    • Постоянный ток
    • Конусный ток
    • Двухступенчатое постоянное напряжение

    Для достижения максимального срока службы и емкости аккумулятора, наряду с приемлемым временем зарядки и экономичностью, лучше всего подходит зарядка с ограничением постоянного напряжения и тока.

    Для зарядки герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, напряжение постоянного тока между 2.30 В на элемент (плавающий) и 2,45 В на элемент (быстрый) подается на клеммы аккумулятора. В зависимости от уровня заряда (SoC), после разряда элемент может временно быть ниже, чем приложенное напряжение. Однако через некоторое время он должен выровняться.

    Во время зарядки сульфат свинца положительной пластины становится диоксидом свинца. Когда батарея достигает полного заряда, положительная пластина начинает вырабатывать диоксид, вызывая внезапное повышение напряжения из-за уменьшения внутреннего сопротивления.Таким образом, заряд с постоянным напряжением позволяет обнаруживать это увеличение напряжения и, таким образом, контролировать текущую величину заряда.

    ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА

    При постоянном напряжении или постепенной зарядке ток, принимаемый аккумулятором, уменьшается по мере увеличения напряжения и степени заряда. Батарея полностью заряжена, когда ток стабилизируется на низком уровне в течение нескольких часов. Есть два критерия для определения того, когда батарея полностью заряжена: (1) конечный уровень тока и (2) пиковое напряжение зарядки при протекании этого тока.

    Типичные характеристики заряда герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов для работы в цикле, когда зарядка не постоянна и пиковое напряжение может быть выше. Типовые характеристики для заряда аккумуляторных батарей резервного типа. Здесь зарядка непрерывная, и пиковое напряжение заряда должно быть ниже.

    СПОСОБЫ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРОВ

    Выбор подходящего метода зарядки для герметичного свинцово-кислотного аккумулятора зависит от предполагаемого использования (циклический или плавающий), экономических соображений, времени перезарядки, ожидаемой частоты и глубины разряда (DoD) и ожидаемого срока службы.Цель любого метода зарядки — контролировать ток заряда в конце заряда.

    ЗАРЯДКА ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

    Зарядка при постоянном напряжении — лучший метод зарядки герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов. В зависимости от приложения аккумуляторы могут заряжаться непрерывно или прерывисто. В приложениях, где для работы требуется резервное питание, например, система безопасности или источник бесперебойного питания (ИБП), когда питание переменного тока было прервано, рекомендуется непрерывная подзарядка.Непрерывная циклическая зарядка используется в основном с портативным оборудованием, где уместна периодическая зарядка, например, с электрическими инвалидными колясками и передвижными медицинскими тележками.

    Метод заряда с постоянным напряжением обеспечивает подачу постоянного напряжения на аккумулятор и ограничивает начальный ток заряда. Необходимо установить напряжение заряда в соответствии с заданными зарядно-температурными характеристиками. Неточные настройки напряжения могут вызвать перезаряд или недозаряд. Этот метод зарядки можно использовать как для циклических, так и для резервных приложений.

    Цепь зарядки с постоянным напряжением Зарядные характеристики при постоянном напряжении

    ПОСТОЯННЫЙ ТОК ЗАРЯДА

    Зарядка постоянным током подходит для приложений, в которых известны ампер-часы разряда предыдущего цикла разряда. Время заряда и количество заряда можно легко рассчитать, однако для получения постоянного тока с высокой точностью необходима дорогостоящая схема. Контроль напряжения заряда или ограничение времени заряда необходимы, чтобы избежать чрезмерного перезаряда батареи.

    Хотя этот метод зарядки очень эффективен для восстановления емкости батареи SLA, которая хранилась в течение длительного периода времени, или для периодической перезарядки для выравнивания емкости элементов, ему не хватает определенных свойств, необходимых в современной электронной среде.

    КОНУСНЫЙ ТОК ЗАРЯДКА

    Метод зарядки конусным током не рекомендуется, так как он не подходит для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов и может сократить срок их службы. Однако из-за простоты схемы и низкой стоимости зарядка конусным током широко используется для зарядки нескольких номеров и / или для циклической зарядки.

    При использовании зарядного устройства для аккумуляторов с конусным током необходимо ограничить время зарядки или включить цепь отключения зарядки для предотвращения перезарядки.

    В схеме зарядки с пониженным током ток уменьшается пропорционально увеличению напряжения. При разработке конического зарядного устройства всегда учитывайте колебания напряжения питания. В этом случае падение внутреннего сопротивления преобразуется в тепло. Следует измерить тепло, выделяемое контуром, и, если необходимо, в конструкцию следует включить радиатор.

    Схема зарядки конусным током Характеристики заряда с пониженным током для этого типа в основном нерегулируемого зарядного устройства

    ПЕРЕЗАРЯДКА СВИНЦОВО-КИСЛОТНОЙ БАТАРЕИ

    В результате слишком высокого напряжения заряда в батарею будет протекать чрезмерный ток после достижения полной зарядки, вызывая разложение воды в электролите и преждевременное старение.

    При высоком уровне перезарядки аккумулятор постепенно нагревается. По мере того, как он становится более горячим, он будет принимать больше тока, нагреваясь еще больше.Это называется тепловым разгоном и может вывести аккумулятор из строя всего за несколько часов.

    ЗАРЯД КИСЛОРОДНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

    Если приложено слишком низкое напряжение заряда, ток по существу прекратится до того, как батарея будет полностью заряжена. Это позволяет части сульфата свинца оставаться на электродах, что в конечном итоге снижает емкость аккумулятора.

    Батареи, которые хранятся в разряженном состоянии или слишком долго остаются на полке, могут поначалу казаться «разомкнутыми» или могут принимать гораздо меньший ток, чем обычно.Это вызвано явлением под названием «сульфатирование». В этом случае оставьте зарядное устройство подключенным к аккумулятору. Обычно батарея начинает принимать увеличивающийся ток, пока не будет достигнут нормальный уровень тока. Если нет реакции, даже если напряжение заряда превышает рекомендуемые уровни, возможно, батарея находилась в разряженном состоянии слишком долго для восстановления, и в этом случае потребуется замена батареи SLA.

    ЦИКЛ ЗАРЯДКИ СВИНЦОВОЙ БАТАРЕИ

    Циклические (или циклические) приложения обычно требуют, чтобы подзарядка выполнялась за относительно короткое время.Однако начальный зарядный ток не должен превышать 0,30 x C ампер. Так же, как напряжение аккумулятора падает во время разряда, оно медленно повышается во время зарядки. Полный заряд определяется напряжением и протекающим током. Когда при зарядном напряжении 2,45 ± 0,05 В / элемент ток, принимаемый аккумулятором, падает до менее 0,01 x C ампера (1% от номинальной емкости), аккумулятор полностью заряжен и зарядное устройство следует отключить или переключить на напряжение холостого хода от 2,25 до 2,30 вольт / элемент. Напряжение не должно подниматься выше 2.45 ± 0,05 В / элемент.

    ЗАРЯДКА СВИНЦОВОГО АККУМУЛЯТОРА В РЕЖИМЕ ОЖИДАНИЯ

    Резервные приложения обычно не требуют, чтобы аккумулятор заряжался так же быстро или так часто, как в циклическом режиме. Тем не менее, аккумулятор необходимо держать постоянно заряженным, чтобы восполнить энергию, которая расходуется из-за внутренних потерь и износа самой батареи. Хотя эти потери в свинцово-кислотных батареях Power Sonic очень малы, их необходимо заменять по мере саморазряда батареи; в то же время на батарею нельзя давать больше этих потерь, иначе она будет перезаряжена.Для этого используется метод зарядки с постоянным напряжением, называемый резервной или плавающей зарядкой.

    Рекомендуемое постоянное напряжение холостого хода составляет 2,25 — 2,30 В на элемент. Поддержание этого плавающего напряжения позволит аккумулятору определять свой собственный уровень тока и оставаться полностью заряженным без необходимости отсоединять зарядное устройство от аккумулятора. Постоянный ток для полностью заряженной батареи, плавающей при рекомендуемом зарядном напряжении, обычно колеблется в районе 0,001 ° C (например, 7 мА для батареи 7 Ач.)

    Поплавковое зарядное устройство в основном представляет собой источник постоянного напряжения. Как и в случае с циклическими зарядными устройствами, необходимо следить за тем, чтобы начальный зарядный ток не превышал 0,30 x C ампера.

    ДВУХЭТАПНАЯ ЗАРЯДКА ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

    В этом методе используются два устройства постоянного напряжения. На начальной фазе заряда используется установка высокого напряжения. Когда зарядка почти завершена и напряжение заряда поднялось до заданного значения (при уменьшении тока заряда), зарядное устройство переключает напряжение на более низкое значение.Этот метод позволяет осуществлять быструю зарядку в циклическом или плавающем режиме без возможности перезарядки даже после продолжительных периодов зарядки.

    Двухступенчатое зарядное устройство SLA с ограничением тока Двухступенчатая зарядная характеристика при постоянном напряжении.

    ЗАРЯДКА 2 ИЛИ БОЛЕЕ БАТАРЕЙ СЕРИИ

    Свинцово-кислотные батареи — это группы элементов по 2 вольта, соединенных последовательно, обычно по 2, 3, 4 или 6 элементов на батарею. Свинцово-кислотные батареи напряжением до 48 В и выше можно заряжать последовательно и безопасно и эффективно.Однако по мере увеличения количества последовательно соединенных батарей возрастает вероятность небольших различий в емкости. Эти различия могут быть результатом возраста, истории хранения, колебаний температуры или неправильного обращения.

    Полностью заряженные батареи никогда не следует смешивать с разряженными батареями при последовательной зарядке. Разряженные аккумуляторы перед подключением необходимо зарядить.

    Когда одно зарядное устройство постоянного напряжения подключено ко всей цепочке высокого напряжения, один и тот же ток течет через все ячейки в цепочке.В зависимости от характеристик отдельных батарей, некоторые из них могут перезаряжаться, в то время как другие остаются в слегка недозаряженном состоянии.

    Чтобы свести к минимуму влияние индивидуальных различий батарей, используйте батареи одного возраста, производителя, ампер-часов и истории и, если возможно, заряжайте цепочками не более 24 или 48 вольт.

    ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРОВ ПАРАЛЛЕЛЬНО

    Свинцово-кислотные батареи можно использовать параллельно с одной или несколькими батареями равного напряжения.При параллельном подключении батарей ток от зарядного устройства будет делиться между батареями почти поровну. Специального подбора батарей не требуется. Если батареи разной емкости подключены параллельно, ток будет делиться между батареями пропорционально емкостям (фактически, внутренним сопротивлениям).

    При параллельной зарядке аккумуляторов, когда ожидается различная степень заряда, лучше всего предусмотреть, чтобы токи не слишком сильно изменялись между батареями.

    ТЕМПЕРАТУРНАЯ КОМПЕНСАЦИЯ АККУМУЛЯТОРА

    Герметичные свинцово-кислотные батареи

    Power Sonic хорошо работают как при низких, так и при высоких температурах. Однако при низких температурах эффективность заряда снижается; при температурах выше 45 ° C (113 ° F) эффективность заряда увеличивается настолько быстро, что возникает опасность теплового разгона, если температурная компенсация не является точной.

    Влияние температуры на напряжение заряда менее критично в приложениях с плавающей запятой, чем в циклическом режиме, когда применяются относительно высокие токи заряда с целью короткого времени перезарядки.

    Влияние температуры обязательно следует учитывать при проектировании или выборе системы зарядки. Температурная компенсация желательна в цепи зарядки, особенно при работе за пределами диапазона от 5 ° C до 35 ° C
    (от 41 ° F до 95 ° F). Температурный коэффициент составляет -2 мВ / элемент / ° C ниже 20 ° C (68 ° F) при использовании поплавка и -6 мВ / элемент / ° C ниже 20 ° C при циклическом использовании. Для более высоких температур следует соответственно уменьшить напряжение заряда.

    В приведенной ниже таблице температурной компенсации батареи показаны рекомендуемые напряжения заряда для различных температур, основанные на окружающем напряжении заряда на элемент.

    25107 901 ° C (77 ° F)
    Температура Циклическое использование (В) Плавающее использование (В)
    -40 ° C (-40 ° F) 2,85 — 2,95 2,38 — 2,43
    -20 ° C (-4 ° F) 2,67 — 2,77 2,34 — 2,39
    -10 ° C (14 ° F) 2,61 — 2,71 2,32 — 2,37
    0 ° C (32 ° F) 2,55 — 2,65 2,30 — 2.35
    10 ° C (50 ° F) 2,49 — 2,59 2,28 — 2,33
    20 ° C (68 ° F) 2,43 — 2,53 2,26 — 2,31
    2,40 — 2,50 2,25 — 2,30
    30 ° C (86 ° F) 2,37 — 2,47 2,24 — 2,29
    40 ° C (104 ° F) ) 2,31 — 2,41 2,22 — 2,27
    50 ° C (122 ° F) 2.25 — 2,35 2,20 — 2,25

    ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЗАРЯДКА SLA АККУМУЛЯТОРОВ

    Все батареи теряют емкость из-за саморазряда, рекомендуется подзарядить любую батарею, которая хранилась в течение длительного периода времени, перед вводом в эксплуатацию.

    Для успешного пополнения заряда батареи, хранившейся более 12 месяцев, напряжение холостого хода должно быть выше 2,0 В на элемент. В этом случае всегда проверяйте напряжение холостого хода перед попыткой дополнительной зарядки.

    ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА

    Эффективность зарядки (η) аккумулятора выражается следующей формулой:

    Эффективность зарядки зависит от степени заряда аккумулятора, температуры и скорости зарядки. График ниже иллюстрирует концепцию состояния заряда и эффективности зарядки.

    На приведенном ниже графике показано, что герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы Power Sonic демонстрируют очень высокую эффективность зарядки даже при низкой скорости зарядки.

    Всегда важно подбирать зарядное устройство, чтобы обеспечить правильный ток и напряжение для заряжаемой батареи. Например, нельзя использовать зарядное устройство на 24 В для зарядки аккумулятора на 12 В.

    Если у вас есть какие-либо вопросы о совместимости существующего зарядного устройства с одним из наших продуктов, позвоните нам или отправьте нам электронное письмо. Мы будем рады помочь вам с зарядкой.

    .

    Вам может понравится

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *