Методы заряда аккумуляторов

Метод заряда током постоянной силы.

Полный заряд АКБ происходит при подключении ее к источнику тока постоянной силы с напряжением до 16,2 В. Сила тока при 20-часовом заряде берется равной 1/20 Ср, а при 10-часовом — 1/10Ср (где Ср — номинальная емкость АКБ).

Преимуществом заряда током постоянной силы является возможность полного заряда батареи. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако, не стоит впадать в крайность — при совсем низком токе время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит» значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%.

К недостаткам данного метода относятся:

• необходимость стабилизации силы тока,
• обильное газовыделение,
• возможность повышения температуры.

Для снижения указанных отрицательных эффектов применяют двухступенчатый режим заряда. В течение 1-й ступени производят заряд током 0,1Ср до достижения АКБ напряжения 14,4 В. Затем продолжают заряд током, уменьшенным в 2 раза.

Метод заряда при постоянном напряжении.

Данным методом можно зарядить АКБ до 90-95% номинальной емкости. Недостаток метода — значительный нагрев батареи из-за большой силы тока в начале заряда.

Напряжение источника, к которому подключена АКБ, выдерживается постоянным.

В зависимости от величины напряжения ток может достигать в начале процесса значительной силы, а затем по мере заряда снижается до нуля. Обычно напряжение источника равно 14,6-15 В.

Есть и неклассические способы.

Метод подзаряда малым током.

Величина тока от 0,03 А до 0,5 А. Используется для компенсации тока саморазряда и поддержания АКБ в заряженном состоянии, также для восстановления ее емкости в тренировочном цикле.

Автоматический метод заряда. Современный, оптимальный метод заряда батарей, состоящий из двух этапов. На первом этапе производится заряд АКБ током постоянной силы 0,1Ср, после того как напряжение АКБ возрастет и достигнет 14,4-14,8 В (напряжения ограничения), дальнейшая подзарядка происходит при постоянном напряжении с автоматически уменьшающимся током.

Этот метод исключает отрицательные эффекты, присущие вышеперечисленным способам. Он обеспечивает автоматическое поддержание оптимальной скорости заряда, не допуская опасного для батареи перенапряжения, приводящего к обильному газовыделению и кипению электролита.

При правильно выбранном напряжении величина силы тока уменьшается до значения, компенсирующего саморазряд А=E.

ВНИМАНИЕ!

• Производить заряд АКБ разрешается только в помещениях с подходящей приточно-вытяжной вентиляцией!
• Во время заряда выделяется взрывчатая смесь водорода и кислорода, вредная для жизни и взрывоопасная!
• Не подходите к аккумулятору, особенно во время заряда, с открытым огнем или зажженной сигаретой! Не производите никаких действий, способствующих образованию искры!
• При выключенном двигателе и всех потребителях электроэнергии отсоедините как описано выше и выньте аккумулятор из автомобиля (при зарядке батареи на автомобиле обязательно отсоедините электрические кабели и следуйте инструкции автомобиля)!
• Аккумулятор заряжается только постоянным током!
• Запрещено осуществлять заряд аккумулятора высокими зарядными токами!

Проверка зарядки при помощи мультиметра

В последние десятилетия появилось множество приборов, использующих для обеспечения автономной работы аккумуляторы или батареи постоянного тока. Это электроинструменты, телефоны, компьютеры, различные бытовые приборы. К каждому из них, как правило, прилагается зарядное устройство для поддержания аккумулятора в рабочем состоянии. Увы, нередко возникают ситуации, при которых батарея не заряжается вовсе или разрядка наступает очень быстро. Одной из причин возникновения таких явлений может быть неисправность зарядного устройства (ЗУ).

Принцип работы

Работа зарядного устройства основана на понижении напряжения и преобразовании переменного тока в постоянный. Для этого в схеме присутствует понижающий трансформатор и диодный мост.

Напряжение зарядки должно быть на 5-10% выше номинального значения этого параметра у батареи, а величина тока зарядки должна быть около 10% от ее емкости.

Иногда подзарядка телефона производится от аккумулятора постоянного тока автомобиля. В этом случае выпрямление (преобразование из переменного в постоянный) не нужно.

Проверка

Для проверки работоспособности трансформатора ЗУ достаточно подключить параллельно выводам лампу, номинал которой соответствует зарядному устройству. Можно проверить наличие напряжения на выводах зарядного устройства тестером (цифровым мультиметром).

Полное представление о состоянии можно получить только при проверке зарядного устройства мультиметром. Для различных приборов подзарядка происходит по-разному, и очевидно, методы проверки различны.

Мобильные телефоны и компьютеры

Проверка ЗУ мобильного телефона или планшетного компьютера сводится к измерению напряжения на выводах. Оно должно соответствовать указанному в руководстве по эксплуатации или наклейке (маркировке) на корпусе.

Мультиметр переводится в режим измерения напряжения постоянного тока, если он не поддерживает функцию автоматической настройки. Иногда контакты разъема ЗУ настолько малы, что добраться до них щупами мультиметра не представляется возможным.

В этом случае можно аккуратно воспользоваться обычными стальными швейными иглами. Если и в этом случае произвести измерение невозможно, необходимо разобрать корпус ЗУ и найти выводы, к которым припаиваются концы электрошнура.

Электроинструменты и бытовая техника

Зарядку аккумуляторов электроинструментов производят при помощи более совершенных приборов. Такие ЗУ имеют, как правило, три вывода: два силовых и один управляющий. Управляющий служит для передачи информации о состоянии батареи в ЗУ. При достижении номинального заряда или перегреве аккумулятора, ток ЗУ ограничивается.

Для проверки измеряется напряжение на выводах силовых контактов. На этом проверка и закончилась бы, но бывают случаи, когда при исправном ЗУ аккумуляторы не заряжаются, или же оно отключается очень быстро, не зарядив батарею.

В этом случае необходимо измерять напряжение зарядки при подключенном аккумуляторе. Так как зарядные устройства выполнены с контактами, защищенными от доступа посторонних предметов, придется разобрать корпус и припаять к выводам провода. Иногда это сделать просто, а иногда приходится приложить усилие, проделывая борозды в корпусе острым ножом.

После этого можно проверить заряд с помощью мультиметра, используя для подключения провода. Если измеряемая величина колеблется от номинальной до нуля, скорее всего, произошло ослабление силовых контактов. Если происходит преждевременное отключение, необходимо обратить внимание на управляющий контакт.

Если после восстановления контакта происходит неполный заряд батареи, причина не в зарядном устройстве, а в терморезисторе, установленном в самом аккумуляторе.

Автомобили и мотоциклы

Особого внимания заслуживает способ проверки зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов. Они используются для периодической зарядки, когда автомобиль или мотоцикл используется редко и зарядка от генератора не производится.

Такие ЗУ могут быть довольно мощными, использоваться и как пусковые устройства, выдающие большой ток. В их конструкцию могут быть включены вентиляторы охлаждения, измерительные приборы – вольтметр и амперметр или контрольная лампа в качестве тестера зарядки.

Проверка ЗУ заключается в проверке параметров выдаваемого тока, проверке правильности показаний приборов. В этом случае необходимо четко представлять, как проверять зарядное устройство мультиметром.

В первую очередь измеряется выходное напряжение зарядки. Для заряженного аккумулятора с напряжением 12 В, оно должно быть в пределах 13,2 – 14,4 В.

Напряжение измеряется мультиметром, в режиме DCV, подключенным параллельно выводам ЗУ. Если при полностью разряженной батарее ЗУ не обеспечивает напряжение зарядки более 13,2 В, то применять его нельзя, подзарядка не будет происходить. Одновременно производится поверка вольтметра на корпусе, если он предусмотрен конструкцией.

Следующим шагом производится измерение силы зарядного тока. Если ЗУ автоматическое, он должен соответствовать 1/10 емкости батареи. Если предусмотрено ручное управление, ток выставляется при помощи регулятора. Его измеряется мультиметром в режиме амперметра, включенным в цепь последовательно.

Для пусковых устройств производится проверка при максимальном пусковом токе. Исправное зарядное устройство после отключения должно обеспечить заряд не менее 13,2 В.

Зарядные батареи | Mastervolt

Напряжение заряда

Mastervolt gel (2 В, 12 В) и Mastervolt AGM (6 В, 12 В) следует заряжать напряжением 14,25 В для систем 12 В и 28,5 В для систем 24 В. За фазой поглощения следует фаза подзарядки (см. 3-ступенчатая + характеристика зарядки на стр. 242), в которой напряжение снижается до 13,8 В для систем 12 В и 27,6 В для систем 24 В. Эти цифры предполагают температуру 25 ° C.

Для влажных свинцово-кислотных аккумуляторов напряжение поглощения составляет 14,25 В для систем 12 В и 28,5 В для систем 24 В. Напряжение холостого хода для этого типа батареи составляет 13,25 В для 12 В и 26,5 В для систем на 24 В. Все эти цифры приведены для 25 ° C.

заряжаются напряжением поглощения 14,25 В для 12 В и 28,5 В для систем на 24 В. Напряжение холостого хода составляет 13,5 В для 12 В и 27 В для 24 В.

Ток заряда

Практическое правило для гелевых и AGM аккумуляторов гласит, что минимальный зарядный ток должен составлять от 15 до 25% от емкости аккумулятора.Во время зарядки вы обычно продолжаете подавать питание на подключенные устройства, и эту потребляемую мощность следует прибавить к 15-25%.

Это означает, что для батареи на 400 Ач и подключенной нагрузки в десять ампер требуется зарядное устройство емкостью от 70 до 90 ампер, чтобы зарядить батарею за разумное время.

Максимальный ток зарядки составляет 50% для гелевой батареи и 30% для батареи AGM. Литий-ионные аккумуляторы Mastervolt могут подвергаться гораздо более высоким токам заряда.Однако, чтобы максимально продлить срок службы литий-ионной батареи, Mastervolt рекомендует максимальный зарядный ток 30% от емкости. Например, для аккумулятора на 180 Ач это означает максимальный зарядный ток 60 ампер.

Зарядное устройство с температурной компенсацией для оптимальной защиты

Для обеспечения максимально длительного срока службы гелевых, AGM и литий-ионных аккумуляторов требуется современное зарядное устройство Mastervolt с трехступенчатой ​​+ зарядной характеристикой. Эти зарядные устройства для аккумуляторов непрерывно регулируют напряжение заряда и ток заряда.

Для влажных гелевых и AGM аккумуляторов рекомендуется иметь датчик для измерения температуры аккумулятора. Это регулирует напряжение заряда в соответствии с температурой аккумулятора, продлевая срок его службы. Мы называем это «температурной компенсацией».

Кривая температурной компенсации

Поскольку устройства, такие как холодильники, всегда потребляют энергию от аккумулятора, даже когда он заряжается, температурная компенсация Mastervolt включает максимальный эффект компенсации для защиты подключенных устройств.Компенсация составляет не более 14,55 В для системы 12 В и 29,1 В для системы 24 В.

При очень высоких (> 50 ° C) и низких (<-20 ° C) температурах влажные гелевые и AGM-аккумуляторы больше не могут заряжаться. За пределами этих пределов зарядное устройство Mastervolt будет продолжать питать подключенных потребителей, но не заряжать батареи.

Для литий-ионных аккумуляторов не требуется регулировка напряжения на более высокую или более низкую температуру.

Приведенная ниже формула используется для расчета времени зарядки гелевого или AGM аккумулятора:

Приведенная ниже формула используется для расчета времени зарядки литий-ионного аккумулятора:

Lt = время зарядки
Co = емкость аккумулятора
eff = эффективность; 1.1 для гелевой батареи, 1,15 для батареи AGM и 1,2 для залитой батареи
Al = ток зарядного устройства
Ab = потребление подключенного оборудования в процессе зарядки

Расчет времени зарядки

При расчете времени зарядки аккумулятора необходимо учитывать следующее:

Первое, что нужно учитывать — это эффективность батареи. В стандартной влажной батарее это около 80%. Это означает, что если 100 Ач разряжены от батареи, необходимо зарядить 120 Ач, чтобы снова можно было извлечь 100 Ач.У гелевых и AGM аккумуляторов эффективность выше — от 85 до 90%, поэтому потери меньше и время зарядки меньше по сравнению с мокрыми батареями. В литиево-ионных батареях КПД достигает 97%.

Еще одна вещь, которую необходимо иметь в виду при расчете времени зарядки, заключается в том, что последние 20% процесса зарядки (от 80 до 100%) занимают около четырех часов с влажными, гелевыми и AGM батареями (это не относится к литий-ионным батареям. батареи). Во второй фазе, также называемой фазой поглощения или постзарядки, тип батареи определяет, сколько тока потребляется, независимо от емкости зарядного устройства.

Явление фазы постзарядки снова не относится к литий-ионным батареям, которые заряжаются намного быстрее.

Вредное воздействие пульсаций напряжения на батареи

Батарея может выйти из строя преждевременно из-за пульсаций напряжения, создаваемых зарядными устройствами. Чтобы предотвратить это, пульсации напряжения, вызванные зарядным устройством, должны оставаться как можно более низкими.

Пульсации напряжения приводят к токам пульсаций. Как показывает практика, пульсирующий ток должен оставаться ниже пяти процентов от установленной емкости батареи.Если к аккумулятору подключено навигационное или коммуникационное оборудование, такое как устройства GPS или VHF, пульсации напряжения не должны превышать 100 мВ (0,1 В). Дальнейшее действие может привести к неисправности оборудования.

Mastervolt оснащены отличным стабилизатором напряжения, а создаваемое ими пульсирующее напряжение всегда ниже 100 мВ.

Еще одно преимущество низкого напряжения пульсаций состоит в том, чтобы предотвратить повреждение системы, если, например, клемма аккумулятора не закреплена должным образом или подверглась коррозии.Благодаря низкому напряжению пульсаций зарядное устройство Mastervolt может питать систему даже без подключения к аккумуляторной батарее.

Определение степени заряда аккумулятора

Приведенное рядом объяснение, касающееся экспоненты Пойкерта, показывает, что состояние заряда батареи не может быть просто определено на основе, например, измерения напряжения батареи.

Самый лучший и самый точный способ проверить состояние заряда — это использовать амперметр (монитор батареи).Примером такого измерителя является монитор батареи Mastervolt MasterShunt, BTM-III или BattMan. Помимо тока заряда и разряда, этот монитор также показывает напряжение батареи, количество потребляемых ампер-часов и время, оставшееся до того, как аккумуляторная батарея потребует подзарядки.

Одна из вещей, которая отличает Mastervolt Battery Monitor от других поставщиков, — это наличие исторических данных. Это показывает, например, циклы заряда / разряда батареи, самый глубокий разряд, средний разряд, а также самое высокое и самое низкое измеренное напряжение.

Закон Пойкерта

На первый взгляд кажется несложным подсчитать, сколько еще батарея будет обеспечивать достаточную мощность. Один из наиболее распространенных методов — разделить емкость аккумулятора на ток разряда. Однако на практике такие расчеты часто оказываются неверными. Большинство производителей аккумуляторов указывают емкость аккумулятора, исходя из того, что время разряда составляет 20 часов. Например, батарея на 100 Ач должна обеспечивать 5 ампер в час в течение 20 часов, в течение которых напряжение не должно опускаться ниже 10.5 В (1,75 В / элемент) для аккумулятора 12 В. К сожалению, при разряде на уровне 100 ампер аккумулятор на 100 Ач обеспечивает всего 45 Ач, а это означает, что его можно использовать менее 30 минут.

Это явление описывается формулой — законом Пойкерта — изобретенной более века назад первопроходцами в области батарей Пойкертом (1897) и Шредером (1894). Закон Пейкерта описывает влияние различных значений разряда на емкость батареи, то есть то, что емкость батареи уменьшается при более высоких скоростях разряда.Все мониторы аккумуляторов Mastervolt учитывают это уравнение, поэтому вы всегда будете знать правильное состояние своих аккумуляторов.

Пойкерта не применяется к литий-ионным батареям, поскольку подключенная нагрузка не влияет на доступную емкость.

Формула Пойкерта для определения емкости аккумулятора при заданном токе разряда:

Cp = емкость батареи, доступная при заданном токе разряда
I = уровень тока разряда
n = показатель Пойкерта = log T2 — logT1: log I1 — log I2
T = время разряда в часах

I1, I2 и T1, T2 можно найти, выполнив два испытания на разряд.Это включает в себя двукратную разрядку аккумулятора при двух разных уровнях тока.

Один высокий (I1) — скажем, 50% емкости батареи — и один низкий (I2) — около 5%. В каждом из тестов регистрируется время T1 и T2, которое проходит до того, как напряжение батареи упадет до 10,5 В. Провести два испытания на разряд не всегда просто. Часто большая нагрузка будет недоступна или не будет времени для теста медленной разрядки. Вы можете получить данные, необходимые для вычисления показателя Пойкерта, из технических характеристик батареи.

Вентиляция

В нормальных условиях гелевые, AGM и литий-ионные аккумуляторы практически не выделяют опасного газообразного водорода. Утечка газа незначительна. Однако, как и в случае со всеми другими батареями, во время зарядки выделяется тепло. Чтобы обеспечить максимально долгий срок службы, важно, чтобы это тепло отводилось от батареи как можно быстрее. Следующая формула может использоваться для расчета вентиляции, необходимой для зарядных устройств Mastervolt.

Q = требуемая вентиляция в м³ / ч
I = максимальный ток заряда зарядного устройства
f1 = 0.5 уменьшение для гелевых батарей
f2 = уменьшение 0,5 для закрытых батарей
n = количество используемых элементов (12-вольтовая батарея имеет шесть элементов по 2 вольта каждая)

Возвращаясь к примеру аккумуляторной батареи 12 В / 400 Ач и зарядного устройства на 80 А, минимальная необходимая вентиляция будет: Q = 0,05 x 80 x 0,5 x 0,5 x 6 = 6 м³ / ч

Этот воздушный поток настолько мал, что обычно достаточно естественной вентиляции. Если батареи установлены в закрытом корпусе, потребуются два отверстия: одно сверху и одно снизу.Размеры вентиляционного отверстия можно рассчитать по следующей формуле:

A = отверстие в см²
Q = вентиляция в м³

В нашем случае это составляет 28 x 6 = 168 см² (около 10 x 17 см) для каждого отверстия.

не выделяют водород и поэтому безопасны в использовании. Когда батареи заряжаются быстро, происходит некоторое выделение тепла, и в этом случае приведенная выше формула может использоваться для отвода тепла.

Обратитесь к установщику для более крупных систем с несколькими зарядными устройствами.

<< Назад к обзору

Учебное пособие по зарядке аккумулятора | ChargingChargers.com

Текущая технология зарядки аккумуляторов основана на использовании микропроцессоров (компьютерных чипов) для подзарядка с использованием 3-ступенчатой ​​(или 2-х или 4-х ступенчатой) регулируемой зарядки. Это «умные» зарядные устройства », а качественные устройства обычно не продаются в дисконтных магазинах.Три Стадиями или этапами зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов являются объемная, абсорбционная и плавающая. Квалификация или уравнивание иногда считаются еще одним этапом. 2 этап блок будет иметь объемную и плавающую ступени. Важно использовать батареи производителя. рекомендации по зарядке и напряжениям, или качественный микропроцессор управляемое зарядное устройство для поддержания емкости аккумулятора и срока его службы.

«Умные зарядные устройства» созданы с учетом современной философии зарядки. а также получать информацию от аккумулятора, чтобы обеспечить максимальный заряд с минимальное наблюдение.Для некоторых гелевых аккумуляторов и аккумуляторов AGM могут потребоваться специальные настройки. или зарядные устройства. Наши устройства выбраны по их совместимости с типами батарей, которые они уточнить. Гелевые батареи обычно требуют определенного профиля заряда, а гелевые батареи требуется специальное или выбираемое гелем или подходящее гелеобразное зарядное устройство. Пиковая зарядка напряжение для гелевых аккумуляторов составляет 14,1 или 14,4 вольт, что ниже, чем у влажных или AGM. Тип батареи необходим для полной зарядки. Превышение этого напряжения в гелевой батарее может вызвать пузыри в геле электролита и необратимое повреждение.

Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют устанавливать зарядное устройство примерно на 25% емкости аккумулятора. емкость (ah = емкость в ампер-часах). Таким образом, 100-амперная батарея потребует около 25 ампер. зарядное устройство (или меньше). Для сокращения времени зарядки можно использовать зарядные устройства большего размера, но уменьшить срок службы батареи. Меньшие зарядные устройства подходят для длительного плавания, например а 1 или «умное зарядное устройство» на 2 А можно использовать для обслуживания батареи между циклами с повышенным током использовать.Некоторые батареи указывают 10% емкости (0,1 X C) в качестве скорости заряда, а в то время как это ничего не помешает, хорошее микропроцессорное зарядное устройство соответствующей зарядки профиль должен быть в порядке до 25% ставки. Вы разговариваете с разными инженерами, даже в одна и та же компания, вы получите разные ответы.

Трехступенчатая зарядка аккумулятора

Стадия BULK включает около 80% перезарядки, при этом ток зарядки остается постоянным (в зарядном устройстве постоянного тока), и напряжение увеличивается.Правильно размер зарядного устройства даст батарее столько тока, сколько она может принять до зарядного устройства емкости (25% емкости аккумулятора в ампер-часах), и не поднимать мокрый аккумулятор выше 125 F, или аккумулятор AGM или GEL (регулируемый клапаном) более 100 F.

Ступень ПОГЛОЩЕНИЕ (примерно оставшиеся 20%) имеет зарядное устройство. удерживая напряжение на уровне напряжения поглощения зарядного устройства (от 14,1 до 14,8 В постоянного тока). VDC, в зависимости от уставок зарядного устройства) и уменьшая ток до тех пор, пока аккумулятор не полностью заряжен.Некоторые производители зарядных устройств называют эту стадию абсорбции стадия уравнивания. Мы не согласны с таким использованием термина. Если аккумулятор не удерживают заряд, или ток не падает после ожидаемого времени перезарядки, батарея может иметь постоянную сульфатацию.

Ступень FLOAT — это место, где напряжение заряда снижается до 13,0 В постоянного тока и 13,8 В постоянного тока и поддерживается постоянным, в то время как ток снижается до менее 1% заряда батареи вместимость.Этот режим можно использовать для поддержания полностью заряженного аккумулятора на неопределенный срок.

Время перезарядки можно приблизительно определить, разделив заменяемые ампер-часы на 90%. номинальной мощности зарядного устройства. Например, аккумулятор на 100 ампер-часов с Разряд 10% потребует замены 10 ампер. Используя зарядное устройство на 5 ампер, мы имеем 10 ампер часов, разделенных на 90% от 5 ампер (0,9×5) ампер = расчетное время зарядки 2,22 часа. А глубоко разряженный аккумулятор отклоняется от этой формулы, требуя больше времени на каждый ампер подлежит замене.

Рекомендации по частоте подзарядки варьируются от эксперта к эксперту. Оказалось, что глубина разряда влияет на срок службы батареи больше, чем частота подзарядки. Для например, подзарядка, когда оборудование не будет использоваться какое-то время (прием пищи перерыв или что-то еще), может поддерживать среднюю глубину разряда выше 50% для услуги день. Это в основном относится к аккумуляторным приложениям, где средняя глубина разряд падает ниже 50% за день, а аккумулятор можно полностью зарядить один раз в течение 24 часов.

Выравнивание

Выравнивание — это, по сути, управляемая перезарядка. Некоторые производители зарядных устройств назовите пиковое напряжение, которое зарядное устройство достигает в конце НАСОСНОГО режима (поглощение напряжение) выравнивающее напряжение, но технически это не так. Большая влажность (залитые) батареи иногда выигрывают от этой процедуры, особенно физически высокие батареи. Электролит в мокрой батарее со временем может расслаиваться, если не ездить на велосипеде изредка.При выравнивании напряжение поднимается выше типичного. пиковое напряжение зарядки (от 15 до 16 вольт в 12-вольтовой системе) хорошо в газе этап и проводится в течение фиксированного (но ограниченного) периода. Это разжигает химию в аккумулятор целиком, «уравняв» силу электролита и сбив любой рыхлый сульфат, который может находиться на пластинах аккумулятора.

Конструкция аккумуляторов AGM и гелевых практически исключает расслоение, и почти все производители этого типа не рекомендуют его (не советуют).Некоторые производители (в частности, Concorde) указывают процедуру, но напряжение и время не учитываются. важно, чтобы избежать повреждения аккумулятора.

Тестирование батарей

Тестирование батареи можно провести несколькими способами. Самый популярный включает в себя измерение удельного веса и напряжения аккумулятора. Удельный вес относится к влажным ячейкам с съемные колпачки, дающие доступ к электролиту. Для измерения удельного веса купите ареометр с температурной компенсацией в магазине автозапчастей или в магазине инструментов.К Измерьте напряжение, используйте цифровой вольтметр в настройке напряжения постоянного тока. Поверхность Перед испытанием необходимо снять заряд со только что заряженной батареи. 12 часов истечение срока после зарядки квалифицируется, или вы можете удалить поверхностный заряд с помощью нагрузки (20 ампер в течение 3 с лишним минут).

Состояние зарядного напряжения Удельный вес 12 В 6 В 100% 12.7 6,3 1,265 75% 12,4 6,2 1,225 50% 12,2 6,1 1,190 25% 12,0 6,0 1,155 Разряжено 11,9 6,0 1,120

Нагрузочное тестирование — еще один метод тестирования батареи. Нагрузочное тестирование удаляет усилители из аккумулятор (аналогично запуску двигателя).Некоторые производители аккумуляторов маркируют свои аккумулятор с амперной нагрузкой для тестирования. Это число обычно составляет 1/2 рейтинга CCA. Например, батарея на 500 CCA будет тестировать под нагрузкой 250 ампер в течение 15 секунд. Нагрузка Тест может быть выполнен только в том случае, если аккумулятор полностью или почти полностью заряжен. Некоторые электронные Тестеры нагрузки применяют нагрузку 100 А в течение 10 секунд, а затем отображают напряжение батареи. Это число сравнивается с диаграммой на тестере на основе рейтинга CCA для определения состояние батареи.

Сульфатация батарей начинается, когда удельный вес падает ниже 1,225 или напряжение измеряет менее 12,4 (батарея 12 В) или 6,2 (батарея 6 В). Сульфатирование может затвердевают на пластинах батареи, если оставить их достаточно долго, уменьшая и в конечном итоге разрушая способность батареи генерировать номинальные вольты и амперы. Есть устройства для удаление жесткого сульфатирования, но лучший способ — предотвратить образование путем правильного уход за аккумулятором и подзарядка после цикла разрядки.Сульфатирование — основная причина значительная часть свинцово-кислотных аккумуляторов не достигает своего химического срока службы.

Зарядка параллельно соединенных аккумуляторов

Батареи, подключенные параллельно (положительный к положительному, отрицательный к отрицательному), видны зарядное устройство как одна большая батарея суммарная емкость всех батарей в ампер-часах. Таким образом, три 12-вольтовых батареи по 100 ампер-час (ач) в параллельно видны как одна батарея на 12 вольт 300 ач.Их можно зарядить одним плюсом и отрицательное соединение от одного зарядного устройства с рекомендуемым выходом усилителя. Они также могут быть заряжены с зарядным устройством с несколькими выходами, в данном случае с трехъядерным блоком, с каждой батареей получение собственного подключения при напряжении аккумуляторной батареи. Зарядная сила тока будет суммой отдельных выходных усилителей.

Зарядная серия подключенных аккумуляторов

Батареи, соединенные последовательно, — это отдельная история.Три 12-вольтовых батареи по 100 ампер-часов соединены в последовательную цепочку (положительный к отрицательному, положительный к отрицательному, положительный к отрицательному) сделал бы батарею 36 вольт 100 ач. Его можно заряжать через батарею с помощью 36 вольт. выходное зарядное устройство соответствующего выхода усилителя. Их также можно заряжать с несколькими выходами зарядное устройство, как в данном случае блок из трех банков, при этом каждая батарея подключается к напряжение аккумулятора (в данном случае 12 вольт).Подойдет любой метод, БЕЗ одного или нескольких батареи отводятся при напряжении ниже, чем в системе. Примером может быть постукивание по одной из батарей. в этой 36-вольтовой цепочке на 12 вольт для радио или некоторых ламп и т. д. Это разбалансирует батарею, и зарядка при системном напряжении (36 В) не исправляет дисбаланс. Зарядное устройство для нескольких банков подключение к каждой батарее — это правильный способ справиться с этой серией батарей, так как она исправляет дисбаланс с каждым циклом зарядки.

Домой | Учебники | Зарядка батареи

Параметры зарядки и разрядки аккумулятора

Ключевой функцией аккумулятора 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.

Уровень 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 полная 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 изначально 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 разрядки уменьшается вдвое (а время, необходимое для разрядки аккумулятора, увеличивается вдвое до 20 часов), емкость аккумулятора возрастает до Y. Скорость разрядки при разрядке аккумулятора 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 аккумуляторы можно заряжать любым из следующих способов зарядки:

• Постоянное напряжение
• Постоянный ток
• Конический 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 в пределах 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 полностью заряжена, 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.

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, в системе безопасности или источнике 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.

ПОСТОЯННАЯ ТОКОВАЯ ЗАРЯДКА

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 чрезмерной перезарядки аккумулятора.

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

ЗАРЯДКА КОНУСНЫМ ТОКОМ

Метод зарядки конусным током не рекомендуется, поскольку 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 время зарядки должно быть ограничено или должна быть включена 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 требуется, в конструкцию следует включить радиатор.

ПЕРЕЗАРЯДКА СВИНЦОВОЙ 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.

ЗАРЯДКА СВИНЦОВО-КИСЛОТНОЙ 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 — это в основном 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.

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.

Никогда не смешивайте полностью заряженные аккумуляторы с разряженными при последовательной зарядке аккумуляторов. 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 могут использоваться параллельно с одной или несколькими батареями равного напряжения.При параллельном подключении аккумуляторов ток зарядного устройства будет почти поровну делиться между аккумуляторами. 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 разная степень заряда, лучше всего предусмотреть, чтобы токи не слишком сильно изменялись между батареями.

ТЕМПЕРАТУРНАЯ КОМПЕНСАЦИЯ АККУМУЛЯТОРА

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 неточная.

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 в зависимости от окружающего напряжения заряда на элемент.

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 уровня 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 электронное письмо. Мы будем рады помочь вам с зарядкой.

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, относящиеся к электронике, 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, в 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 емкостью 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, чтобы зарядить аккумулятор.

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 из 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 номинал / A 

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 ч
• 9,375 H + (9,375 H * 40/100) = 13,125 ч

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.

У него степень по управлению бизнесом, поэтому он делится важными бизнес-идеями, такими как финансы, инвестиции и маркетинг (в том числе оффлайн, а также онлайн-маркетинг).

— Как измерить напряжение аккумулятора во время зарядки

Когда контролировать ?

Все время! Вы должны постоянно контролировать то, что делаете. Если есть перенапряжение или перегрузка по току, вам необходимо быстро обнаружить это и отключить питание.

Зарядное устройство обычно регулируется по току, что означает, что вы устанавливаете ток заряда и не смотрите на выходное напряжение своего понижающего устройства (которое в любом случае смещается аккумулятором). Следовательно, вы будете управлять ШИМ на основе текущего показания, создавая контур регулирования. ПИ-регулятора может быть достаточно для вашего приложения, или вы можете пойти более сложным, если вам нужны необычные вещи, такие как коррекция коэффициента мощности на вашем входе (но я сомневаюсь, что вы это сделаете).

Кроме того, поскольку напряжение вашей батареи будет повышаться при протекании тока внутри батареи, вам нужно будет время от времени останавливать зарядный ток, чтобы считывать напряжение батареи при разомкнутой нагрузке.Это поможет вам правильно определить фактическое состояние заряда (SOC). Для некоторых типов аккумуляторов напряжения достаточно, для некоторых других типов (например, LiFePo4) на графике V / SOC есть плоский участок. В этом случае вам также необходимо отслеживать ток, который вы вводите в батарею, чтобы узнать свой SOC.

Как контролировать ?

Конечно, со схемой датчика напряжения и схемой датчика тока. Схема датчика напряжения часто представляет собой простой резистивный делитель напряжения. Для датчика тока очень актуален комментарий @mkeith.Вы можете выбрать вариант, в котором ток проходит через ИС, которая его измеряет, или вы можете подключить небольшой последовательный резистор последовательно с батареей и измерить падение напряжения с помощью дифференциального усилителя, предназначенного для этого.

^{смоделировать эту схему — Схема создана с помощью CircuitLab}

Я рисовал только основные части. Чтобы сделать хорошее зарядное устройство, вам потребуется некоторая схема защиты для защиты от короткого замыкания, разряда электростатического разряда, жестких электрических условий, нестабильного источника и т. Д.Возможно, вы даже захотите рассмотреть возможность резервирования датчиков в целях безопасности. Все зависит от вашего приложения.

Удачи

Когда читать напряжение аккумулятора и ток аккумулятора во время зарядки

Возможно, вы запутались, так как ШИМ обеих систем предназначены для разных функций. ШИМ документа Microchip управляет транзистором понижающего преобразователя. В документе NEC есть 2 ШИМ, один управляет транзистором понижающего преобразователя, а другой — транзистором управления зарядом.Последний используется для решения измерения напряжения и тока.

Таким образом, в случае с документом NEC это похоже на упоминание pjc50, что при выключенном ШИМ (для транзистора управления зарядом) ток не протекает, поэтому вы не можете измерить ток там. Он имеет некоторые преимущества при измерении напряжения батареи при отсутствии тока зарядки (или разрядки), поскольку вы ближе к реальному напряжению холостого хода батареи. Только ближе из-за эффекта релаксации батарей, который находится в масштабе от секунд до минут, намного медленнее, чем ваши типичные сигналы ШИМ.

Почему именно это привело бы к ошибочной работе, если бы вы измерили напряжение и ток во время включения PIC PWM, мне не совсем очевидно. Единственный намек, который я смог найти, заключался в том, что ШИМ отключается и настраивается после измерений, что следует делать, когда ШИМ низкий (иначе вы получите странные импульсы ШИМ).

Поскольку решение PIC включает понижающий преобразователь, но не использует транзисторы управления зарядом, всегда будет ток, протекающий к батарее, независимо от состояния ШИМ, поэтому у вас не будет преимущества приблизиться к открытому напряжение цепи.

Обычно вы хотите, чтобы ваши измерения были как можно ближе к напряжению холостого хода, если вы выполняете индикацию состояния заряда на основе напряжения. Таким образом, в идеале вы хотите измерить напряжение, если ток не идет в батарею и не выходит из нее, и вы подождите несколько минут, чтобы батарея успокоилась (эффект релаксации), ожидание обычно опускается. Ток вызовет ошибку из-за внутреннего сопротивления, поэтому измеряемое вами напряжение будет слишком высоким во время зарядки, и вы оцените состояние заряда как слишком высокое.

На всякий случай вы все равно переключитесь из режима постоянного тока в режим постоянного напряжения, когда измеренное напряжение достигнет 4,2 В, в первую очередь потому, что вы не контролируете внутреннее сопротивление батареи одновременно для расчета внутреннего элемента Напряжение.