Проблема
При комнатной температуре свинцово-кислотная батарея на хранении саморазряжается до критических показателей за 6 месяцев, а при температуре свыше 30 градусов - за 3 месяца.
Моя батарея после демонтажа вентиляционной приточной установки не заряжалась уже 3 месяца.
Описание батареи
1.
Файл с характеристиками утащил с официального сайта.
Батарея серии FTB компании BB предназначена для использования в источниках бесперебойного питания, номинальный срок службы 15 лет. AGM расшифровывается как Absorbent Glass Mat (технология применения стекловолокна c максимальной рекомбинацией газов), а VRLA как Valve Regulated Lead-Acid (свинцово-кислотная с клапаном избыточного давления). FTB расшифровывается как Front Terminal Battery, 100 - номинальная емкость в ампер-часах, 12 - номинальное напряжение в вольтах.
Устройство называется аккумуляторной батареей, так как состоит из аккумуляторов. В этой батареи их 6, каждый дает напряжение около 2 В, итого при последовательном соединении аккумуляторов получается 6 х 2 = 12 В.
Аккумуляторы состоят из свинцовых решеток, отделенных друг от друга стекловолокном, батарея залита раствором серной кислоты в дистилированной воде (электролитом) и называется аккумуляторной кислотной батареей (АКБ).
При зарядке свинец в растворе серной кислоты претерпевает определенные изменения, которые после прекращения зарядки протекают в обратную сторону. При чрезмерном заряде начинается электролиз воды, который приводит к образованию водорода и кислорода, и повышению давления внутри батареи. На этот случай батарея имеет предохранительный клапан.
При разряде напряжение аккумуляторов снижается. Для нормальной работы аккумулятора напряжение не должно снижаться ниже определенной границы (конечного напряжения). Чем меньше нагрузка, забирающая электрическую энергию аккумулятора, тем выше эта определенная граница. Например, при токе разряда 100 А (1 C) допускается конечное напряжение 1.6 В (9.6 В для батареи), а при токе разряда менее 5 А (0.05 C) - нельзя разряжать аккумулятор ниже 1.8 В (10.8 В для батареи).
Емкость батареи - это количество электрической энергии, которую могут отдать полностью заряженные аккумуляторы до момента безопасной для них разрядки. Чем больше ток нагрузки, тем меньше емкость. Например, можно 8 часов отдавать ток 12.5 А, но за 4 часа можно отдать не 8 / 4 * 12.5 = 25 А, а только 22 А (по данным производителя).
С течением времени емкость батареи уменьшается.
C (емкость, А-ч) = I (сила тока, А) ^ k * T (время, ч)
Коэффициент Пойкерта k равен 1.1 ... 1.3, а свыше 10 часов его принимают равным 1.
Для моей батареи номинальная емкость указана строкой:
Nominal capacity 100Ah @ 8 hour rate F.V.(1.75V/cell),
то есть номинальная емкость равна 100 ампер-часам при 8-ми часовой нагрузке до конечного напряжения 1.75 В на каждом аккумуляторе.
Отсюда ток номинальной нагрузки примерно равен:
100 = I * 8;
I = 100 / 8;
I = 12.5 (ампер)
Так как емкость батареи указана для 8-ми часов разрядки, а не 1-го часа, то discharge rate батареи 0.125 С ( 1 час / 8 часов = 0.125. Батарея с discharge rate 1 C номинальной емкостью 100 А-ч способна выдавать в течении 1 часа 100 А. Эта может выдать только 69 А по данным производителя).
Мощность номинальной нагрузки соответственно не менее:
P = U * I
(1.75 * 6) * 12.5 = 131 (Вт)
В datasheet приведено реальное значение номинальной нагрузки - 150 Вт, так как напряжение постепенно снижается с 2.275 В полностью заряженного нового аккумулятора (13.65 В для батареи) до конечных 1.75 В (10.5 В для батареи).
Как заряжать
Производитель рекомендует батарею, которую хранилась до 6 месяцев, заряжать постоянным током 0.1 С в течении 4 - 6 часов, а затем постоянным напряжением 2.45 В на элемент в течение 20 часов.
В пересчете на амперы и вольты это получается:
0.1 * 100 = 10 (ампер) в течении 4 - 6 часов
2.45 * 6 = 14.7 (вольт) затем в течении 20 часов
Но такого устройства, где можно задавать подобные параметры, в широком доступе нет.
Тут на сцену выходит источник бесперебойного питания Phantom UPS-0512. Он "заливает" АКБ током 0.1 С от указанной номинальной емкости, а в режиме smart делает это умно)
Заряжаю
Напряжение батареи без нагрузки после 3-х месяцев простоя составило 12.69 В (2.115 В на элемент).
2.
При подсоединении проводов от ИБП к батарее (а они довольно толстые - 10 мм2, так как этот ИПБ может выдать до 500 Вт с косинусом ф 0.7, что соответствует 500 / 0.7 = 700 В-А, тогда ток на стороне низкого напряжения будет 700 / 12 = 58 ампер) проскочила искра, и я немного испугался и отдернул руку, поскольку батарея на 5 секунд может выдать 800 ампер, которые по-нормальному транспортируются медной жилой сечением 240 мм2.
Поэтому я позвонил производителю ИБП и узнал, что это нормально, так как искра возникла при зарядке конденсатора внутри ИПБ.
Кстати, производитель батареи указывает момент затяжки клемм 5.5 Н-м.
ИБП показал напряжение 12.6 В.
После подачи сетевого питания стал "вливать" ток 10.2 А напряжением 13.2 В.
На данный момент, спустя несколько часов, ток уже снизился до 0.5 А, напряжение выросло до 13.6 А.
ИБП и батарея "бегают" с 2016 года, за 5 лет нареканий не было.
Дополнение.
На следующий день ИБП зарядил, как он считает, батарею, показывает 13.2 В. Мультиметр показал 13.24 В.
Комментарии
Отправить комментарий