Циклический режим зарядки аккумулятора что это

Режимы работы аккумуляторных батарей: буферный и циклический

Качественная и долговечная работа аккумуляторной батареи это не только положительный экономический эффект для владельца, но и приятная составляющая эксплуатации. Согласитесь, отказ в работе аккумуляторной батареи в первые 2-3 года эксплуатации и отказ работы батареи на 7-10 году эксплуатации вызывают противоположные эмоции.

Важными эксплуатационными характеристиками являются: температурный режим работы (+10..+25 град.Цельсия) и правильно выбранный режим эксплуатации и подобранный под этот режим работы метод заряда. Стоит отметить, что мы разберем варианты и режимы работы аккумуляторных батарей, которые применяются в ИБП, а в следующей статье разберем как правильно зарядить аккумуляторы в ИБП. Аккумуляторы для ИБП это, как правило, свинцово- кислотные необслуживаемые и герметичные, производятся по основным двум технологиям: AGM и GEL (гелевый аккумулятор для ИБП).

Чем определяется долговечность работы аккумуляторной батареи?

Общеизвестным фактом и логичным подтверждением является следующее: срок службы аккумулятора в основном определяется количеством процедур заряд-разряд и его глубина разряда. Другими словами: чем реже мы проводим процедуру разряда аккумулятора и чем менее глубоким этот разряд является – тем дольше прослужит аккумулятор.

Среди утвердившихся у пользователей мифов встречается такой: необходимо периодически разряжать аккумулятор «до нуля» и зарядить его до 100%, в противном случае он испортится. Для аккумуляторных батарей среднего и высшего класса – это останется мифом, а для аккумуляторов низкого качества – этот миф станет инструкцией по эксплуатации. В низкокачественных аккумуляторах отсутствие встряски в виде глубокого разряда и полной зарядки – действительно может повлиять на ресурс его работы. В дешевых аккумуляторах применяются материалы низкого качества (например, свинец-вторсырье) и возникающие в аккумуляторе, из-за этого, внутренние окисления (налет) необходимо каким-то образом убирать. В противовес дешевым, — качественные аккумуляторы нуждаются в постоянном подзаряде (буферный заряд) при котором почти отсутствуют глубокие разряды.

Мы не можем обойти тему «эффекта памяти» в аккумуляторных батареях. Суть эффекта памяти состоит в уменьшении емкости аккумулятора. Потеря емкости в таких аккумуляторах происходит вследствие неполного разряда и последующей зарядки до 100% — аккумулятор «запоминает» уровень неполного разряда и ниже этого «не хочет» разряжаться . Считается, что если «потренировать» аккумулятор методом глубокой разрядки и полной зарядки – емкость частично можно восстановить. Этот эффект может возникать в аккумуляторах изготовленных по нескольким технологиям и полностью отсутствует в аккумуляторных батареях, которые применяются в ИБП. Эффект памяти свойственен аккумуляторам производимым по технологии Никель-металл-гидридный (Ni-MH), Никель-кадмиевый (NiCd), Серебряно-цинковый аккумулятор.

Теперь рассмотрим два режима работы аккумуляторов – буферный и циклический, а также как правильно осуществлять зарядку аккумуляторов в этих режимах.

Работа аккумуляторных батарей в буферном режиме

Буферный режим работы аккумуляторной батареи подразумевает периодический несистемный характер использования. Другими словами – в этом режиме аккумуляторы применяются в аварийных случаях, например в ИБП. В буферном режиме аккумуляторная батарея постоянно подзаряжается специально установленным зарядным напряжением и током и в таком режиме эксплуатации может проработать весь заявленный производителем срок, а иногда и больше. Для буферного режима работы подходят аккумуляторы с небольшим параметром цикличности заряд-разряд, и эти аккумуляторы немного дешевле чем высокоцикличные .

Циклический режим работы аккумуляторной батареи

Циклический режим работы – режим, когда с четкой периодичностью аккумулятор подвергается полному заряду и полному разряду. Примерами такого режима работы являются: электротранспорт, поломоечные машины, электропогрузчики, альтернативная энергетика – все те отрасли, где аккумуляторные батареи имеют постоянную периодичность использования. Циклический режим использования аккумуляторных батарей является для них самым жестким испытанием на прочность. Поэтому перед тем как купить аккумуляторную батарею желательно узнать режим ее работы.

© Материал подготовлен специалистами компании НТС-групп (ТМ Электрокапризам-НЕТ!), 2019год

Источник

Циклический режим работы аккумуляторной батареи

Циклический режим работы аккумуляторной батареи – это режим полного заряда от первичного источника тока – зарядного устройства с последующим разрядом до появления признаков конца разряда.

Именно такой режим определяет срок службы аккумуляторов, и нормируется заводом их изготовителей. В чистом виде он осуществляется при проведении контрольных циклов для определения фактической или остаточной ёмкости аккумуляторов. В таком же режиме или близком к нему эксплуатируются аккумуляторные батареи, являющиеся основными источниками электрической энергии. Это относится к батареям напольного транспорта, аккумуляторам фонарей и устройств мобильной связи.

Заряд батарей производится постоянным током от статического преобразователя.

Свинцовые аккумуляторные батареи для резервного питания стационарных потребителей заряжают от стабилизатора тока до достижения конечного значения напряжения на элемент, умноженный на количество элементов в батарее. Значение тока заряда выбирается из условия резерва времени от снятия энергии до новой постановки на заряд. В зависимости от нагрузки батарея может быть разряжена до конечного напряжения 1,8 В на элемент. Если же по техническим условиям разряд ведется до более низких значений конечного напряжения, то при последующем заряде необходимо сообщать повышенную ёмкость. Для этого после часового перерыва по окончании обычного заряда батарею необходимо снова поставить на заряд током, равным 0,4 максимального зарядного тока. При появлении интенсивного газовыделения заряд прерывается на один час. Такой режим продолжается до тех пор, пока газовыделение не начинается Возможны и другие режимы восстановления емкости, подробно рассмотренные позже тотчас после включения зарядного тока.

Для поддержания неизменного значения напряжения на нагрузке на всем протяжении разряда возможно применение так называемых «концевых» аккумуляторов с элементным коммутатором.

При эксплуатации батареи с элементным коммутатором неизбежно происходит неравномерный разряд отдельных аккумуляторов, что приводит к «разбеганию» их характеристик. Избежать этого возможно при разряде батареи на нагрузку через широтно-импульсный стабилизатор (ШИС) напряжения разряда.

Широкое использование щелочных аккумуляторных батарей в режиме циклирования обусловлено тем, что значительная разница между напряжением конца заряда и рабочим напряжением, являющаяся их существенным недостатком, не имеет значения для потребителей энергии. Специальные зарядные преобразователи – первичные источники постоянного тока, позволяют забыть о разнице зарядных и рабочих напряжений.

Режим разряда в эксплуатации тяговых никель-железных аккумуляторных батарей, установленных на средствах напольного транспорта – электротележках и подъемниках, может отличаться от идеального. В реальности он представляет собой чередующиеся участки нагрузки с паузами. Паузы могут быть обусловлены стоянками транспортных средств и, так называемым, выбегом, когда движение происходит по инерции без затрат энергии.

Заряд щелочных аккумуляторных батарей производится, как правило, постоянным по величине током. Исключением является заряд вторичных источником средств мобильной связи – он производится от источников постоянного напряжения. Достоверным критерием окончания заряда полностью разряженной батареи служит значение сообщенной емкости. Оно должно в полтора раза превышать значение фактической емкости заряжаемой батареи. Нормальным режимом заряда щелочных аккумуляторных батарей считается заряд током, не превышающим 25% номинальной емкости. Превышение этой величины приводит к перегреву электролита, усиленному газовыделению и, как следствие, снижению коэффициента использования зарядного тока.

При отсутствии необходимости быстрого заряда и наличии резерва времени предпочтительными являются режимы заряда меньшими по величине токами, лежащими в границах оптимального коэффициента использования зарядного тока.

Длительные разряды малыми токами, отсутствие усиленных зарядов, накопление углекислых солей в электролите приводят к частичной потере ёмкости аккумуляторами. При снижении емкости необходимо провести несколько циклов заряда-разряда, во время которых аккумуляторам сообщается 300% номинальной емкости. Перед проведением таких циклов необходимо сменить электролит.

Такой же режим применяется для формировки аккумуляторов при введении их в эксплуатацию и контрольных циклах для определения фактической ёмкости. Как правило, срок службы задается в циклах, т.е. в количестве полных зарядов и разрядов до снижения фактической ёмкости ниже гарантированной. В эксплуатации уровень фактической ёмкости определяется потребителем исходя из задач, выполняемых источником тока.

В процессе циклирования контролируются напряжение батареи, токи заряда и разряда, время проведения режимов температура, плотность и химиический состав электролита.

В эксплуатации возможен заряд щелочных аккумуляторов при постоянном напряжении первичного источника электрической энергии.

Глубокие разряды аккумуляторов ниже предельно допустимых значений для каждой электрохимической системы действуют на них губительно, сокращая сроки службы. Поэтому при проведении зарядно-разрядных циклов в аппаратуре должны быть предусмотрены устройства контроля минимально допустимого напряжения, прекращающие режим разряда аккумуляторных батарей.

Источник

Как правильно заряжать свинцово-кислотный аккумулятор

Данная заметка посвящена вопросу заряда аккумуляторов. И правильному подбору зарядного устройства для стационарных необслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов.

Сразу должно оговориться, что есть соответствующие ГОСТы, такие, как МЭК 60896, ГОСТ 26881-86, которыми руководствуются специалисты на предприятиях в телекоммуникационных, инженерных компаниях и где все подробно описано: как проводить заряд, какие правила эксплуатации и плановой замены аккумуляторов.

Я же расскажу самые основы для частных покупателей аккумуляторных батарей как правильно их заряжать.

1. Определение режима использования аккумуляторной батареи

Параметры заряда определяются режимом использования аккумуляторной батареи. Вы, наверное, замечали, что в документации на аккумулятор и на самом корпусе аккумулятора всегда указываются константы для двух разных режимов работы.

Буферный режим

Буферный режим (STANDBY USE) – аккумулятор находится в режиме постоянного подзаряда в составе оборудования. Примеры систем с буферным режимом работы АКБ:

источники бесперебойного питания (ИБП)
пожарные и охранные системы
системы аварийного освещения
лифты

В такое оборудование уже встроена система автоматического подзаряда с оптимально настроенными параметрами. Обычно, ток заряда составляет

10 % от емкости аккумулятора. Например, для аккумулятора ETALON FORS 1207 (12 В 7 Ач) оптимальный ток заряда 0,7 А. Аккумулятор при таком режиме никогда не доводится до состояния глубокого разряда и прослужит максимально долго — при разряде аккумулятора до разумного низкого уровня, устройство отключиться и завершит аварийное питание нагрузки. АКБ ETALON FORS 1207 в таком режиме будет работать до 5 лет.

Циклический режим

Второй режим — циклический (CYCLE USE), наиболее стрессовый для аккумуляторной батареи. Это режим работы аккумуляторов в электромобилях, электролодках, электропогрузчиках и т.д. В этом режиме аккумуляторы используются и в детских электромобилях, электромотоциклах, квадроциклах, самокатах и т.д. При работе в циклическом режиме аккумулятор разряжается, потом ставится на заряд и снова разряжается. Срок службы в таком случае будет определяться не рекомендованным сроком использования, а допустимым количеством циклов заряда-разряда аккумулятора.

Свинцово-кислотные AGM аккумуляторы ETALON FORS имеют циклический ресурс до 250 циклов при разряде 100 %, и до 1200 циклов при разряде 30 %.

Именно в этом режиме актуален вопрос своевременного заряда и правильного хранения.

2. Выбор зарядного устройства для АКБ

Существует много правил и методов заряда аккумулятора, те же ГОСТы в помощь, в том числе одноступенчатые постоянным током, двухступенчатые (сначала постоянное напряжение и затем постоянный ток), комбинированные, с дозарядом и т.д. Но если вы не увлеченный инженер и речь идет о циклическом режиме использования АКБ, лучше всего заряжать аккумуляторы современными зарядными устройствами для AGM аккумуляторов, со встроенным «умным» процессором. Такие ЗУ способны самомтоятельно подбирать опримальные токи заряда и контролируют процесс заряда.

Зарядное устройство подбираем по следующим параметрам:

подходит для стационарных аккумуляторов
диапазон заряжаемых емкостей соответствует емкости аккумулятора (оптимальный зарядный ток 10–20 % от емкости аккумулятора. Технический максимум 30 % емкости, но не больше)
соответствует напряжению аккумулятора (12 В или 6 В)
наличие в комплекте поставки коннекторов для подключения к АКБ
наличие встроенных индикаторов состояния заряда
наличие защиты от короткого замыкания, переполюсовки, перезаряда аккумулятора
наличие инструкции на русском языке

Примечание 1000 ВА: Подробно мы рассматривали зарядные устройства в нашей статье Как мы выбирали зарядное устройство для продаж через интернет-магазин.

3. Проверка параметров зарядного устройства

Общее правило – ток заряда и напряжение должны соответствовать указанным на корпусе аккумулятора и в техническом описании конкретной модели.

Интервал напряжений заряда в циклическом режиме всегда приводится на лицевой стороне АКБ. Для приведенного на иллюстрации аккумулятора, оно составляет 14,5–15 В. В аккумуляторах 6 В интервал напряжений этого производителя будет 7,25–7,5 В.

При выборе зарядного устройства обязательно обращайте на это внимание!

4. Периодичность заряда АКБ

Когда может возникнуть необходимость в заряде аккумулятора?

1) Перед началом использования. Введение аккумуляторов в работу должно производиться при достижении ими номинальной емкости. Приборов для определения заряда аккумулятора много, в том числе они встроены в зарядные устройства. Если аккумулятор перед началом использования разряжен, его нужно подзарядить.

Важно! Чтобы аккумулятор служил долго, его не рекомендуется разряжать более чем на 80 % номинальной емкости. Глубокий разряд, ниже 1,6 В на элемент, приводит к сульфатации и деградации пластин. Рекомендую не допускать в разряженных 12-вольтных аккумуляторах напряжения ниже 10,5 В.

2) После использования и перед хранением разряженный аккумулятор также нужно зарядить. Нельзя оставлять разряженный аккумулятор надолго, он должен храниться полностью заряженным.

3) Регулярно производить полный заряд аккумулятора в течение срока хранения, не реже 1 раза в 6 месяцев. Не забываем о естественном саморазряде 3 % в месяц! При низких или слишком высоких температурах хранения аккумулятор «садится» еще быстрее. При этом крайне желательно, чтобы за весь период хранения проводилось не более двух таких обслуживающих подзарядов.

5. Не забывайте про температурные условия заряда аккумулятора

Параметры напряжения в технических условиях указаны для температуры в 20–25 °C.

Если заряжать аккумулятор приходится при другой температуры, то желательно вводить поправку в зарядное напряжение: учет термокомпенсации напряжения повышает срок службы аккумулятора. В бытовых условиях учесть это правило трудно, поэтому, при вожножности, заряд АКБ переносится в помещение с комнатной температурой.

Не заряжайте принесенные с мороза аккумуляторы, дайте им отогреться в помещении несколько часов. Также нельзя заряжать и слишком нагретые АКБ.
Практически бесполезно заряжать сильно разряженный аккумулятор — меньше 5 В для 12-тивольтового аккумулятора. При напряжении в 7 В аккуулятор иногда удается «вытянуть», но, в таком случае, не стоит рассчитывать на гарантированное восстановление емкости аккумулятора. Для 6-тивольтовых аккумуляторов приведенные значения, соответственно, делим на два.

Сколько времени нужно заряжать аккумулятор

Время заряда зависит от степени разряженности аккумулятора, напряжения и тока заряда.

Если погрузиться в теорию и расписать, какие параметры нужно учесть, чтобы правильно определить время заряда, то получится вполне качественная диссертация. Которая еще и вызовет ожесточенные споры среди профессионалов.

Поэтому, как было рекомендовано выше, выбирайте зарядное устройство по следующим правилам:

Напряжение зарядного устройства должно попадать в интервал напряжения циклического режима, приведенного на лицевой стороне аккумулятора.
Ток заряда ЗУ должен попадать в интервал от 10 до 20 % от емкости аккумулятора.
Зарядное устройство должно быть автоматическим.

и можете считать, что вне зависимости от разряженности аккумулятора, за ночь он зарядится полностью. При этом, если аккумулятор разряжен не полностью, то автоматическое зарядное устройство дозарядит его и перейдет в режим компенсации саморазряда без вреда для аккумулятора.

Подведем итоги:

При использовании аккумулятора в буферном режиме, аккумулятор подзаряжается зарядным устройством входящим в состав оборудования.
При использовании аккумулятора в циклическом режиме, понадобится зарядное устройство, подходящее по параметрам, приведенным в параграфе «Сколько времени нужно заряжать аккумулятор».
При использовании аккумулятора в циклическом режиме, разумно не разряжать аккумулятор полностью и заряжать его как можно чаще. Это позволит увеличить срок службы аккумулятора.
При длительном хранении, с интервалом в 6 месяцев. И не более двух раз за время хранения без использования.

Соблюдайте эти условия, и ваш аккумулятор прослужит максимально долго!

С Вами поделился знаниями
Е. Фурсенко, директор компании ETALON.

Источник

Циклический режим зарядки аккумулятора что это

Циклический и буферный режимы работы акб

Буферный режим

Циклический режим