Float Voltage nədir?

Float gərginliyi tam doldurulmuş batareyaya tətbiq olunan gərginlik səviyyəsidir ki, öz-özünə boşalmanı əvəzləməklə-doldurulmasını təmin edir. Bu texniki gərginlik həm az yüklənmənin, həm də həddindən artıq yüklənmənin qarşısını alır, akkumulyatoru ehtiyat enerji sistemlərində, qəza avadanlıqlarında və bərpa olunan enerji qurğularında dərhal istifadəyə hazır saxlayır.

Batareyalar qeyri-müəyyən müddətə doldurulmur. Hər hansı bir yükdən ayrıldıqda belə, bütün batareyalar daxili kimyəvi reaksiyalar səbəbindən-öz-özünə boşalma-tədricən şarj itkisi ilə üzləşirlər. Qurğuşun{4}}turşu batareyaları otaq temperaturunda aylıq tutumlarının təxminən 3-5%-ni, bəzi litium kimyaları isə 1-3%-ni itirir.

Float doldurulması bunu sabit, aşağı gərginlik tətbiq etməklə həll edir ki, bu da öz-özünə boşalma nəticəsində batareyanın itirdiyi məbləği tam olaraq doldurur.- Şarj cihazı və batareya paralel işləyir, şarj cihazı hüceyrələrə zərər verəcək artıq cərəyanı məcbur etmədən batareyanı tam gücündə saxlamaq üçün kifayət qədər cərəyan təmin edir.

Konsepsiya gözləmə tətbiqlərində kritik olur. Məlumat mərkəzləri üçün fasiləsiz enerji təchizatı şəbəkə sıradan çıxdıqda 100% tutumlu batareyalara ehtiyac duyur. Elektrik enerjisinin kəsilməsi zamanı təcili işıqlandırma sistemləri dərhal işə düşməlidir. Bu ssenarilər aylarla boş vəziyyətdə qalan, lakin tam doldurulmuş-batareyalar tələb edir ki, bu da üzmə gərginliyinin nəyi təmin edir.

Float Voltage

Fərqli batareya növləri aydın şəkildə fərqli float gərginlikləri tələb edir və yanlış gərginlikdən istifadə batareyanın ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə azalda və ya təhlükəsizlik təhlükələri yarada bilər.

Qurğuşun{0}}turşu akkumulyatorları, o cümlədən su basmış, AGM və gel variantları, yaxşı qurulmuş float gərginlik diapazonlarına malikdir. 25 dərəcə (77 dərəcə F) temperaturda standart hüceyrə başına təxminən 2,25-2,30 volt təşkil edir. Altı hüceyrəli tipik 12V batareya üçün bu, 13.5-13.8V-ə çevrilir.

Su basmış qurğuşun{0}}turşu akkumulyatorları elektrolit qazından su itkisini minimuma endirmək üçün möhürlənmiş variantlardan bir qədər aşağı olan 13,4V (hər hüceyrəyə 2,23V) gücündə üzür. AGM batareyaları 13,5-13,6V-də rahat işləyir, gel batareyaları isə həddindən artıq yükləmə gərginliyinə həssas olduğuna görə 13,1-13,3V-ə üstünlük verir.

Bu dəyərlər özbaşına deyil. Şamandıra gərginliyində batareya minimum cərəyanı qəbul edir-adətən amper saatlıq tutumunun 1%-dən azını-. 100Ah batareya float doldurulması zamanı yalnız 0,5-1 amper çəkə bilər ki, bu da batareyanın kimyasını vurğulamadan öz-özünə boşalmanın qarşısını almaq üçün kifayətdir.

Temperatur optimal float gərginliyinə kəskin təsir göstərir. Qurğuşun turşulu akkumulyatorlardakı elektrokimyəvi reaksiyalar istiliklə sürətlənir, soyuqda isə yavaşlayır. Sənaye standart temperatur kompensasiyası hər bir hüceyrə üçün təxminən -3,9 mV-dir. 12V batareya üçün bu, bütün paket üçün hər dərəcə üçün təxminən -23mV-dir.

Praktik bir nümunəyə nəzər salın: 25 dərəcədə 13.4V float gərginliyi olan 12V su basmış batareya. Ətraf mühitin temperaturu 35 dərəcəyə qalxarsa (10 dərəcə artım), kompensasiya edilmiş float gərginliyi 13,17V olur. Bu tənzimləmə olmadan, yüksək temperaturda daha yüksək gərginlik həddindən artıq qazlanma və su itkisinə səbəb olacaqdır. Əksinə, 15 dərəcədə, soyuducu şəraitdə az yüklənmənin qarşısını almaq üçün float gərginliyi 13,63V-ə qədər artmalıdır.

Litium batareyaları daha mürəkkəb bir mənzərə təqdim edir. Qurğuşun{1}}turşu batareyaları şamandıra doldurulması nəzərə alınmaqla tərtib edilsə də, litium kimyası-xüsusilə litium-ion-sabit float gərginliyini tətbiq etməzdən əvvəl diqqətlə nəzərdən keçirilməsini tələb edir.

LiFePO4 (Litium Dəmir Fosfat) batareyaları düzgün konfiqurasiya edildikdə float doldurulmasına dözə bilər. Tövsiyə olunan float gərginliyi hüceyrə başına 3,35 ilə 3,45V arasında dəyişir (12V paket üçün 13,4-13,8V). Bununla belə, hətta LiFePO4 hüceyrələri maksimum gərginlikdə uzun müddət saxlandıqda sürətlənmiş qocalma yaşayır.

Standart litium{0}}ion hüceyrələri (NMC, NCA kimyası) daha böyük risklərlə üzləşir. Bu hüceyrələr adətən hüceyrə başına 4.2V-a qədər yüklənir, lakin onları bu gərginlikdə saxlamaq davamlı olaraq elektrod materiallarında gərginliyə səbəb olur. Katodda struktur dəyişiklikləri baş verir, anodda litium örtük baş verə bilər və yan reaksiyalar elektrolit parçalanmasını sürətləndirir.

Budurlitium-ion batareya şarj cihazıdizayn kritik olur. Keyfiyyətli litium-ion batareya doldurucuları adətən həqiqi float doldurulmasından istifadə etmir. Əvəzində, hər bir hüceyrə üçün bəlkə də 3,9-4,0V-a qədər yüklənən-"saxlama gərginliyi" strategiyasından istifadə edirlər və sonra əlaqəni kəsirlər, yalnız gərginlik həddən aşağı düşəndə yenidən qoşulurlar. Bu, ənənəvi float doldurulmasının sabit gərginlik gərginliyinin qarşısını alır.

Litium batareyalardakı batareya idarəetmə sistemləri (BMS) hüceyrə gərginliyini davamlı olaraq izləyir. Float doldurulması cəhdi zamanı BMS mükəmməl balanslaşdırılmış elementləri və dəqiq gərginlik nəzarətini təmin etməlidir. Hətta tövsiyə olunan gərginlikdən artıq 50-100 mV sürətlənmiş deqradasiyaya səbəb ola bilər.

Praktik nəticə: əksər litium-ion batareya doldurucu istehsalçıları litium{0}}ion batareyaları üçün davamlı float doldurulmasını tövsiyə edir. Bunun əvəzinə, onlar uzunmüddətli gözləmə tətbiqləri üçün vaxtaşırı "{2}}yükləmə" və ya 80-90% doldurulma vəziyyətində saxlamağı tövsiyə edirlər.

Float Voltage

Float gərginliyi təcrid olaraq mövcud deyil-bu, əksər müasir batareya doldurucularının qurğuşun turşusu və bəzi litium kimyası üçün istifadə etdiyi-üç fazalı doldurulma prosesinin son mərhələsidir.

Toplu mərhələ batareya tutumunu sürətlə bərpa etmək üçün maksimum cərəyan verir. Batareya əhəmiyyətli dərəcədə boşaldıqda{1}}məsələn, tutumun 80%-dən aşağı-yüksək cərəyan sürətlərini qəbul edə bilər. Düzgün ölçülü bir şarj cihazı batareyanın tutumunun 15-25% -ni amperlərlə təmin edəcəkdir. 100Ah batareya toplu doldurma zamanı 15-25 amper qəbul edə bilər.

Batareyanın doldurulma vəziyyəti artdıqca toplu doldurma zamanı gərginlik davamlı olaraq yüksəlir. 12V-luq qurğuşun{2}}turşu batareyası üçün, toplu mərhələnin sonuna qədər dərin boşaldıqda gərginlik 11.5V-dən təxminən 14.4V-ə qalxa bilər. Gərginlik akkumulyatorun qəbuluna uyğun gələrkən, şarj cihazı sabit cərəyanı saxlayır.

Toplu doldurma zamanı batareyanın tutumunun təxminən 80%-i bərpa olunur. Bu mərhələ nisbətən sürətlidir{2}}dərin boşaldılmış 100Ah batareya 20 amperlik şarj cihazı ilə 3-5 saat ərzində toplu doldurmanı tamamlaya bilər.

Batareya 80{4}}90% tutuma yaxınlaşdıqca onun cərəyanı qəbul etmə qabiliyyəti azalır. Şarj cihazı udma rejiminə keçir, gərginliyi sabit saxlayaraq (adətən 12V qurğuşun turşusu üçün 14,4-14,8V), cərəyan təbii olaraq azalır.

Absorbsiya zamanı şarj cərəyanı 15 amperdən 5 amperə, sonra batareya tam gücünə yaxınlaşdıqca 2 amperə düşə bilər. Batareya lövhələrindəki kimyəvi reaksiyalar-aktiv material sahələrini yavaşlatır və daxili müqavimət bir qədər artır.

Bu mərhələ tutumun yalnız 10-20%-ni bərpa etməsinə baxmayaraq, topludan daha uzun çəkir. Eyni 100Ah batareya udma rejimində 3-4 saat sərf edə bilər. Şarj cihazı adətən cərəyana nəzarət edir, onun həddən aşağı düşməsini gözləyir - bəlkə də C/50 (100Ah batareya üçün 2 amper) - üzməyə keçməzdən əvvəl.

Absorbsiya başa çatdıqdan sonra şarj cihazı gərginliyi float səviyyəsinə endirir. 12V qurğuşun{2}}turşu nümunəmiz üçün gərginlik 14,4V-dən 13,5V-ə düşür. Cərəyan dərhal minimal səviyyələrə düşür-çox vaxt 1 amperdən aşağı olur.

Batareya indi tam doldurulmuş vəziyyətdə "istirahət edir". Aşağı float gərginliyi su basmış batareyalarda qazlanmaya və ya möhürlənmiş batareyalarda gərginliyə səbəb ola biləcək yüksək{1}}cari doldurulmanın qarşısını alır. Minimum cərəyan sadəcə olaraq batareyanın öz-özünə boşaldılması-nə itirdiyini əvəz edir.

Müasir üç mərhələli şarj cihazları qeyri-müəyyən müddətə float rejimində qala bilər. Düzgün float şarj cihazına qoşulmuş batareya aylar və hətta illərlə otura bilər, lazım olduqda həmişə tam gücü çatdırmağa hazırdır. Bu, float doldurulmasını UPS sistemlərində, fövqəladə işıqlandırmada və siqnalizasiya sistemlərində gözləmə batareyaları üçün ideal edir.

Məlumat mərkəzləri düzgün float gərginlik idarəçiliyinə çox etibar edir. Tipik bir UPS qurğusuna 480V və ya daha yüksək DC avtobus gərginliyi yaratmaq üçün ardıcıl olaraq onlarla 12V batareya daxil ola bilər. Bu batareyalar fasiləsiz olaraq, bəzən boşalma hadisələri arasında illər boyu üzür.

UPS batareya doldurucuları adətən VRLA (klapan-tənzimlənən qurğuşun-turşu) batareyaları üçün istehsalçının{0}}müəyyən edilmiş float gərginliyində-bir hüceyrəyə 2,27V saxlayır. Temperatur sensorları bu gərginliyi davamlı olaraq tənzimləyir. Ardıcıl olaraq 20 on iki{9}}volt batareyası olan 480V UPS bütün 240 elementdə dəqiq gərginlik tənzimləməsini tələb edir.

Problem batareyanın köhnəlməsi ilə güclənir. Batareyalar yaşlandıqca, onların öz-özünə boşalma sürəti-bir qədər fərqli float gərginlikləri tələb oluna bilər. Qabaqcıl UPS sistemləri həddindən artıq float cərəyanı çəkərək -qısa qönçələrin və ya qurudulmuş elementlərin-bir əlaməti olan deqradasiyaya uğramış batareyaları aşkar etmək üçün hər -simli gərginlik monitorinqindən istifadə edir.

Şəbəkədən kənar{0}}günəş qurğuları floatla doldurulma ilə bağlı unikal problemlər yaradır. Batareyalar günəşli dövrlərdə tam doldurulmuş günlər və ya həftələr sərf edir, sonra uzun buludlu havalarda boşalır.

Günəş enerjisi yükü tənzimləyiciləri mürəkkəb float alqoritmlərindən istifadə edir. Gün ərzində batareyalar tam doldurulduqdan sonra nəzarətçi paneldəki gərginliyi float səviyyəsinə endirir. Bu, panellərin birbaşa məişət yüklərini gücləndirməsinə imkan verərkən, həddindən artıq yüklənmənin qarşısını alır. Gecələr panellər enerji vermədikdə, float doldurulması açıq şəkildə dayanır və batareyalar boşalmağa başlayır.

UPS proqramlarından əsas fərq velosiped sürməkdir. Günəş batareyaları gündə 8-12 saat üzə bilər, bir gecədə boşalır və növbəti gün yenidən doldurulur. Bu model daha möhkəm temperatur kompensasiyası tələb edir, çünki batareyanın temperaturu gecə və gündüz arasında əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər.

Avtomobil akkumulyatorları fərqli float doldurma ssenarisini təqdim edir. Mühərrik işləyərkən alternator toplu gərginlikdə (14,2-14,4V) yüklənir. Müasir alternatorlar, akkumulyator tam doldurulmağa yaxınlaşdıqda gərginliyi azaldan, sürücülük zamanı mahiyyətcə float doldurulmasını təmin edən ağıllı tənzimləyiciləri özündə birləşdirir.

Dəniz akkumulyator sistemləri tez-tez ev batareyalarını (işıqlar və elektronika üçün) başlanğıc batareyalardan ayırır. Qayıq dokda oturarkən ev batareyaları sahil enerjisindən və ya günəş panellərindən float yükü ilə qala bilər. Keyfiyyətli dəniz akkumulyatoru doldurucuları müxtəlif batareya sıraları üçün müstəqil float gərginlik parametrləri ilə-birdən çox bank doldurulmasını təmin edir.

Düzgün şamandıra gərginliyini əldə etmək, əsas gərginlik spesifikasiyasından kənar bir neçə faktora diqqət yetirməyi tələb edir.

Temperatur kompensasiyası olmadan batareyalar əziyyət çəkir. 40 dərəcə avadanlıq otağında 13,8V qəbul edən batareya, faktiki temperatur üçün təhlükəsiz şamandıra gərginliyindən xeyli yuxarı olan 14,2V-qəbuledici 25 dərəcə olan batareya ilə eyni gərginliyi yaşayır.

Keyfiyyətli batareya doldurucularına temperatur sensorları daxildir. Sensor daxili ola bilər (əgər şarj cihazı batareyalarla bir korpus paylaşırsa) və ya uzaqdan (batareyaların üzərində və ya yaxınlığında yerləşdirilmiş zond) ola bilər. Şarj cihazının mikrokontrolleri temperatur göstəricilərinə əsasən çıxış gərginliyini avtomatik tənzimləyir.

Kompensasiyanın hesablanması sadədir: 6 hüceyrəli 12V qurğuşun{1}}turşu batareyası və 25 dərəcədə 13.5V əsas float üçün -3.9mV/dərəcə × 6 hüceyrə=-23.4mV/dərəcədən istifadə edin. Batareyanın temperaturu 30 dərəcədirsə, gərginliyi (30-25) × -0,0234V=-0.117V ilə tənzimləyin, 13,38V verir.

Float cərəyanı batareyanın sağlamlığını göstərir. Üzmə rejimində olan sağlam batareya, amperdə Ah reytinqinin 1%-dən azını çəkməlidir. Əhəmiyyətli dərəcədə yüksək cərəyan problemləri göstərir: daxili şortlar, su basmış batareyalardakı qurudulmuş-hüceyrələr və ya əvvəlki az doldurulmadan sulfatlaşma.

Qabaqcıl batareya monitorinq sistemləri zamanla float cari tendensiyalarını izləyir. Tədricən artımlar tez-tez batareyanın nasazlığından aylarla əvvəl baş verir və sürpriz nasazlıqlarla qarşılaşmaqdansa, təmir pəncərələri zamanı dəyişdirmə qrafiki barədə xəbərdarlıq edir.

Bir sıra tələlər müntəzəm olaraq float doldurma sistemlərini narahat edir. Bir batareya kimyası üçün nəzərdə tutulmuş şarj cihazını digəri ilə istifadə etmək bəlkə də ən çox yayılmışdır. Tələb olunan 13,2V əvəzinə 13,8V qəbul edən su basmış akkumulyator şarj cihazındakı gel batareyası həddindən artıq istiləşəcək və vaxtından əvvəl sıradan çıxacaq.

Digər tez-tez səhv, əhəmiyyətli temperatur dəyişikliyi olan mühitlərdə temperatur kompensasiyasına məhəl qoymamaqdır. Xarici telekommunikasiya kabinetindəki batareya bankı ildə -10 dərəcədən 50 dərəcəyə qədər temperaturla qarşılaşa bilər. Kompensasiya olmadan, batareyalar yayda xroniki olaraq həddindən artıq doldurulur, qışda isə az doldurulur və bu, ömrünü kəskin şəkildə azaldır.

Absorbsiyadan üzməyə keçidi qaçırmaq da problemlər yaradır. Bəzi aşağı keyfiyyətli şarj cihazları heç vaxt gərginliyi lazımi float səviyyələrinə endirmir, bunun əvəzinə batareyaları qeyri-müəyyən müddətə udma gərginliyində saxlayır. Bu, saatlarla və ya hətta günlərlə işləyir, lakin həftələr və aylar ərzində davamlı əlaqə zamanı məcmu ziyana səbəb olur.

Float Voltage

Tədqiqatlar ardıcıl olaraq göstərir ki, düzgün float doldurulması batareyanın ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə uzada bilər. Temperatur kompensasiyası ilə düzgün float gərginliyində saxlanılan qurğuşun{1}}turşu akkumulyatorları gözləmə rejimində tətbiqlərdə 8-10 il xidmət göstərə bilər, üzmə gərginliyi zəif idarə olunduğu zaman isə 4-5 il.

Mexanizm sadədir: həddindən artıq yükləmə qurğuşun{0}}turşu akkumulyatorlarında şəbəkə korroziyasına səbəb olur və aktiv materialın tökülməsini sürətləndirir. Az yüklənmə, sulfasiya{2}}qurğuşun sulfat kristallarının böyük və sərt böyüməsinə imkan verir, tutumu daimi olaraq azaldır. Float gərginliyi heç bir fenomenin üstünlük təşkil etmədiyi şirin yerə vurur.

Litium batareyaları üçün uzunömürlülük faydası daimi yüksək gərginlikdən qaçmaqdan gəlir. Litium{1}}ion hüceyrəsinin 3,9V-a qarşı 4,2V-də saxlanması dövrənin ömrünü 30-40% azalda bilər. Keyfiyyətli litium-ion batareya doldurucuları bu bilikləri özündə birləşdirir, ya float doldurulmasından tamamilə qaçır, ya da maksimum doldurma gərginliyindən xeyli aşağı gərginlik məhdudiyyətlərini tətbiq edir.

Batareya istehsalçılarının spesifikasiyası həmişə üstünlük təşkil etməlidir. Ümumi təlimatlar başlanğıc nöqtələrini təmin etsə də, xüsusi batareyalar çox vaxt daxili konstruksiyasına, elektrod materiallarına və nəzərdə tutulan tətbiqinə əsaslanan unikal tələblərə malikdir.

Float doldurulması batareyaları saxlamaq üçün yeganə yol deyil, baxmayaraq ki, bu, stasionar tətbiqlər üçün ən çox yayılmışdır.

Damla doldurma sabit gərginlikdən çox sabit aşağı cərəyan tətbiq edir. Bu köhnə üsulda float doldurulması intellekt yoxdur və axın cərəyanı öz-boşaltma cərəyanını-aşarsa, batareyaları həddindən artıq doldura bilər. Müasir üç pilləli enerji doldurma qurğuları yaxşı bir səbəbə görə əsas etibarilə sadə yükləyiciləri əvəz etmişdir.

Pulse doldurulması davamlı gərginlikdən daha çox aralıq cərəyan impulslarından istifadə edir. Bəzi istehsalçılar iddia edirlər ki, impulsla doldurulması qurğuşun{1}}turşu akkumulyatorlarda sulfasiyanı azaldır, lakin sübutlar qarışıqdır. Nəbzlə doldurulma əsas tətbiqlərdə daha az yaygındır.

Litium batareyaları üçün "saxlama rejimi" doldurulması üstünlük qazandı. Şarj cihazı vaxtaşırı gərginliyi yoxlayır və əgər gərginlik həddən aşağı düşərsə,-yuxarı doldurma təmin edir, sonra əlaqəni kəsir. Bu, batareyaları istifadəyə hazır saxlayarkən ənənəvi float doldurulmasının davamlı qoşulmasının qarşısını alır.

Float gərginliyi, xüsusilə gözləmə rejimində enerji tətbiqləri üçün müasir akkumulyatora texniki xidmətin əsas aspektini təmsil edir. Qurğuşun{1}}yaxşı xarakterik olan{2}}davranışları və yüksək öz-boşaltma dərəcələri ilə-qurğuşunlu akkumulyatorlar praktiki olaraq float doldurulması üçün nəzərdə tutulmuşdur. Gərginlik zədələnmənin qarşısını almaq üçün kifayət qədər aşağıdır, lakin tam doldurulmasını qeyri-müəyyən müddətə saxlamaq üçün kifayət qədər yüksəkdir.

Litium batareyaları daha nüanslı yanaşmalar tələb edir. Ehtiyat güc tətbiqlərində litium-ion batareya doldurucularının getdikcə daha çox qəbul edilməsi ənənəvi float doldurulmasının tətbiq oluna bilməyəcəyini başa düşməyi tələb edir. Bir çox litium batareyalar davamlı gərginlik tətbiqindən daha çox-yüksək dövri doldurulma ilə daha yaxşı işləyir.

Temperaturun rolunu şişirtmək olmaz. Batareyaların elektrokimyası istilik şəraitinə güclü şəkildə cavab verir və temperatur kompensasiyasını müxtəlif mühitlərə məruz qalan istənilən float doldurma sistemi üçün vacib edir.

Keyfiyyətli şarj cihazları və müvafiq monitorinqlə birlikdə düzgün float doldurulması batareyaları tez-tez dəyişdirilməsi tələb olunan istehlak materiallarından etibarlı uzunmüddətli aktivlərə-çevirir. Yaxşı enerji doldurma avadanlığına cüzi sərmayə, ən vacib məqamda uzadılmış batareyanın ömrü və etibarlı ehtiyat gücü vasitəsilə dividendlər ödəyir.