Baterie tampon

2 acumulator reîncărcabil

acumulator reîncărcabil
acumulator
Bateriile conectate electric sunt echipate cu cabluri și sunt închise, de regulă, într-o carcasă.

[GOST 15596-82]

acumulator reîncărcabil
acumulator
Două sau mai multe baterii conectate împreună și utilizate ca sursă de energie electrică
[OST 45.55-99]

surse curente, chimice

clasificare

acumulator acumulator
banc de acumulatori
liliac
acumulator
stocarea energiei acumulatorului
acumulator
baterie electrică
stocarea energiei electrice
acumulator reîncărcabil
baterie secundară
acumulator
banca de depozitare-baterie

3.8 pachet de baterii: un singur ansamblu mecanic format din celule de baterii și elemente de fixare și dispozitive de comandă.

9. Acumulator

Bateriile conectate electric sunt echipate cu cabluri și sunt închise, de regulă, într-o carcasă

Baterii cu plumb-acid pentru echipamente de comunicații staționare

O. Chekester, I. Josan

În organizarea aparatului de conectare de alimentare sunt utilizate pe scară largă de instalare reîncărcabilă: acestea sunt utilizate pentru a asigura o putere neîntreruptă și calitatea echipamentelor de comunicații, inclusiv sursa de alimentare externă în timpul pauzelor, și pentru a asigura pornirea automată și funcționarea proprii și centralele electrice. Majoritatea covârșitoare a instalațiilor de acumulare utilizează elemente fixe plumb-acid și monoblocuri.

Plumb-acid baterii: argumente pro și contra

Utilizarea avantajoasă a bateriilor cu plumb-acid este explicată de o serie de avantaje.

În primul rând, capacitatea bateriilor este cuprinsă între ampermetri și zeci de kilometri, ceea ce face posibilă furnizarea bateriilor cu orice rezervă necesară.
În al doilea rând, raportul dintre sarcina finală și tensiunile de descărcare cu încărcări și descărcări de baterii plumb-acid este cel mai mic dintre toate sistemele electrochimice ale surselor de curent, ceea ce permite să se asigure o scădere scăzută a tensiunii pe sarcină în toate modurile de operare ale unității de alimentare.
În al treilea rând, bateriile cu plumb-acid se caracterizează prin descărcare automată scăzută și posibilitatea păstrării încărcăturii (capacității) în timpul reîncărcării prelungite.
În al patrulea rând, bateriile plumb-acid au o rezistență internă relativ scăzută, ceea ce determină o stabilitate suficientă a tensiunii de alimentare cu modificări dinamice ale rezistenței la sarcină.

În același timp, bateriile cu plumb-acid au dezavantaje care limitează domeniul de aplicare și complică organizarea funcționării lor.

Datorită densității specifice scăzute a energiei stocate, bateriile plumb-acid au parametri de greutate și dimensiuni destul de mari. Cu toate acestea, pentru utilizarea staționară, acest indicator nu are o importanță primordială, spre deosebire de utilizarea bateriilor pentru alimentarea dispozitivelor mobile.

Deoarece are loc gazarea în instalațiile bateriilor plumb-acid, ventilația naturală sau forțată trebuie instalată pentru a asigura siguranța la explozie, în funcție de condițiile de utilizare și tipul de baterii. Din același motiv, sistemele de baterii nu pot fi plasate în dulapuri închise, compartimente etc.

Bateriile plumb-acid descărcate necesită încărcare imediată. În caz contrar, trecerea sulfatului de plumb cu granulație fină pe suprafața electrozilor într-o fază cristalină mare poate duce la o pierdere permanentă a capacității bateriilor. În acest sens, cu stocarea pe termen lung a unor astfel de baterii (cu excepția bateriilor uscate) trebuie periodic să fie reîncărcate.

Tipuri de baterii

La executare

Bateriile deschise sunt bateriile care au un capac cu o gaură prin care pot fi îndepărtate produse gazoase, poate fi turnat electrolitul, poate fi măsurată densitatea electrolitului. Găurile pot fi echipate cu un sistem de ventilație.

Bateriile închise sunt acumulatoare închise în condiții normale de funcționare, dar echipate cu dispozitive care permit eliberarea gazului atunci când presiunea internă depășește valoarea setată. Reaprovizionarea suplimentară a apei în astfel de acumulatoare este imposibilă. Aceste baterii rămân închise, au o formare de gaz scăzută în condițiile de utilizare specificate de producător și sunt proiectate să funcționeze în starea sigilată ermetic inițial de-a lungul duratei de funcționare a dispozitivului. Ele sunt numite și acumulatoare cu supape reglabile, sigilate sau fără întreținere.

În baterii cu plumb acid, în toate modurile de operare, inclusiv la o sarcină de circuit deschis (mers în gol), sulfatarea se produce suprafețe de electrod și un debit de formare de gaz în apa de reacție, o parte din electrolit. Aceasta forțează bateriile obișnuite deschise pentru a verifica periodic nivelul și densitatea electrolitului, pentru a umple apa distilată cu taxe de egalizare, ceea ce este un proces destul de laborios.

Prin proiectarea de electrozi

Domeniul de aplicare și caracteristicile funcționării bateriilor plumb-acid sunt determinate de designul lor. Conform proiectării unor electrozi pozitivi (plăci), se disting următoarele tipuri de baterii:

cu electrozi de suprafață mari (în conformitate cu DIN VDE 510 - GroE);
cu electrozi pozitivi (tubulari) (conform clasificării DIN - OPzS și OPzV);
cu electrozii namaznymi și cu tija pozitivă (conform DIN-Ogi).

Bateriile etanșe, de regulă, au electrozi pozitivi și negativi pozitivi (excluzând bateriile OPzV).

Criterii de selecție

Atunci când alegeți tipul de baterie staționară plumb-acid, care este cel mai potrivit pentru o anumită aplicație, este necesar să se ghideze după următoarele criterii:

Modul de descărcare și capacitatea dată în același timp;
trăsături de cazare;
trăsături de funcționare;
durata de viață;
costul.

Mod de descărcare

Atunci când alegeți bateriile pentru un anumit mod de descărcare, trebuie avut în vedere faptul că, în cazul modurilor scurte de descărcare, factorul de eficiență a bateriei pentru capacitate este mai mic decât unul. La aceeași capacitate, reculul elementelor cu electrozi de o suprafață mare este de două ori mai mare decât în cazul elementelor cu electrozi de armură și de 1,5 ori - decât pentru elementele cu electrozii namaznymi.

Costul unei baterii depinde de tipul său: de regulă, bateriile cu electrozi de suprafață mari sunt mai scumpe decât armura și namaznye - este mai ieftină decât ambele. Bateriile sigilate costă mai mult decât bateriile deschise.

Durata de viață a serviciului

Cele mai durabile în respectarea regulilor de funcționare sunt bateriile cu electrozi de suprafață mari, pentru care durata de viață este de 20 de ani sau mai mult. Al doilea loc în ceea ce privește durata de viață este ocupat de acumulatori cu electrozi de armură - circa 16-18 ani. Durata de viață a acumulatorilor cu electrozii namaznymi atinge 10-12 ani. Aproximativ aceleași condiții de funcționare au baterii sigilate.

Cu toate acestea, un număr de producători produc baterii sigilate cu o durată de viață mai scurtă, dar mai ieftine. Conform clasificării asociației europene a producătorilor de baterii EUROBAT, aceste baterii sigilate sunt împărțite în 4 clase în funcție de caracteristicile și durata de viață a acestora:

Bateriile cu vieți scurte sunt, în general, mai ieftine decât altele și sunt destinate în primul rând pentru a fi utilizate ca surse de alimentare de rezervă în sistemele de alimentare AC neîntreruptibilă (UPS) și facilități de comunicații temporare.

Ar trebui să se țină cont de faptul că valorile de mai sus ale duratei de funcționare corespund unei temperaturi medii de serviciu de 20 ° C. Cu o creștere a temperaturii de funcționare la fiecare 10 ° C datorită unei creșteri a vitezei proceselor electrochimice din baterii, durata lor de viață va fi redusă cu un factor de 2.

plasare

În ceea ce privește cantitatea de spațiu ocupată, bateriile sigilate au un avantaj în exploatare. Urmărindu-le în ordinea crescândă a spațiului ocupat sunt acumulatorii de tipuri deschise cu electrozii namazni, electrozi de armură și cu electrozi de o suprafață mare.

Pentru a pune bateriile închise ermetic în funcțiune, de regulă, este permisă atât în poziție verticală, cât și în poziție orizontală - aceasta permite o utilizare mai economică a zonei pentru amplasarea echipamentului electric. În aranjamentul orizontal al bateriilor sigilate, dacă producătorul nu specifică altfel, bateriile sunt instalate astfel încât pachetele de plăci electrod să se ocupe de o poziție verticală.

exploatare

Costurile minime de muncă în timpul funcționării necesită baterii etanșe. Celelalte tipuri de baterii necesită multă muncă pentru personalul de întreținere, în special acele dispozitive în care cantitatea de aditiv de antimoniu în rețelele pozitive depășește 3%.

calitate de asamblare și compus, de asemenea, plafonarea se referă la dopul de transport (pentru baterii de tip deschis) sau supapă de siguranță (pentru baterii sigilate) ar trebui să furnizeze baterii cu exces de etanșare sau redus la 20 kPa (150 mm Hg. v.), presiune atmosferică și ingerare eliminarea oxigenul atmosferic și umezeala poate accelera coroziunea și electrod de sulfatare de colectare a curentului și a bateriilor cu celulă uscată boric în depozitare și, de asemenea, să se excludă din interior spre exterior și aerosoli de acid Atunci când funcționarea lor. În cazul bateriilor etanșe, în plus, calitatea dispozitivului de închidere trebuie să asigure condiții normale de recombinare a oxigenului și să limiteze randamentul gazului în condițiile de funcționare specificate de producător.

Caracteristici electrice

Parametrul principal care caracterizează calitatea bateriei la greutatea dată și parametrii de mărime, este capacitatea electrică, care este determinată de numărul de amperi-oră de energie electrică produsă la un anumit curent baterie la o tensiune de capăt de descărcare predeterminată.

Conform clasificării GOST R IEC 896-1-95. capacitatea nominală a bateriei staționară (C10) este determinată de momentul actual de modul său de zece descărcare de evacuare la o tensiune finală de 1,8 V / celulă. la o temperatură medie a electrolitului la o deversare de 20 ° C Dacă temperatura medie a electrolitului în timpul descărcării diferă de 20 ° C, valoarea obținută a capacității reale (Сф) conduce la o temperatură de 20 ° С, folosind formula:

unde z - coeficientul de temperatură de capacitate egală cu 0.006 ° C -1 (pentru modul de descărcare de peste o oră) și 0,01 ° C -1 (pentru un mod de descărcare o oră sau mai puțin); t este valoarea reală a temperaturii medii a electrolitului în descărcare, ° C

Capacitatea bateriei la mai scurtă mai mică decât condițiile de evacuare nominale și la o temperatură a electrolitului (20 ± 5) ° C pentru baterii cu diferite tipuri de electrozi nu trebuie să fie mai mică decât valorile indicate în tabel (în vederea asigurării unei modificări acceptabile limite de tensiune pentru echipamentele de conectare).

De obicei, atunci când intră în funcțiune cu o mică perioadă de depozitare a bateriei de prima baterie de descărcare ciclu ar trebui să dea o capacitate de cel puțin 95% specificată în tabel pentru modul de descărcare 10-, 5, 3 și 1 oră și 5-10- ciclul m descărcare (în funcție de instrucțiunile producătorului) nu este o capacitate mai mică de 100%, specificate în tabelul pentru regimul de evacuare 10, 5, 3, 1 și 0,5 ore.

În plus, în cazul în care evaluarea bateriei ar trebui să ia în considerare valoarea inițială a densității electrolitului la care este dată capacitatea, în cazul în care densitatea inițială este crescută, este posibil ca durata de viață a bateriei va fi redusă.

Potrivirea pentru munca tampon

Un alt parametru care caracterizează bateriile staționare cu plumb-acid este caracterul adecvat pentru funcționarea tamponului. Aceasta înseamnă că o baterie preîncărcată conectată în paralel cu sarcina la dispozitivele de rectificare trebuie să-și mențină capacitatea la tensiunea de încărcare specificată de producător și instabilitatea specificată. De obicei, tensiunea de încărcare Ups este indicată pentru fiecare tip de baterie și este în intervalul de 2,18-2,27 V / e. (la 20 ° C). În cazul funcționării în alte condiții climatice, este necesar să se țină seama de coeficientul de variație a temperaturii de încărcare.

Instabilitatea tensiunii de încărcare pentru principalele tipuri de acumulatori nu trebuie să depășească 1%, ceea ce impune anumite cerințe privind alegerea redresoarelor în proiectarea instalațiilor de comunicații de alimentare cu energie electrică.

În timpul funcționării tamponului, pentru a obține o durată de viață acceptabilă a bateriilor cu plumb-acid, este necesar să nu se depășească curentul perceput al încărcăturii, stabilit de diferiți producători în intervalul 0,1-0,3 C10. Trebuie reținut faptul că curentul de încărcare al bateriei cu o tensiune mai mare de 2,4 V / e. nu trebuie să depășească o valoare de 0,05 C10.

Variația tensiunii elementelor

Absența tendința de a reduce variația de tensiune în timpul primului an după pornire sau de a crește variația de tensiune la funcționarea ulterioară a dispozitivului prezintă defecte sau încălcări ale condițiilor de funcționare.

Mai ales periculoasă este creșterea prelungită a tensiunii pe celulele individuale ale bateriei, depășind 2,4 V / e. deoarece aceasta poate duce la creșterea consumului de apă în celulele individuale atunci când se încarcă sau reîncarcă bateria și se scurtează durata de viață a acesteia sau se mărește intensitatea muncii de întreținere (pentru bateriile de tip deschis aceasta înseamnă o umplere mai frecventă a apei). Mai mult, variația considerabilă a tensiunii celulei bateriei poate cauza o pierdere a capacității sale din cauza unei excesiv de profunde descărcarea celule individuale în timpul descărcării bateriei.

Autodescărcare

Calitatea tehnologiei de fabricare a bateriilor este, de asemenea, estimată în funcție de o caracteristică, cum ar fi auto-descărcare.

Autodescărcare (prin definiție GOST R IEC 896-1-95 - păstrarea taxei) este definită ca procentajul bateriei pierderii capacității inactive (la circuitul deschis exterior) atunci când este depozitat pentru o perioadă predeterminată de timp, la o temperatură de 20 ° C Acest parametru determină durata de stocare a bateriei în intervalele dintre următoarele încărcări, precum și cantitatea de curent de încărcare a bateriei încărcate.

Cantitatea de auto-descărcare depinde în mare măsură de temperatura electrolitului, deci pentru a reduce curentul de încărcare al acumulatorului în modul tampon al funcționării sale sau pentru a crește timpul de stocare al bateriei în caz de inactivitate, este recomandabil să alegeți camere cu o temperatură medie inferioară.

De obicei medie tipuri de baterii auto-descărcare deschis la depozitare de 90 zile la 20 ° C, nu trebuie să depășească 1% din capacitatea nominală, cu o creștere a temperaturii de 10 ° C, această valoare este dublată. Evacuarea medie zilnică a bateriilor etanșe în aceleași condiții de păstrare, de regulă, nu trebuie să depășească 0,1% din capacitatea nominală.

Rezistența internă și curentul de scurtcircuit

Pentru a calcula GOST R IEC 896-1-95 baterii de automatizare și de protecție a circuitelor reglementează caracteristicile bateriei, cum ar fi rezistența internă a curentului de scurtcircuit. Acești parametri sunt determinați prin calcul de valorile prescrise ale tensiunii la curenții de descărcare ale bateriei valoare suficient de mare (de obicei egal cu 4, C10 și C10 20) și trebuie administrată în documentația tehnică a producătorului. Conform acestor date poate fi calculată printr-un sistem dinamic de putere de ieșire parametru (EDA), ca instabilitatea din tensiunea de ieșire atunci când curentul de sarcină țopăit, deoarece EPU tampon de ieșire de rezistență este montare determinată în principal de rezistența internă a bateriei.

Versiunea "hârtie" a articolului conține un tabel rezumativ al caracteristicilor bateriei (paginile 126-128). Deoarece formatul tabelului este foarte incomod pentru postarea pe site, acest tabel nu este dat aici.

surse curente, chimice

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare