- Об аккумуляторах .
- Вопросы об аккумуляторах
- Как определить поправочный коэффициент тестеров аккумуляторов Кулон для данных свинцовых аккумуляторов?
- 1. Введение
- 2. Запрос
- 3. Результаты проверки аккумуляторов
- 4. Обработка и анализ результатов проверки аккумуляторов
- Минимальное и максимальное напряжение на аккумуляторе
- Среднее и медианное значение напряжения на аккумуляторе
- Отклонения напряжения (аккумулятор 1-5 отброшен)
- Минимальная и максимальная емкость аккумуляторов, среднее и медианное значение емкости.
- Отклонения емкости аккумуляторов.
- 5. Поправочный коэффициент
- 6. Рекомендации
- Расчет емкости аккумуляторной батареи для пожарной сигнализации
- Пример расчета емкости аккумуляторной батареи типа DELTA
Об аккумуляторах .
Вопросы об аккумуляторах
Как определить поправочный коэффициент тестеров аккумуляторов Кулон для данных свинцовых аккумуляторов?
1. Введение
М ы нередко получаем от пользователей тестеров аккумуляторов Кулон письма с просьбой помочь определить поправочный коэффициент для того или иного типа свинцовых аккумуляторов. Мы отвечаем на все такие письма, а особенно охотно на те, автор которых со своей стороны активно помогает — присылает описание условий, в которых получены результаты проверки аккумуляторов и сами результаты.
В от (в сокращении) один из таких запросов и ответ на него.
2. Запрос
П ри измерении емкости аккумуляторов YUASA SWL 1100 выяснилось, что тестер аккумуляторов Кулон-12ns показывает значение ниже номинального для этих батарей — емкость многих аккумуляторов ниже 80% от номинала, необходимо узнать насколько это правдивые показания.
П о всей видимости тестер аккумуляторов необходимо откалибровать, но возможности произвести контрольный разряд нет. Прошу порекомендовать поправочный коэффициент для данных свинцовых аккумуляторов (хотя бы приблизительно) и помочь определить реальное состояние аккумуляторов.
Э ти аккумуляторы находятся в эксплуатации 2 года. В прошлом году отмечалась повышенная до 30°C температура. Сейчас никаких вздутий и деформаций не обнаружено, температура в помещениях 20-25°C, я, сухо, стоят кондиционеры. Проверка аккумулятора производилась без отключения аккумуляторной батареи от ИБП. Номинальная емкость аккумуляторов YUASA SWL 1100 — 40 А*час, расчетный ресурс — 10 лет.
Н омер Кулона: S09061256. Дата производства: 08.06.09.
3. Результаты проверки аккумуляторов
| Батарея-аккумулятор | Напряжение, В | Емкость, А*час |
| 1-1 | 13.60 | 38.6 |
| 1-2 | 13.59 | 38.6 |
| 1-3 | 13.58 | 38.6 |
| 1-4 | 13.56 | 39.2 |
| 1-5 | 11.19 | — |
| 1-6 | 13.50 | 32 |
| 1-7 | 13.54 | 38 |
| 1-8 | 13.53 | 38.2 |
| 1-9 | 13.51 | 36.6 |
| 1-10 | 13.58 | 36.0 |
| 1-11 | 13.53 | 37.6 |
| 1-12 | 13.57 | 38.6 |
| 1-13 | 13.53 | 37.6 |
| 1-14 | 13.45 | 32.4 |
| 1-15 | 13.52 | 32.2 |
| 1-16 | 13.56 | 38.2 |
| 1-17 | 13.47 | 32.4 |
| 1-18 | 13.60 | 37.0 |
| 1-19 | 13.53 | 35.2 |
| 1-20 | 13.49 | 32.4 |
| 2-1 | 13.55 | 37.2 |
| 2-2 | 13.51 | 35.2 |
| 2-3 | 13.56 | 38.6 |
| 2-4 | 13.51 | 36.4 |
| 2-5 | 13.53 | 38.2 |
| 2-6 | 13.54 | 38.2 |
| 2-7 | 13.49 | 38.0 |
| 2-8 | 13.38 | 32.0 |
| 2-9 | 13.49 | 38.0 |
| 2-10 | 13.52 | 34.8 |
| 2-11 | 13.49 | 37.0 |
| 2-12 | 13.54 | 38.2 |
| 2-13 | 13.50 | 38.2 |
| 2-14 | 13.52 | 37.4 |
| 2-15 | 13.54 | 37.0 |
| 2-16 | 13.54 | 38.2 |
| 2-17 | 13.53 | 38.2 |
| 2-18 | 13.50 | 33.0 |
| 2-19 | 13.55 | 38.4 |
| 2-20 | 13.59 | 39.4 |
4. Обработка и анализ результатов проверки аккумуляторов
К одному UPS подключены две аккумуляторные батареи, состоящие из одинаковых герметичных свинцовых кислотных аккумуляторов. Не известно, введены ли они в эксплуатацию одновременно и из одной ли партии эти аккумуляторы. Поэтому примем предложенное автором запроса разбиение аккумуляторов на две батареи и будем анализировать их по-отдельности.
П оместим все полученные данные в электронную таблицу и проведем несложный статистический анализ.
Минимальное и максимальное напряжение на аккумуляторе
| Батарея | 1 | 2 |
| Umin, В | 11,19 | 13,38 |
| Umax, В | 13,6 | 13,59 |
С разу бросается в глаза большой разброс минимальных напряжений. Смотрим на исходные данные и видим, что у одного из аккумуляторов батареи 1 напряжение понижено примерно на 2.2 В, по сравнению с другими аккумуляторами. Из-за пониженного напряжения, Кулон не смог оценить емкость этого аккумулятора. Напряжение на аккумуляторе 1-5 понижено примерно на величину напряжения одного элемента. Можно предположить, что в имеется короткое замыкание одного из элементов — этот аккумулятор следует заменить немедленно.
Среднее и медианное значение напряжения на аккумуляторе
| Батарея | 1 | 2 |
| Uсред, В | 13,42 | 13,52 |
| Uмедиан, В | 13,53 | 13,53 |
У нас есть большой выброс (аккумулятор 1-5), который сильно смещает величину среднего напряжения. Обычно для данных с выбросами правильнее использовать медиану, а не среднее. Для расчета отклонений напряжения, так сделаем и мы — примем за напряжение группы медианное значение напряжения.
Отклонения напряжения (аккумулятор 1-5 отброшен)
| Батарея | 1 | 2 |
| Станд.откл. U (без выброса), В | 0,04 | 0,04 |
| Относит. ст. Откл. | 0,32% | 0,31% |
Р азбросы напряжения на аккумуляторах небольшие, это характерно для аккумуляторов из одной партии, до окончания ресурса которых еще остается некоторое время (старение аккумуляторов еще не вступило в финальную стадию). О наиболее интересующей нас величине — емкости аккумуляторов, напряжение или разброс напряжений не говорит ничего.
Минимальная и максимальная емкость аккумуляторов, среднее и медианное значение емкости.
| Батарея | 1 | 2 |
| Еmin, А*час | 32 | 32 |
| Emax, А*час | 39,2 | 39,4 |
| Eсред, А*час | 36,28 | 37,08 |
| Емедиан, А*час | 37,6 | 38 |
М аксимальная и минимальная емкости аккумуляторов заметно различаются, поэтому отклонения мы будем мы рассчитывать относительно медианного значения.
Отклонения емкости аккумуляторов.
| Батарея | 1 | 2 |
| Станд.откл. Е (без 1-5), А*час | 2,64 | 1,93 |
| Относит. ст. Откл. | 7,03% | 5,07% |
| Макс.отклонение Е, А*час | 5,6 | 6 |
| Относит.макс.отклон.Е | 14,9% | 15,8% |
С тандартное отклонение емкости аккумуляторов 5-7% — это неплохо. Но максимальные отклонения емкости — великоваты для 10-летних аккумуляторов, простоявших в буфере всего 2 года. Похоже, что эти аккумуляторные батареи испытали на себе какое-то вредное воздействие (неправильные режимы зарядки или, скорее всего, повышенную температуру). Но сейчас, по утверждениям автора запроса, с температурой и режимами все нормально.
С ами по себе 15% отклонения емкости от медианы не являются причиной выводить аккумуляторы из эксплуатации. Поэтому можно считать состояние аккумуляторных батарей 1 и 2 (за исключением аккумулятора 1-5) удовлетворительным.
5. Поправочный коэффициент
К онтрольный разряд аккумуляторов не проводился, поэтому следует избрать альтернативный метод определения поправочного коэффициента. Как мы выяснили, аккумуляторы уже несколько изношены, но их состояние (кроме аккумулятора 1-5) далеко от аварийного. Поэтому, для определения поправочного коэффициента, есть смысл применить метод максимума (см. инструкцию по эксплуатации тестера аккумуляторов Кулон-12ns). Мы предположим, что самые лучшие (с максимальной по показаниям Кулонов емкостью) аккумуляторы батареи имеют емкость, равную номинальной.
| Батарея | 1 | 2 |
| Еном, А*час | 40 | 40 |
| Emax, А*час | 39,2 | 39,4 |
| Поправочный коэффициент | 1,02 | 1,02 |
Т ак как тестер аккумуляторов Кулон-12ns позволяет установить поправочные коэффициенты или 1.00, или 1.03, то можно использовать любой из них — погрешность будет невелика.
6. Рекомендации
2 . Проверить работу кондиционеров. Рекомендуемая температура 18°C. Каждый градус превышения температуры приведет для каждого ИБП к среднегодовым потерям примерно 6000 рублей за счет ускорения старения аккумуляторов (сравните это со стоимостью электроэнергии потребляемой кондиционерами).
3 . Проверять аккумуляторы тестером аккумуляторов Кулон 2-4 раза в год. Через 2 года по этим данным составить прогноз ресурса по каждой аккумуляторной батарей и заложить стоимость замены батареи в бюджет соответствующего периода.
4 . При проверке аккумуляторов Yuasa SWL 1100 использовать поправочный коэффициенты для Кулона 1.00 или 1.03. При сравнении новых данных со старыми не забыть учесть коэффициенты, использованные при проверке аккумуляторов.
Источник
Расчет емкости аккумуляторной батареи для пожарной сигнализации
В этой статье будут рассмотрены все тонкости расчета емкости аккумуляторной батареи (АКБ) для автоматической пожарной сигнализации (АПС).
Перед началом что либо считать, нам надо ознакомится с нормативными документами:
Так согласно СП5.13130.2009 Изм.1 (Изм.1 внесено от 01.06.2011 г) пункт 15.3 гласит, что при наличии одного источника электропитания (на объектах 3 категории надежности электроснабжения, в моем случае был объект 3 категории) допускается использовать в качестве резервного источника питания электроприемников, указанных в пункте 15.1 (в этом пункте рассматривается электроснабжение системы АПС на объектах 1 категории надежности), бесперебойное питание электроприемников для АПС должно обеспечиваться аккумуляторными батареями или блоками бесперебойного питания, для питания указанных электроприемников в дежурном режиме в течении 24 часов плюс 1 час в тревожном режиме.
Если же посмотреть НПБ 88-2001 (Дата введения в действие 1 января 2002 г) который был принят взамен СНИП 2.04.09-84, НПБ 21-98, НПБ 22-96, НПБ 56-86, (обращаю Ваше внимание что данный НПБ 88-2001 никто не отменял и он действителен!), то согласно пункта 14.3 — бесперебойное питание электроприемников для АПС, должно обеспечиваться в дежурном режиме в течении 24 часов плюс 3 часа в тревожном режиме.
Иcходя из личного опыта лучше принимать СП5.13130.2009 Изм.1.
(Был случай когда, было принято решение сделать расчет на основе НПБ 88-2001, руководствуясь, тем, что 3 часа будет лучше, чем 1 час. Вскоре после выпуска проекта, пришло замечание от Заказчика с требованием пересчитать емкость аккумуляторной батареи руководствуясь СП5.13130.2009 Изм.1. Аргументировали они тем что, если считать акк. батарею с учетом 3 часов в тревожном режиме, это приводит к завышению емкости аккумуляторной батареи и соответственно ее удорожание.)
Формула для расчета емкости аккумуляторной батареи для АПС представляет собой:
Обращаю Ваше внимание, что этот коэффициент обобщенный, для более точного определения этого коэффициента нужно использовать график зависимости емкости аккумуляторной батареи от срока службы, данную информацию Вы сможете найти в описании на выбранную акк. батарею.
Пример расчета емкости аккумуляторной батареи типа DELTA
Таблица — Исходные данные
| Наименование прибора | Кол-во, шт | Потребляемый ток в «Дежурном режиме», мА | Потребляемый ток в «Режиме тревоги», мА | Суммарный потребляемый ток в «Дежурном режиме», мА | Суммарный потребляемый ток в «Режиме тревоги», мА |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. Выбираем коэффициент старения аккумуляторной батареи из графика зависимости емкости аккумуляторной батареи от срока службы: Согласно графика, после 5 лет службы у аккумуляторной батареи останется 70% емкости от начальной, соответственно коэффициент старения у нас составит 100%/70% = 1,43. (Срок службы данной акк. батареи составляет 5 лет). 2. Определяем необходимую емкость аккумуляторной батареи для питания приборов в дежурном режиме 24 часа плюс 1 час (согласно СП5.13130.2009 Изм.1):
Результат: Выбираем аккумуляторную батарею емкостью 26 А*ч типа DELTA DTM 1226. Источник |
