Charakteristika autobaterie - na co si dát pozor? Autobaterie Maximální vybíjecí proud baterie.

Pojďme se podívat do zákulisí společnosti a položit několik otázek inženýrovi dodávající společnosti ruský trh některé z nejlepších AGM a GEL baterií.

– Dobrý den, Michaile, řekněte nám prosím o výrobní technologii a vlastnostech baterií Delta

Dobrý den, Sergeji! Většina sérií baterií DELTA je vyráběna technologií AGM (Absorber Glass Mat - pozn. red.). Tato technologie vám umožňuje zbavit se použití elektrolytu v kapalném stavu. Baterie technologie AGM používají separátor (oddělovač olověných desek - pozn. red.) vyrobený ze sklolaminátového materiálu s koeficientem absorpce 10-11 ku 1 hmotnostně a napuštěný elektrolytem.

Elektrody jsou uspořádány střídavě, proložené absorbérem-separátorem a těsně stlačeny do prvku baterie. Lisování zabraňuje vypadávání desek. To vše dodává baterii AGM odolnost vůči vibracím, umožňuje výrazně zvýšit životnost baterií a na přání provozovat baterii nejen ve svislé poloze (nedoporučuje se obráceně – pozn. redakce). Nyní již není potřeba přidávat vodu do elektrolytu pro dosažení požadované koncentrace, baterie AGM jsou bezúdržbové. Uvolněné plyny – vodík, kyslík – se rekombinují uvnitř pouzdra a neopouštějí baterii.

– A co gelové baterie?

V řadě (GX, řada GSC - pozn. red.) je jako elektrolyt použit kompozitní gel, který zajišťuje odolnost baterie proti hlubokému vybití a vysokou teplotní stabilitu.

– Jaký je maximální nabíjecí proud, který lze použít pro baterie řady DTM, HR, HRL, GX, aniž by došlo ke snížení životnosti baterie?

Pro olověné akumulátory vyrobené technologií AGM ( DTM, HR, HRL), limit proudu při nabíjení konstantním napětím je 30 % jmenovité kapacity s desetihodinovým vybíjením, tzn. 0,3 C10 [A]. Pro olověné baterie využívající technologii GEL, daná hodnota je 0,2 C10 [A]. Například pro baterii Delta HRL 12-100 je jmenovitá kapacita s desetihodinovým vybíjením 100 Ah a maximální nabíjecí proud by neměl překročit 0,3 × 100 Ah = 30 A. U baterií Delta všech řad jsou tyto parametry jsou uvedeny v dokumentaci.

– Jak se od sebe řady HR a HRL zásadně liší ze spotřebitelského hlediska?

Hlavním zásadním rozdílem z pohledu spotřebitele mezi řadami baterií je životnost baterie. U baterií řady HR je konstrukční životnost 5 let v režimu buffer a u baterií řady HRL je tento parametr na úrovni 10-12 let.

U 3 starších modelů řady HR je životnost také 10 let. Hlavní rozdíly jsou v tom, že technologicky HRL používá další prostředky (speciální chemické složky přidávané do aktivní hmoty elektrod – pozn. red.) pro zvýšení odolnosti proti nepříznivým faktorům a snížení rychlosti koroze a degradace prvků při vystavení těmto faktorům. Tito. Za ideálních podmínek vydrží tři starší modely HR stejně dlouho nebo téměř stejně dlouho jako HRL. Ale když se objeví stresové faktory: nedodržení podmínek provozní teploty, překročení povoleného nabíjecího proudu, hluboké vybití, skladování ve vybitém stavu atd. rozdíl bude zřejmý a projeví se v rychlosti stárnutí a v důsledku toho i v životnosti baterie.

Řada HRL navíc zvýšila energetickou účinnost při krátkých výbojích.

– Existuje nějaká výhoda řady HR oproti DTM pro výboje delší než 2 hodiny?

Řada DTM je univerzální a používá se jak v slaboproudých systémech, tak v systémech nepřerušitelného napájení. Řada HR patří do řady DELTA UPS Series, navržené speciálně pro použití v nepřerušitelných zdrojích napájení. Zásadní je následující aspekt: ​​přechod ze série do série „po schodech“ z juniorů na seniory (DTM-> DTM-L>HR->HR-W->HRL->HRL-W), dochází k řadě změn v technologická složka, tj. používají se přídavná aditiva, činidla a další drahé modifikátory, které mohou v určitých rozsazích nejen zvýšit výbojové charakteristiky, ale ovlivnit zejména odolnost vůči korozi a degradaci prvků obecně.

– Řekněte nám prosím více o degradačních procesech.

Pokuta! Mezi takové procesy patří:

• Koroze mřížky kladné elektrody je reakcí se vznikem síranu olovnatého v důsledku přímého kontaktu kladné aktivní hmoty s materiálem mřížky. Při správné kombinaci složení slitiny, koncentrace kyseliny a provozní teploty lze výrazně snížit rychlost destrukce. Při korozi mřížky kladné elektrody se zvyšuje přechodový elektrický odpor na rozhraní mřížky s aktivní hmotou, čímž se snižuje kapacita baterie.
• Degradace aktivní hmoty kladné elektrody je způsobena elektrickými a chemickými procesy, když baterie pracuje v cyklickém režimu. Vede k uvolnění aktivní hmoty, ztrátě kontaktu částic s hlavní hmotou a jejich vyloučení z účasti na hlavní reakci nabíjení/vybíjení.
• Sulfatace je proces tvorby síranu olovnatého na katodě a anodě. Z mnoha důvodů, jako jsou: hluboké vybití, chronické podbíjení - nízké nabíjecí napětí, skladování bez dobíjení, vysoké teploty nepodléhají obnově při nabíjení.
• Sušení je ztráta vody z elektrolytického roztoku. Ke ztrátě vody v utěsněných systémech dochází, když se uvolní přetlak v důsledku zrychlené tvorby vodíku a kyslíku, pokud nejsou dodržována pravidla provozu baterie.
• NA možné následky stárnutí baterie také zahrnuje odlupování aktivní hmoty desek a zkrat.

– Baterie řady HRL-W má ve svém názvu watty, proč ne AC? Jak správně vypočítat kapacitu takových baterií?

Název modelů baterií řady HRL-W (baterie se zvýšenou energetickou účinností) udává vybíjecí výkon [W/článek] při 10minutovém vybíjení pro zvýšení účinnosti při výpočtu životnosti baterie spotřebitele v systémech nepřerušitelného napájení. . S tímto indikátorem v názvu můžete provést odhadový výpočet bez odkazování na bitové tabulky a rychle vybrat model. Zároveň je velmi výhodné, že kapacity baterií DELTA této řady jsou uvedeny v označení baterií, na rozdíl od řady výrobců, kteří tuto techniku ​​používají bez uvedení kapacity.

Technologicky je možné dosáhnout zvýšení energetické účinnosti [W/Cell] krátkými vybíjeními při současném snížení množství olova, snížení nákladů, ale zároveň snížení životnosti baterie a její kapacity při desetihodinovém vybíjení. Bezohlední výrobci baterií AGM mohou tuto techniku ​​používat.

Kapacita těchto baterií by měla být uvedena v datovém listu baterie.

– Jaké extrémně nízké zbytkové napětí na AGM a GEL bateriích by mělo být nastaveno v nastavení měniče pro správný a dlouhodobý provoz baterie při ojedinělých výbojích.

Doporučená hodnota konečné napětí konec vybíjení (zbytkové napětí) závisí na vybíjecím proudu: Čím nižší je proud, tím větší je hodnota vypínacího napětí spotřebiče. Například při vybíjení 0,2C nebo méně není vhodné pravidelně vybíjet baterii pod 1,8VEl. A při výbojích s vysokými proudy 1C-nom nebo více je přípustné snížit na hodnotu vypínacího napětí spotřebitele 1,6-1,65 V/článek.

Charakteristiky výboje

Například při vybíjení baterie proudem vyšším než 100 A se nedoporučuje vybíjet na více než úroveň 9,6 V a při vybíjecích proudech menším než 20 A je doporučená úroveň zbytkového napětí 10,8 V.

– Někteří výrobci tvrdí, že jejich baterie AGM mohou fungovat při teplotách až -60 stupňů. Jak byste se k tomu vyjádřili?

Při okolní teplotě -60C° nemohou být olověné baterie plně funkční bez zahřívání. To je způsobeno snížením účinnosti chemických procesů. Je třeba mít na paměti: čím větší je vybíjecí proud při provozu při teplotách pod nulou, tím výraznější je ztráta kapacity. Tito. Ztráta kapacity při vybíjení proudem 1C a 0,1C se může lišit 5-6krát. Při této teplotě je mnohem obtížnější nabíjet baterii. Například i při -30C° nespotřebovávají vysokokapacitní baterie OPzV prakticky žádný nabíjecí proud.

Protože nabíjení při nízkých teplotách bez předehřívání baterie je extrémně obtížné a někdy nemožné a existuje riziko zamrznutí elektrolytu. Například v nabitém stavu je hustota elektrolytu 1,26 – 1,3 g/cm³, při této hustotě je teplota tuhnutí -60 °C a při zcela vybité baterii bude koncentrace 1,18 – 1,22 g/cm3 a teplota mrazu je od minus 22 do minus 40°C.

Při zamrzání elektrolyt zvětšuje svůj objem (hustota v pevném stavu je nižší) a v důsledku toho dochází k poškození desek a dokonce i pouzdra. Baterie s tenčími elektrodami, jejichž počet bude větší než u stacionárních baterií AGM (například startovací baterie), se budou cítit lépe při záporných teplotách. To je způsobeno větší celkovou plochou elektrod, tzn. velký objem aktivní hmoty, která vstupuje do reakce. Ale tenké desky nemohou poskytnout odolnost proti korozi, protože... Protože je jejich tloušťka menší, rychleji se rozkládají. A ve výsledku si musíte vybrat: lepší vybíjecí charakteristiky nebo delší životnost.

Stručné shrnutí jednoduchými slovy:

• Jednak při vybíjení klesá koncentrace elektrolytu, čímž se zvyšuje jeho teplota tuhnutí, což může vést k poškození pouzdra baterie (možnost vybití bez zamrznutí elektrolytu o 10-15%).
• Za druhé, není-li baterie silně vybitá, do stavu, kdy elektrolyt ještě nezmrzl, není již možné ji nabíjet z důvodu mnohonásobného zpomalení průběhu chemických reakcí. To znamená, že při provozní teplotě minus 60 °C se baterie stává jednorázovou.

– Je při práci s UPS nebo invertory nutné provádět tréninkové cykly? Pokud ano, jak často a do jaké hloubky by se měly baterie vybíjet?

Kontrolní a tréninkový cyklus (CTC) je operace, která umožňuje především zjistit zbytkovou kapacitu baterií. CTC je vyžadováno pro získání přesnějšího pochopení stavu baterií a včasné výměny. CTC se provádí úplným nabitím baterie a následným vybitím pevným proudem rovným 10 % jmenovité kapacity. Zaznamenává se doba vybíjení. Zbytkové napětí po desetihodinovém vybíjení je uvedeno v dokumentaci a bývá 1,8 V/El. Zbývající kapacita baterie je určena dobou vybíjení.

Před provozem olověných baterií se doporučuje provést vyrovnávací nabíjení. Vyrovnávací nabíjení se používá, když se napětí mezi bateriemi (články nebo monobloky) mění o více než +/-1 %. Rozptyl se může objevit jak mezi bateriemi ve stejném obvodu, tak mezi prvky stejné baterie za podmínek hlubokého vybití nebo chronického podbití. Nedostatečně nabitá baterie zapojená do série s jinými bateriemi se bude rychleji vybíjet, nebude uvolňovat deklarovanou energii a bude podléhat degradačním procesům spojeným s příliš hlubokým vybitím. V souladu s tím při nabíjení obvodu baterie „přebitá“ baterie neobnoví své nabití na 100 % a časem začne nepříznivě ovlivňovat stav baterií celého obvodu, který bude také vystaven příliš hlubokému vybití. Aby k této situaci nedocházelo, je nutné před uvedením systému do provozu provést vyrovnávací nabití obvodu baterie.

Vyrovnávací nabíjení se provádí zvýšeným konstantním napětím (ne vyšším než 14,4 V) po dobu maximálně 48 hodin, dokud se nabíjecí proud nezmění po dobu 2 hodin. Pokud je maximální teplota baterie překročena 50 °C, je třeba nabíjení na několik hodin přerušit, aby se baterie ochladila.

Michail Frolov, bateriový inženýr Delta, odpověděl na naše otázky

V současnosti jsou nejrozšířenější olověné akumulátory. Výrobců takových baterií je na trhu obrovské množství. Každý výrobce se snaží parametry svých výrobků zlepšovat a věnuje tomu velké úsilí. Pokud však nejsou dodrženy doporučené parametry a provozní podmínky, mohou být poškozeny i ty nejnáročnější a nejspolehlivější modely olověných baterií. Správný provoz může výrazně prodloužit životnost i levných baterií (jako je řada Delta DT). Baterie AGM jsou sice bezúdržbové, přesto stojí za pozornost.

– Děkuji za podrobné odpovědi, Michaile!

Prosím! Máte-li jakékoli dotazy, kontaktujte nás!

Autobaterie je velmi důležitým prvkem, i přes jednoduchost svého designu je plná několika nesrozumitelných zkratek, jako je kapacita a samozřejmě startovací proud. O některých jsem již psal, o některých napíšu více, ale dnes budeme mluvit o „startovacích indikátorech“ baterie - proč je to tak důležité a jaké by měly být. Ne každý o tomto parametru ví a často při výběru nové baterie udělá zpočátku velkou chybu! A to vede k tomu, že se baterie rychle vybije a nemůže v zimě nastartovat auto...

Na začátek definice

Startovací proud baterie (někdy nazývaný startovací proud) - to je maximální hodnota proudu potřebného k nastartování motoru, a to k napájení startéru tak, aby mohl otáčet setrvačníkem s připojenými písty. Tento proces je složitý, protože písty stlačují palivo (9–13 atmosfér), které vstupuje do komor. Zimní startování je ještě obtížnější, protože olej houstne a startér potřebuje překonat nejen kompresi, ale i chybějící běžné mazání válců.

Jaký je hlavní účel autobaterie? Samozřejmě, akumulace a následný start motoru, zdá se, že struktura mnoha modelů je stejná, ale vlastnosti nejsou stejné. Ne, samozřejmě, nabitý model bude mít přibližně 12,7 V, ale síla proudu a kapacita se budou lišit.

Pár slov o struktuře a vlastnostech

Baterie byly vytvořeny speciálně pro dobíjení a startování vozu, to znamená, že jsou velmi praktické z hlediska provozu. Běžná baterie se vybíjela velmi rychle a její výměna byla drahá; tehdy byly vynalezeny baterie.

Pomocí pokusů a omylů se baterie vyvíjely - takže pár let po vynálezu se objevil velmi specifický model, to bylo asi před 100 lety, který se až do současnosti nezměnil.

Obvykle se jedná o šest oddílů s destičkami z olova (negativní) a jeho oxidu (pozitivní), které jsou naplněny speciálním elektrolytem z kyseliny sírové. Právě tato kombinace způsobuje, že baterie funguje, pokud je jedna součást vyloučena, provoz bude narušen. Jedna rozptýlená baterie generuje v průměru 2,1 V, což je extrémně málo pro nastartování motoru, v průměrné baterii se kombinují zapojením do série, obvykle 6 baterií 2,1 V = 12,6 - 12,7 V. Toto napětí stačí k vybuzení vinutí startéru.

Pár slov o kapacitě

Napětí je však pouze jednou ze složek, je unifikované, tedy stejné pro všechny baterie bez ohledu na kapacitu.

Kapacita se ale může výrazně lišit. Měří se v ampérech za hodinu nebo jednoduše Ah. Pokud odvodíme malou definici, pak se jedná o schopnost baterie dodávat určité množství proudu po celou hodinu. Možnosti pro automobily začínají na 40 Ah a jdou až na 150 Ah. Nejběžnější však na běžných zahraničních autech jsou 55 – 60 Ah. To znamená, že baterie může dodávat 60 A po dobu jedné hodiny a poté bude zcela vybitá. Abych byl upřímný, je to velká hodnota, pokud vynásobíte 12,7 (napětí) a 60 Ah (kapacita), dostanete 762 Wattů za hodinu! Rychlovarnou konvici můžete několikrát zahřát.

Také jsme vyřešili kapacitu, nyní pojďme mluvit přímo o startovacím proudu.

Co je tedy tento náběhový proud?

Jak jsem již psal výše, startovací proud je maximální proud, který může baterie dodat ve velmi krátkém čase. Jednoduše řečeno K nastartování motoru průměrného auta potřebujete přibližně 255 - 270 A, hodně! V podstatě se jedná o „počáteční hodnoty“, od slova „start“ ve vztahu k pohonné jednotce.

Pokud je kapacita baterie přibližně 60 Ah, pak tato překračuje svou nominální hodnotu přibližně 4-5krát. Je pravda, že takové napětí by mělo být dáno pouze asi 30 sekund, ne více.

Často v jižních oblastech naší země, kde teplota vzduchu vždy zůstává v kladném pásmu, se tento parametr ani nezohledňuje! Protože bez ohledu na to, vezmeme průměrnou baterii a ta si se svými povinnostmi dokonale poradí. Koneckonců, venku je teplo a olej je tekutý. Ale v severních oblastech je tento ukazatel jedním z nejdůležitějších, kde jsou teploty často v extrémně negativní zóně a začínají pohonná jednotka komplikovaný, olej vypadá spíše jako želé než jako tekoucí kapalina. Start bude extrémně náročný.

Pokud nastartujete motor při „+ 1 + 5“ stupních, bude stačit 200 - 220 ampér (najednou), pak jej nastartujete již při -10 - 15 stupních, musíte strávit o 30% více energie, a to je 260 - 270 ampér. Nyní se zamyslete nad tím, kolik energie se plýtvá při -20 - 30 stupních Celsia.

Čím nižší je teplota v zimě, tím důležitější je tento parametr, jedná se o jakýsi axiom.

Na čem závisí startovací proud?

Pokud se podíváte na různé výrobce, například evropské země, USA, Rusko nebo Čínu, pak všechny tyto baterie budou mít jiný náběhový proud. Pokud tedy například porovnáte 55 Ah Čínu a Evropu, rozdíl může být 30 - 40 %! Ale proč tomu tak je?

Je to všechno o technologii:

• Použití vyčištěného olova i v jednoduchých kyselých bateriích povede k rychlému nabíjení a následnému vybíjení, a proto se zvýší počáteční hodnoty.
• Větší počet plátů v těle stejných rozměrů.
• Více elektrolytu.
• Plusové desky jsou poréznější, což umožní akumulaci většího náboje.
• Hermetické konstrukce neumožňují odpařování elektrolytu, což umožní baterii vždy udržovat požadovanou úroveň bez odkrytí desek.

Samozřejmě můžete přidat kvalitu sestavení a integritu výrobce, to vše dává lepší výsledky než konkurence. Je pravda, že takové baterie jsou dražší.

Ale v současné době existují také nové technologie - rekordmany pro návrat rozběhového proudu jsou, jejich zpětný proud může dosáhnout až 1000 A za 30 sekund, asi 3 - 4 krát více než u konvenčních kyselinových variant. I když tyto technologie mají také své nevýhody a v první řadě je to cena.

Za zmínku také stojí, že při nastartování motoru klesne napětí baterie na přibližně 9 voltů, ale proud se mnohokrát zvýší - to je normální proces. Po nastartování motoru se napětí vrátí na normální úroveň 12,7 voltů a spotřebovaný náboj bude doplněn generátorem automobilu. Pokud hodnoty napětí během spouštění klesnou na 6 voltů (a obnovení trvá velmi dlouho), může to být kritické; startér prostě nemá dostatek energie na spuštění. S největší pravděpodobností selhává baterie.

Jak se provádějí měření?

Po vyrobení baterie je nutné ji otestovat, aby se zjistilo napětí startéru. Testování ve výrobních zařízeních je složité, často se tam umisťují baterie záporné teploty, ochlaďte je několik hodin a poté zkuste nastartovat motor.

Obvykle testy probíhají při -18 stupních Celsia a spuštění trvá 30 sekund, pokud si baterie poradí, může být uvedena do výroby. Pokud ne, změňte design, náplň a proveďte testy na nové.

Měří se několikrát, to znamená, že existuje řada intervalů s maximální hodnoty, v takových intervalech jsou měřeny maximální proudy, které je tato konkrétní instance schopna produkovat, jsou zaznamenány a později aplikovány na „strany“ baterie. Je třeba poznamenat, že ne všechny baterie v dávce jsou testovány tak přísně. Jsou však přítomny „závady“, probíhají kontroly nakládací vidlice.

Abychom byli spravedliví, stojí za zmínku, že dříve v sovětských dobách nebyly baterie ve výrobě vůbec naplněny elektrolytem (existoval koncept suchého nabíjení), museli jste je naplnit a nabít sami! To znamená, že koupíme elektrolyt požadované hustoty a poté jej nabíjíme 12 – 24 hodin.

Jaký je startovací proud průměrné baterie a co mám dělat, když si koupím větší hodnotu?

V současné době existuje rozdělení výchozích hodnot na benzínové a naftové jednotky. Koneckonců, dieselový motor zpočátku potřebuje vyšší ukazatel, protože jeho kompresní poměr je mnohem vyšší, může dosáhnout až 20 atmosfér.

Takže průměry:

U benzínových variant je to 255 Ampérů

U dieselových variant - nejméně 300 ampér

Tyto údaje, jak se říká, byly naměřeny při minus 18 stupních Celsia, což při startování ve velkých mrazech nemusí stačit.

Ale nyní, s rozvojem technologie, můžeme často vidět ukazatele startovacího proudu v obchodech 400, 500 a dokonce 600 ampérů! Co se stane, když vezmete tato čísla? Spaluji startér?

Odpověď je jednoduchá – samozřejmě že ne. Nespal to! Vezměte si to a zapomeňte, co je to studený start, s takovými vlastnostmi vás nebude zajímat žádný mráz.

Co se týče startéru - s vyšším proudem se bude otáčet rychleji a silněji, což mu to umožní více revolucí a to zase přispívá k rychlému a kvalitnímu startování motoru.

Samozřejmě si musíte přečíst vlastnosti svého vozu, ale myslím, že výchozí hodnota 450 - 500 AMPÉR bude stačit pro všechny regiony Ruska. Opět udělám rezervaci, nyní uvažuji o běžných autech, ne o nákladních, s velkými a velkoobjemovými motory, na ně často nebude stačit ani 600.

Klasifikace ve světě

Jak jsem se již trochu dotkl, ve světě nyní existuje několik hlavních klasifikací hodnot zapínacího proudu. Které mají své vlastní způsoby identifikace a označování. Pro začátek, jak jsou označeny:

• Němečtí výrobci zde vynikají - používají označení „DIN“.
• V Americe používají „SAE“
• V zemích Evropské unie (ne v Německu) platí „EN“
• V Rusku často píší „startovací nebo startovací proud“

Z provozních zkušeností

NiMH články jsou široce propagovány jako vysokoenergetické, odolné proti chladu a bez paměti. Po zakoupení digitálního fotoaparátu Canon PowerShot A 610 jsem jej samozřejmě vybavil velkou pamětí na 500 snímků. nejvyšší kvalita, a pro prodloužení doby natáčení jsem koupil 4 NiMH články s kapacitou 2500 mAh od Duracell.

Porovnejme vlastnosti průmyslově vyráběných prvků:

Stůl 1.

Z tabulky vidíme, že prvky NiMH mají vysokou energetickou kapacitu, což je činí výhodnějšími při výběru.

K jejich nabíjení byla zakoupena chytrá nabíječka DESAY Full-Power Harger, která zajišťuje nabíjení NiMH článků s jejich tréninkem. Prvky byly nabity efektivně, ale... Při šestém nabití to však na dlouhou dobu umřelo. Vyhořela elektronika.

Po výměně nabíječka a několika cyklech nabití a vybití se baterie začaly vybíjet během druhé nebo třetí desítky výstřelů.

Ukázalo se, že i přes ujištění mají NiMH články také paměť.

A většina moderních přenosných zařízení, která je používají, mají vestavěnou ochranu, která vypne napájení, když je určitá minimální napětí. Tím se zabrání úplnému vybití baterie. Zde začíná svou roli hrát paměť prvků. Články, které nejsou zcela vybité, jsou neúplně nabity a jejich kapacita se s každým dalším nabitím snižuje.

Vysoce kvalitní nabíječky vám umožní nabíjet bez ztráty kapacity. Něco takového jsem ale v prodeji pro prvky s kapacitou 2500mAh nenašel. Nezbývá než je pravidelně trénovat.

Trénink NiMH buněk

Vše napsané níže neplatí pro bateriové články se silným samovybíjením . Lze je pouze vyhodit, zkušenost ukazuje, že je nelze vycvičit.

Tréninkové NiMH články se skládají z několika (1-3) cyklů vybití a nabití.

Vybíjení se provádí, dokud napětí na článku baterie neklesne na 1V. Prvky je vhodné vybíjet jednotlivě. Důvodem je, že schopnost přijmout poplatek se může lišit. A zesílí při nabíjení bez tréninku. Proto se předčasně spustí napěťová ochrana vašeho zařízení (přehrávače, kamery, ...) a následně se nabije nevybitý prvek. Výsledkem je rostoucí ztráta kapacity.

Vypouštění je nutné provádět ve speciálním zařízení (obr. 3), které umožňuje provádět jej individuálně pro každý prvek. Pokud neexistuje žádná regulace napětí, bylo vybíjení provedeno, dokud se jas žárovky znatelně nesnížil.

A pokud načasujete dobu svícení žárovky, můžete určit kapacitu baterie, ta se vypočítá podle vzorce:

Kapacita = vybíjecí proud x doba vybíjení = I x t (A * hodina)

Baterie s kapacitou 2500 mAh je schopna dodávat proud 0,75 A do zátěže po dobu 3,3 hodiny, pokud je doba získaná v důsledku vybíjení kratší, a tedy i zbytková kapacita. A když se požadovaná kapacita sníží, je třeba pokračovat v tréninku baterie.

Nyní k vybití bateriových článků používám zařízení vyrobené podle obvodu znázorněného na obr. 3.

Je vyrobena ze staré nabíječky a vypadá takto:

Teprve nyní jsou 4 žárovky, jako na obr. 3. Samostatně si musíme něco říct o žárovkách. Pokud má žárovka vybíjecí proud rovný jmenovitému proudu pro danou baterii nebo o něco menší, lze ji použít jako zátěž a indikátor, jinak je žárovka pouze indikátorem. Potom musí mít odpor takovou hodnotu, aby celkový odpor El 1-4 a rezistoru R 1-4 rovnoběžně s ním byl asi 1,6 Ohmů Výměna žárovky za LED je nepřípustná.

Příkladem žárovky, kterou lze použít jako zátěž, je kryptonová žárovka 2,4 V.

Zvláštní případ.

Pozornost! Výrobci nezaručují normální práce baterie při nabíjecí proudy překročení zrychleného nabíjecího proudu I nabíjím musí být menší než kapacita baterie. Takže u baterií s kapacitou 2500mAh by to mělo být pod 2,5A.

Stává se, že NiMH články po vybití mají napětí menší než 1,1 V. V tomto případě je nutné aplikovat techniku ​​popsanou ve výše uvedeném článku v časopise PC WORLD. Prvek nebo sériová skupina prvků je připojena ke zdroji energie prostřednictvím 21W automobilové žárovky.

Ještě jednou upozorňuji! U těchto prvků je nutné zkontrolovat samovybíjení! Ve většině případů se jedná o prvky se sníženým napětím, které mají zvýšené samovybíjení. Tyto předměty se snáze vyhazují.

Je lepší účtovat jednotlivě pro každý prvek.

U dvou prvků s napětím 1,2 V by nabíjecí napětí nemělo překročit 5-6V. Při nuceném nabíjení slouží žárovka i jako indikátor. Při poklesu jasu žárovky můžete zkontrolovat napětí na NiMH prvku. Bude větší než 1,1 V. Toto počáteční nucené nabíjení obvykle trvá 1 až 10 minut.

Pokud NiMH prvek během nuceného nabíjení několik minut nezvýší napětí a zahřeje se, je to důvod k vyřazení z nabíjení a vyřazení.

Nabíječky doporučuji používat pouze se schopností trénovat (regenerovat) články při dobíjení. Pokud žádné nejsou, pak po 5-6 provozních cyklech v zařízení, aniž byste čekali na úplnou ztrátu kapacity, je vycvičte a odmítněte prvky se silným samovybíjením.

A nezklamou vás.

Jedno z fór komentovalo tento článek "je to napsané hloupě, ale nic jiného tam není". Není to tedy "hloupost", ale jednoduché a dostupné pro každého, kdo potřebuje pomoct v kuchyni. Tedy co nejjednodušší. Pokročilí lidé umí nainstalovat ovladač, připojit počítač, ...... , ale to je jiný příběh.

Aby to nevypadalo hloupě

Pro NiMH články existují „chytré“ nabíječky.

Tato nabíječka funguje s každou baterií samostatně.

Může:

1. pracovat samostatně s každou baterií v různých režimech,
2. nabíjení baterií v rychlém a pomalém režimu,
3. samostatný LCD displej pro každý bateriový prostor,
4. nabíjet každou baterii samostatně,
5. nabíjejte jednu až čtyři baterie různé kapacity a standardní velikost (AA nebo AAA),
6. chránit baterii před přehřátím,
7. chránit každou baterii před přebitím,
8. určení konce nabíjení úbytkem napětí,
9. identifikovat vadné baterie,
10. předem vybijte baterii na zbytkové napětí,
11. obnova starých baterií (trénink nabíjení-vybíjení),
12. zkontrolovat kapacitu baterie,
13. zobrazení na LCD displeji: - nabíjecí proud, napětí, odrážejí aktuální kapacitu.

To nejdůležitější, ZDŮRAZŇUJI, tento typ zařízení umožňuje pracovat individuálně s každou baterií.

Podle uživatelských recenzí vám taková nabíječka umožňuje obnovit většinu zanedbaných baterií a provozuschopné lze používat po celou garantovanou životnost.

Bohužel jsem takovou nabíječku nepoužil, protože v provinciích je prostě nemožné ji koupit, ale na fórech najdete spoustu recenzí.

Hlavní je nenabíjet vysokými proudy, i přes udávaný režim s proudy 0,7 - 1A se stále jedná o malé zařízení a dokáže odvést výkon 2-5W.

Závěr

Jakákoli obnova NiMh baterií je přísně individuální (s každým jednotlivým prvkem) práce. S neustálým sledováním a odmítáním prvků, které neakceptují nabíjení.

A nejlépe je obnovit pomocí inteligentních nabíječek, které vám umožní individuálně provést odmítnutí a cyklus nabití a vybití s ​​každým prvkem. A protože neexistují taková zařízení, která automaticky pracují s bateriemi jakékoli kapacity, jsou určeny pro prvky přesně definované kapacity nebo musí mít řízené nabíjecí a vybíjecí proudy!

Nabíjecí baterie je nejdůležitější součástí záložních a autonomních systémů napájení jednotlivých elektrospotřebičů nebo celých průmyslových a domácích zařízení. Dnes se hojně používají olověné baterie (AGM VRLA a GEL VRLA), OPZS, OPZV, ale i nikl-kadmiové (Ni-Cd) a lithium-iontové typy (Li-ion, LiFePO4, Li-pol).

Vznik chemických zdrojů energie začal již v roce 1800, kdy slavný italský vědec Alessandro Volta umístil desky mědi a zinku do kyseliny a získal spojité napětí (sloup Volta). Moderní olověné baterie, jak název napovídá, se skládají z olova a kyseliny, kde kladně nabitým prvkem je olovo a záporně nabitým prvkem je oxid olovnatý. Nejběžnější dobíjecí baterie se skládá ze šesti 2V článků a má celkové napětí 12V.

Specifikace baterie

Kvalita baterií může být určena několika důležitými vlastnostmi:

Kapacita, Ampér/hodina;

Napětí, Volt;

Přípustná hloubka vypouštění, %;

Životnost, roky;

Rozsah provozních teplot, °C;

Samovybíjení, %;

Rozměry, mm;

• nabíjecí proud, A;

Rada! i> Nezapomeňte vzít v úvahu, že všechny vlastnosti baterie udávané výrobcem jsou udávány pro teplotu 20 - 25 °C; s poklesem nebo zvýšením okolní teploty, kde bude baterie používána, se ukazatele výkonu mění, např. zpravidla se snižují.

Kapacita baterie

Tento parametr odráží množství energie, kterou může baterie uchovat, měřeno v ampérhodinách. V současné době na Ukrajině můžete zakoupit baterie s kapacitou od 0,6 do 4000 Ah. Například baterie s kapacitou 200Ah je schopna napájet zátěž proudem 2A po dobu 100 hodin, nebo proudem 8A po dobu 25 hodin atd. Určitě počítejte s tím, že s nárůstem odběru proudu, kapacita baterie se sníží, proto výrobci uvádějí kapacitu dalším parametrem - C.

Další, ale velmi důležitá charakteristika je označena latinským písmenem „C“ s číselným parametrem, obvykle od 1 do 48 hodin a udává kapacitu baterie při vybití za určitou dobu (C1, C5, C10, C20 , atd.) . Hodnota C10 je považována za standardní hodnotu a naprostá většina výrobců uvádí kapacitu při 10hodinovém vybíjení. Například kapacita 100Ah u C10 znamená, že baterie tuto kapacitu poskytne při 10hodinovém vybíjení, stejná baterie u C5 bude mít nižší kapacitu - 80Ah u C5 a pokud dojde k vybití nad 20 hodin, kapacita se zvýší a bude činit přibližně 115 Ah při C20. Při výběru kapacity baterie je tedy nutné vzít v úvahu dobu, po kterou bude vybíjení probíhat, to má velký význam.

Obrázek č. 1.

Rada! Vezměte prosím na vědomí, že někteří výrobci a distributoři mohou uvádět hodnotu kapacity na C20. To se provádí za účelem umělého nafouknutí indikátoru při zachování nezměněných nákladů na baterii.

Během provozu bude kapacita postupně klesat, jde o přirozený proces „stárnutí“ baterie, ke kterému dochází v důsledku snížení hustoty olověných desek a částečné ztráty primárního olova z kladných a záporných desek. Vysoká intenzita používání a hluboké vybíjení povedou k rychlému opotřebení kladných a záporných desek baterie a jejímu selhání. Aby k tomu nedocházelo, je nutné zajistit rezervní zásobu kapacity. Pro zvýšení kapacity bateriové skříně je použito několik baterií s paralelním zapojením.

Napeti baterky

Úroveň napětí je klíčová charakteristika, na základě které se vybírá baterie. Dnes jsou běžné články a baterie s těmito hodnotami napětí: 1,2, 2,4, 6, 12V. Bateriová banka s více vysokého napětí(24, 48, 96V atd.) se montuje pomocí několika 12V baterií se sériovým připojením.

Měřením napěťové úrovně můžete posoudit stav nabití a míru opotřebení bezúdržbových typů baterií (AGM a GEL VRLA) Měření napětí probíhá po dobu několika hodin, kdy je baterie zcela nečinná a odpojená od nabíječka. Za normální úroveň pro baterie AGM se považuje 13 až 13,2 V.

Přípustná hloubka výtlaku

Různé typy a podtypy baterií mají doporučené parametry hloubky vybití. Níže je uvedena tabulka č. 1, která ukazuje nejčastější charakteristiky baterií s přípustnou a doporučenou hloubkou vybití.

Tabulka č. 1. Hodnoty přípustných a doporučených hodnot vybití baterie.

Úroveň vybití je spolu s intenzitou používání klíčovým faktorem životnosti baterie. I ten nejdražší a nejkvalitnější olověný akumulátor může být zničen za 7-10 dní, pokud se vícekrát za sebou provede plné 100% vybití na napětí 9V.

Nejodolnější vůči hlubokým výbojům jsou lithium-iontové a nikl-kadmiové, stejně jako specializované olověné baterie, které byly vývojáři optimalizovány pro hluboké výboje. Takové série obvykle obsahují v názvu slovo „Deep“, což znamená „Hluboko“.

Životnost baterie

Moderní olověné akumulátory jsou optimalizovány pro různé provozní podmínky. Některé mají kratší životnost, ale poskytují vyšší vybíjecí charakteristiku, jiné mají delší životnost, ale jsou vhodné pro ojedinělé výboje a provoz v nárazníkovém režimu apod. Pokud tedy výrobce uvádí životnost 10 let, tato informace odpovídá ideálnímu provoznímu režimu, kdy není překročena cyklická životnost a hlavně hloubka vybití. Uveďme příklad: pokud výrobce uvedl životnost baterie 10 let a povolený počet nabíjecích/vybíjecích cyklů je 600 s hloubkou 50 %. Baterie může sloužit po stanovenou dobu za ideálních provozních podmínek a ne více než pět cyklů za měsíc. Tento režim plně odpovídá typu bufferu.

Životnost zcela závisí na počtu dokončených cyklů nabíjení a vybíjení a také závisí na prostředí, kde je baterie instalována. Jak je uvedeno výše, čím více je baterie vybitá a čím déle je ve vybitém stavu, tím méně vydrží. Ten vyšší teplota okolíČím aktivnější chemická reakce probíhá a tím náchylnější jsou olověné desky k destrukci.

V tabulce č. 2 jsou uvedeny přibližné hodnoty životnosti a cyklického zdroje baterií v závislosti na jejich typu. Údaje odpovídají optimální provozní teplotě 20 – 25°C.

Tabulka č. 2. Zdroj v závislosti na typu baterie.

Obrázek č. 2.

Rozsah provozních teplot

S výjimkou lithium-iontového typu, který využívá minerální lithium, je založen princip fungování baterií chemické prvky a interakce mezi nimi. Proto téměř všechny hlavní charakteristiky baterií závisí na okolní teplotě. S rostoucí teplotou se zpravidla snižuje životnost a při teplotě nad ~35 °C se životnost olověných AGM baterií zkrátí na polovinu.

Úroveň okolní teploty také ovlivňuje dostupnou kapacitu baterie. S klesající teplotou klesá kapacita. Při –20°C se kapacita baterie sníží o 30–40 % jmenovité hodnoty.

Obrázek č. 3.

Obrázek č. 4.

Samovybíjení baterie

Samovybíjení je charakteristický jev pro baterie všech typů. Tento indikátor odráží stupeň samovolné ztráty kapacity během nečinnosti po plném nabití. Samovybíjecí charakteristika se udává v procentech za určité časové období, nejčastěji za měsíc.

Jako příklad uveďme 100Ah AGM VRLA baterii, která byla plně nabitá a nepoužívaná po dobu jednoho měsíce. Průměrná hodnota samovybíjení u typu AGM VRLA je cca 1,5 %, resp. po měsíci bude kapacita cca 98,5 Ah.

Rychlost samovybíjení je ovlivněna okolní teplotou. Jak teplota stoupá, indikátor se zvyšuje. Příčinou samovybíjení je uvolňování molekul kyslíku na elektrodě kladného náboje a zvýšení teploty je katalyzátorem tohoto procesu.

Obrázek č. 5.

Nabíjecí proud

Proud použitý k nabíjení baterie přímo závisí na kapacitě nabíjené baterie. Olověné akumulátory se nabíjejí proudem 10–30 % jmenovité kapacity, v závislosti na systému lze použít i méně výkonné nabíječky.

Pozornost! Baterie nelze nabíjet vysokým proudem, to vede k nevratnému chemické reakce výrazně snižuje výkonnostní charakteristiky baterie.

Obrázek č. 6.

Rozměry a hmotnost baterií

V závislosti na kapacitě baterií se liší rozměry a hmotnost, až na vzácné výjimky může dojít ke změně velikosti u stejné kapacity. Obecně jsou akceptovány velikosti malých baterií do 250Ah, které se používají jako vestavěné zdroje pro systémy nepřerušitelného napájení, dětské hračky, golfové vozíky, mycí stroje atd. V závislosti na výrobci se připojovací rozměry mohou lišit od desetin na několik milimetrů.

Rada! Pozor na výšku baterie bez svorek a s koncovkami, někteří výrobci uvádějí dvě výšky.

Vybíjení baterie je nejdůležitější režim provozu baterie, ve kterém jsou spotřebiče zásobovány proudem. Proces vybíjení baterie je popsán elektrochemickou reakcí:

Vzniká síran olovnatý a voda, takže jak se baterie vybíjí, hustota elektrolytu klesá.

Povaha vybití závisí na mnoha charakteristikách popisujících stav baterie a vnějších faktorech. Celá řada režimů vybíjení baterie je popsána relativně malým souborem charakteristik vybíjení.

Charakteristiky vybíjení baterie

Hlavní vybíjecí charakteristiky jsou následující hodnoty, které se mění během doby vybíjení při konstantním normálním vybíjecím proudu:

• - klidové emf - emf, které se lineárně mění během procesu vybíjení z 2,11 V na 1,95 V;
• - hustota elektrolytu - pohybuje se od 1,28 do 1,11 g/cm3;
• - napětí baterie: počáteční je 2,11 V, konečné vybíjecí napětí je 1,7 V;
• - vybíjecí proud;
• - vybíjecí kapacita baterie.

První tři charakteristiky nevyžadují další vysvětlení. Zaměřme se na poslední dva.

Vybíjecí kapacita je množství elektřiny uvolněné baterií při vybití.

Kapacita baterie však závisí na podmínkách vybíjení. Proto je samotný pojem kapacity spojen s podmínkami vypouštění. Tento koncept kapacity je srovnávací charakteristika.

Vybíjecí kapacita baterie je množství elektřiny dodávané baterií při vybíjení normálním proudem.

Normální vybíjecí proud je 10hodinový vybíjecí proud.

Spolu s tím se používá hodnota vybíjecího proudu 20hodinového vybíjecího režimu. Většina výrobců uvádí kapacitu baterie v režimu vybíjení po 20 hodinách.

Na grafech závislosti napětí na čase při vybíjení konstantním proudem je pozorována klesající téměř přímka a na konci vybíjení napětí lineárně a rychle klesá. Baterie by se neměla vybíjet pod 1,7 V.

Stupeň vybití baterie lze charakterizovat relativní zbytkovou kapacitou.

Relativní zbytková kapacita je definována jako množství elektřiny, které je baterie schopna dodat při normálním vybíjecím proudu, počínaje daným okamžikem, děleno kapacitou stejné provozuschopné a plně nabité baterie.

Qrest. rel. poměrně plně charakterizuje energetický stav baterie v okamžiku provozu.

Pokud například baterie není opotřebovaná, má největší kapacitu a plně nabité, poté Qrest. = Qmax.

a proto má baterie zbytkovou relativní kapacitu 100 %.

Pokud je však například baterie silně sulfatovaná, nabíjí se až 2,7 V s intenzivním vývinem plynu (plně nabitá) a je schopna se vybíjet běžným vybíjecím proudem.

Relativní vybíjecí kapacita baterie samozřejmě závisí na mnoha faktorech, které určují stav baterie v aktuální době provozu. Toto je v zásadě:

• - úroveň nabití baterie;
• - hustota elektrolytu;
• - teplota elektrolytu;
• - režim nabíjení.

Je nutná přísná a správná shoda mezi těmito charakteristikami nabíjení a vybíjení. Proto Qrest. rel. - důležitá diagnostická charakteristika. Pokud to víte, můžete se vyhnout nadkritickým, nouzovým provozním režimům baterie.

Například pokud Qrest. rel. = 75 %, a teplota elektrolytu je 25 C, pak je provozní režim startéru baterie již nadkritický, tzn. Hustota elektrolytu musí být přesně stanovena při dané teplotě a stavu nabití baterie. Baterie musí být plně nabitá bez přebíjení nebo nedostatečného nabíjení.

Zvolte režim vybíjení v souladu se stavem baterie (tato podmínka je často porušována, zejména v chladném období, při dlouhodobém používání startéru ve snaze nastartovat zvláště vadný motor). Pokud to zanedbáte, můžete baterii nebo některé její (nejvíce vybité) baterie odmrazit.

Pokud tedy znáte hlavní charakteristiky vybíjení baterie, jejich vzájemnou závislost a vliv na zbytkovou kapacitu baterie, můžete baterii chránit před předčasným opotřebením a selháním.

Připomeňme si ještě jednou hlavní negativní faktory vybíjení, které výrazně snižují životnost baterie:

• - hluboký výtok;
• - režim konstantního podbíjení;
• - nedodržení standardní hustoty elektrolytu;
• - sulfatace desek;
• - nadměrné (nadkritické) vybíjecí proudy.

Vybíjecí kapacita baterie je ovlivněna hustotou elektrolytu. Koncentrace kyseliny sírové ve startovacích bateriích však není určena úvahami o získání maximální kapacity, ale je spojena s dalšími faktory: životností, samovybíjecím proudem, výkonem při nízkých teplotách.

Proto byste měli dodržovat základní pravidla: baterie musí být plně nabitá (nejlépe zpětným proudem) a koncentrace elektrolytu musí odpovídat stanovené normě.

Vybíjecí kapacita baterie silně závisí na vybíjecím proudu a teplotě elektrolytu. Ve většině případů výrobci udávají kapacitu baterie pro 20hodinový režim vybíjení při T = 25 C. Tzn. vybíjecí proud např. baterie s kapacitou Q=60A. h se rovná

Ir = 60/20 = 3A

Stejná baterie má však vybíjecí kapacitu při proudu 200A (režim vybíjení startéru) maximálně 20 Ah. V tomto režimu se baterie vybíjí méně přijatelné hodnoty během

Tr = 20/200 = 0,1 hodiny = 6 minut

S klesající teplotou také výrazně klesá vybíjecí kapacita baterie. To do značné míry závisí na konstrukci akumulátoru, nicméně většina akumulátorů např. při - 10 C má kapacitu 2x menší než při +25 C. To vysvětluje obtíže při protáčení klikového hřídele startérem v zimních podmínkách (v navíc ke zvýšenému mechanickému zatížení v důsledku zahušťování maziv).

Charakteristiky vybíjení umožňují zjistit stav baterie a zabránit jejímu provozu nad přípustné charakteristiky.

Režimy hlubokého (nižší než praktické při U=1,7V) vybíjení a systematického podbíjení jsou obzvláště nepřijatelné. V tomto případě vybíjecí proudy startéru rychle zničí desky. Stupeň vybití baterie lze určit podle hustoty elektrolytu.

Při kontrole baterie pomocí zátěžové vidlice můžete určit stupeň vybití každé baterie v závislosti na napětí.