Заряд свинцово-кислотных аккумуляторов

Известно большое число методов заряда свинцово-кислотных аккумуляторов, которые могут быть классифицированы по количеству ступеней заряда, постоянству тока или напряжения при заряде, признакам окончания заряда.

Широко распространенным является заряд при постоянном токе, когда значение тока поддерживается постоянным в течение всего заряда. Поскольку напряжение на батарее непрерывно увеличивается, достигая к концу заряда 2,7 2,8 В, поддержание постоянного значения тока осуществляется при помощи реостатов, тиристоров или иных регуляторов тока. Заряд при постоянном токе сопряжен с большим газовыделением (аккумулятор «кипит»), что приводит к снижению коэффициента использования тока. Снижение тока существенно удлиняет процесс заряда. Поэтому более предпочтительными являются двух- и многоступенчатые заряды. Ток на первой ступени выбирается с учетом возможности зарядных средств, сечения токоподводящих кабелей и токоведущих частей аккумулятора. При достижении напряжения на одном аккумуляторе, равного 2,4 В (начало электролиза воды и обильного газовыделения), ток заряда снижается вдвое, заряд продолжается вновь до достижения указанного напряжения. На последней ступени заряда напряжение возрастает до 2,6 2,7 В.

Признаком окончания ступенчатых зарядов при постоянном значении тока на каждой ступени является установление постоянства значения напряжения и плотности электролита в течение 1 2 ч.

Вместо многоступенчатого режима заряда постоянным током может быть применен заряд при постоянном напряжении с постепенно убывающим током. Такой заряд осуществляется с незначительным газовыделением, высоким коэффициентом использования тока, однако продолжительность его велика, а зарядные средства в данном случае достаточно сложны и дороги.

Метод заряда при постоянном напряжении является основным методом для батарей, работающих в циклическом режиме. При таком методе к выводам батарей прикладывается постоянное напряжение из расчета 2,45 В на элемент при температуре воздуха 20–25°С. Величина этого напряжения для различных типов батарей от разных производителей незначительно отличатся. В технической документации на аккумуляторные батареи часто указывают значение напряжения заряда и информацию по его поправкам для тех случаев, когда температура окружающей среды отличается от 25°С.

Используя метод заряда при постоянном напряжении и токе заряда, сначала выставляют ток заряда, равный 0,4С, а затем контролируют величину напряжения, которое к концу заряда при комнатной температуре 20–25°С должно составлять 2,45 В на элемент. Время заряда составляет 6–12 часов в зависимости от степени разряда батареи [5]. Этот режим обеспечивает максимальный коэффициент использования тока, так как сводит к минимуму разложение воды с выделением водорода и кислорода. Данный метод заряда называют также двухступенчатым комбинированным способом заряда.

Двухступенчатый заряд при постоянном напряжении заряда проводится в 2 этапа: сначала при более высоком напряжении заряда, а затем при более низком напряжении (струйный или компенсирующий заряд). При двухступенчатом заряде начальный ток первого этапа не должен превышать значение 0,4С, а ток струйной подзарядки – 0,15С. Типовые значения напряжений заряда при различных температурах приведены в таблице 4.

Таблица 4

Зарядное напряжение аккумулятора в зависимости от температуры

Такой метод заряда используется в системах резервного питания: в источниках бесперебойного питания компьютеров и аппаратуры связи, в системах аварийного освещения и т. д. [5].

Данный метод нельзя применять, если батарея работает в буфере с нагрузкой (т. е. если нагрузка соединена с ней параллельно).

Метод компенсирующего заряда (струйного подзаряда)применяют обычно на заключительной стадии подзарядки и как самостоятельный способ заряда при заряде свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, работающих в дежурном режиме. Напряжение заряда 6,8–6,9 для 6 В батарей и 13,6–13,8 В для 12 В батарей. Начальный ток заряда около 0,15С, а для режима подзарядки – около 0,05С.

Восстановительный заряд. В случае если произошел глубокий разряд батареи, необходимо срочно произвести ее восстановительный заряд для избежания сульфатации пластин. Восстановительный заряд проводят при постоянном напряжении заряда и начальном токе заряда, равном 0,1–0,25С в течении 24 часов.

Если батарея незначительно сульфатирована, используют метод заряда ассиметричным током: параллельно аккумуляторной батарее подключают нагрузку, и заряд происходит импульсами тока. Во время действия импульса зарядного тока происходит заряд батареи, а в момент паузы, батарея разряжается на нагрузку [5].

Перезаряд. При всех способах заряда, с учетом расхода электроэнергии на электролиз воды, батарее сообщается дополнительное количество электричества (перезаряд), которое возрастает от 10 15% в начале эксплуатации до 25% и более в конце срока службы.

Для некоторых типов свинцовых аккумуляторов применяются форсированные (ускоренные) заряды. Форсированный заряд используется преимущественно в тех случаях, когда аккумуляторная батарея подлежит заряду в течение ограниченного времени, например, после аварийных ситуаций для стационарных аккумуляторов. Форсированный заряд наиболее целесообразно проводить комбинированным двухступенчатым режимом. Окончание заряда определяется достижением коэффициента перезаряда 0,95 1,05. Допускается проведение нескольких форсированных зарядов подряд. После форсированных зарядов рекомендуется проводить полный заряд, т. е. заряд с коэффициентом перезаряда 1,15 1,20 одним из описанных выше режимов.

Режим подзаряда. Для поддержания аккумуляторов с низким саморазрядом в заряженном состоянии достаточно проведения периодических подзарядов. Режим подзаряда регламентируется условиями эксплуатации, типом и степенью изношенности аккумулятора.

Для увеличения срока службы батареи ее необходимо периодически заряжать. Для этого проводят контрольно-тренировачный цикл: батарею разряжают до емкости не менее 10%, а затем снова заряжают. Полный ее разряд не допустим, т. к. каждый глубокий разряд приводит к снижению емкости батареи.

В зависимости от конструкции аккумуляторов зарядный ток не должен превышать 0,1–0,3С.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: