Які параметри акумуляторних батарей потрібно контролювати

Проблеми, які виникають при експлуатації акумуляторів, пов'язані з їх старінням, фізичним зносом, а також багато в чому - з умовами роботи.

В ДБЖ і в системах електроживлення постійного струму застосовуються свинцево-кислотні необслуговувані герметичні батареї VRLA типу, що працюють в буферному режимі, коли більшу частину часу вони заряджаються і віддають енергію в навантаження тільки при пропажі напруги зовнішньої мережі електропостачання.

Особливістю батарей цього типу (особливо низькоякісних, вироблених з переробленого свинцю) є те, що вони можуть відмовити раптово. Фахівці відзначають, що бувають випадки, коли у робочій акумуляторної батареї (АКБ) раптом обсипається пластина або закорачує банку, в результаті вся батарея або частина її виходить з ладу. І хоча зазвичай є якісь передумови неприємностей, що насуваються, але, на жаль, не в 100% випадків. І все ж незворотні процеси виникають в свинцево-кислотних акумуляторах не відразу і не раптом, а причина відмови в більшості випадків визначається умовами експлуатації: температурою навколишнього середовища, режимами заряду і розряду, якістю і щільністю електроліту, його рівнем в елементах батареї та ін.

Необхідність контролю АКБ випливає вже з того факту, що час її життя обмежено, батарея старіє. Втрачаються початкові параметри, час підтримки зменшується, розвивається процес сульфатации пластин. Тому контролювати стан АКБ дуже важливо. Адже акумулятори не підлягають ремонту і ЗІП для них не передбачено. Які ж параметри необхідно перевіряти при моніторингу акумуляторних батарей?

Основний з них - ємність АКБ або обсяг енергії, що запасає батарея. Це свого роду консолідуючий параметр, який знаходиться у взаємозв'язку з декількома іншими, впливають на ємність батареї і термін її служби. До них відносяться, зокрема, температура навколишнього середовища, внутрішній опір батареї, параметри заряду і розряду.

Температура навколишнього середовища (робоча температура) - важливий і навіть визначальний параметр. Акумуляторна батарея будь-якого типу підпорядковується закону електрохімічної активності, її знос знаходиться в експоненційній залежності від температури. Чим вона вища, тим більш активні електрохімічні процеси в акумуляторі і швидше йде втрата його робочих характеристик. Тому робоча температура є, мабуть, самим критичним параметром для свинцево-кислотних АКБ (лужні нікель-кадмієві акумулятори в меншій мірі схильні до впливу температурного чинника, тому в суворих кліматичних умовах - арктичних, і, навпаки, надто жарких - застосовують саме цей тип батарей) .

Оптимальний температурний діапазон, при якому зберігається номінальна ємність і забезпечується максимальний термін служби батареї: від +20° до +25°С. Вважається, що ресурс АКБ зменшується в два рази при збільшенні температури на кожні десять градусів. Це досить поширений в практиці і реалістичний показник. Граничні для кислотно-свинцевих акумуляторів робочі температури - не вище +50°-60°С. З подальшим підвищенням температури може виникнути так званий «тепловий розгін», і батарея вийде з ладу.

При зниженні температури електрохімічні реакції йдуть повільніше, що має збільшувати термін служби АКБ. Насправді це не так, тому що при низьких температурах зі зменшенням електрохімічної активності знижуються і можливості батареї по віддачі в навантаження енергії, її ємність зменшується. При цьому АКБ може працювати на межі своїх можливостей, що також знижує термін її служби. Тому є такий своєрідний «острів» стабільної роботи акумуляторів в діапазоні температур від +5 до +25°С.

Не випадково, коли вказується ємність та термін служби АКБ, обмовляється, при якій температурі і в якому режимі експлуатації: при певному розряді (зазвичай 10-годинному С10 або 20-годинному С20) для кінцевої напруги на елементі 1,8 В, або іншому.

Внутрішній опір (провідність або імпеданс) акумуляторної батареї для ДБЖ - це параметр, який дозволяє оцінити реальний стан АКБ і прогнозувати її час життя. Зі збільшенням внутрішнього опору падає і ємність акумулятора. За зміною імпедансу можна прогнозувати раптовий вихід батареї з ладу. Внутрішній опір АКБ починає рости, потім у якійсь точці він росте дуже швидко, і після цього батарея швидко втрачає ємність і виходить з ладу. Наступ цієї події означає, що акумулятор слід замінити. Високий внутрішній опір може вказати також на можливі послаблення з'єднань в місцях підключення до АКБ або на обрив усередині неї.

Контроль напруги на батареї дозволяє визначити такі відмови, як коротке замикання між пластинами батареї. Крім того, контроль напруги і струму АКБ дає можливість простежити історію експлуатації батареї: коли і скільки часу вона перебувала в спокої або працювала на навантаження, зафіксувати величину струму розряду і якою була його глибина, як відбувався заряд акумулятора і т.д.

Пульсар Лімітед - Енергія для Кращою Життя!



Залиште свій коментар








© Pulsar Ltd., 2021