Đặc tính sạc và xả của pin

Pin có tác dụng tự xả. Từ xưởng sản xuất đến việc sử dụng của người dùng, sẽ có sự chậm trễ vài tháng.

Lấy pin PA-NASONIC làm ví dụ. Khi được bảo quản trong 8 tháng ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 30 °C, công suất còn lại của pin chỉ bằng một nửa tại thời điểm rời khỏi nhà máy. Do đó, đối với pin mới mua phù hợp với UPS, thường cần một khoảng thời gian dài hơn. Sạc, điều này được gọi là sạc ban đầu. Dòng sạc ban đầu của pin nên được sạc ở 0,1C và pin có thể được sạc lại sau khi hết, được gọi là sạc bình thường. Hiện nay, hai phương pháp sạc thường được sử dụng trong UPS: sạc nổi và sạc xung. Cái gọi là sạc nổi có nghĩa là đầu ra của bộ chỉnh lưu hoạt động song song với pin và cung cấp năng lượng cho tải cùng một lúc. Trong thực tế, dòng điện được cung cấp bởi bộ chỉnh lưu được chia thành hai cách, một cách được gửi đến tải và người kia được gửi đến pin để bổ sung cho sự mất mát bên trong của pin. Chế độ sạc rất đơn giản để kết nối, rất tốt cho việc cải thiện các đặc tính phản hồi thoáng qua của đầu ra UPS. Đặc điểm của sạc xung là dòng sạc thay đổi theo công suất của pin. Sạc theo cách này có thể rút ngắn thời gian sạc.

1. Điện áp sạc

Bởi vì pin UPs là một chế độ chờ của hoạt động, nguồn điện đang ở trạng thái sạc trong điều kiện bình thường và sẽ chỉ được thải ra khi nguồn điện không thành công. Để kéo dài tuổi thọ của pin, bộ sạc UPS thường được điều khiển bằng điện áp không đổi và giới hạn dòng điện. Sau khi pin được sạc đầy, pin sẽ chuyển sang trạng thái nổi.

Đối với pin có điện áp đầu cuối 12V, điện áp nổi bình thường nằm trong khoảng từ 13,5 đến 13,8V. Nếu điện áp nổi quá thấp, pin không được sạc đầy và điện áp nổi quá cao, điều này sẽ gây ra sạc quá điện áp. Khi điện áp nổi vượt quá 14V, nó được coi là sạc quá điện áp. Nghiêm cấm sạc quá điện áp bộ pin, bởi vì sạc quá điện áp sẽ làm cho nước chứa trong chất điện phân trong pin được điện phân thành hydro và oxy và thoát ra, điều này sẽ làm tăng nồng độ điện giải, dẫn đến rút ngắn tuổi thọ pin hoặc thậm chí thiệt hại.

2. Sạc hiện tại

Dòng sạc pin thường được thể hiện bằng C và giá trị thực tế của C có liên quan đến dung lượng pin. Ví dụ: nếu đó là pin 100Ah: C là 100A. Dòng sạc tối ưu của pin không có axit chì của Panasonic là khoảng 0,1C và dòng sạc không được lớn hơn 0,3C. Dòng sạc quá hoặc quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của pin.

Dòng sạc lý tưởng nên áp dụng phương pháp sạc dòng điện không đổi theo giai đoạn, nghĩa là dòng điện lớn hơn được sử dụng trong giai đoạn sạc ban đầu và sau một thời gian sạc nhất định, nó được thay đổi thành dòng điện nhỏ hơn và khi kết thúc sạc, dòng điện nhỏ hơn được sử dụng. Dòng sạc thường được thiết kế là 0.1C. Khi dòng sạc vượt quá 0.3C, nó có thể được coi là sạc quá dòng. Tránh sử dụng bộ sạc nhanh để sạc, nếu không pin sẽ ở trạng thái "sạc quá dòng tức thời" và "sạc quá áp tức thời", dẫn đến giảm công suất có sẵn của pin hoặc thậm chí làm hỏng pin. Sạc quá dòng sẽ làm cho tấm pin uốn cong và vật liệu hoạt động rơi ra, làm giảm khả năng cung cấp điện của pin và trong trường hợp nghiêm trọng, nó sẽ làm hỏng pin.

3. Phương pháp sạc

Sản phẩm xả của pin axit chì là chì sunfat. Nếu pin không được chuyển đổi kịp thời, pin sẽ bị sạc dưới, do đó làm giảm khả năng xả pin và rút ngắn tuổi thọ pin. Do đó, bộ pin phải được sạc đầy. Đối với các tình huống khác nhau, nó có thể được chia thành phí thả nổi và phí bằng nhau.

(1) Phí thả nổi. Bộ pin trực tuyến là một kết nối song song lâu dài giữa bộ sạc và mạch tải như một nguồn điện dự phòng. Trong trường hợp bình thường, sạc nổi được sử dụng, và điện áp của pin duy nhất được điều khiển ở 2.25V (liên quan đến pin 2V), và những thay đổi trong điện áp sạc nổi thường xuyên được quan sát và ghi lại. Nếu điện áp của pin đơn thấp, điều đó có nghĩa là pin không được sạc đủ và dung lượng không đủ, vì vậy bạn nên chú ý theo dõi.

(2) Sạc cân bằng. Cái gọi là sạc cân bằng là kết nối song song với từng bộ pin và sạc bằng điện áp sạc đồng đều. Nếu bộ pin có pin tụt hậu trong quá trình sạc nổi (điện áp di động thấp hơn 2.20V, so với pin 2V), hoặc sau khi sạc nổi trong 3 tháng, quá trình sạc bằng nhau nên được thực hiện và pin đơn được điều khiển ở 2.35V, 6 ~ 8h (lưu ý rằng thời gian cân bằng không nên quá dài), sau đó điều chỉnh lại giá trị nổi điện áp , và sau đó quan sát sự thay đổi điện áp của pin tụt hậu, nếu điện áp vẫn không được đặt ra, sạc lại sau hai tuần. Trong trường hợp bình thường, điện áp của một bộ pin mới sẽ có xu hướng giống nhau sau 6 tháng sạc nổi và bằng nhau. Dòng sạc cân bằng thường là 0,3C hoặc nhỏ hơn một chút so với 0,3C. Đối với pin có điện áp định mức 12V, điện áp sạc cân bằng thường là 14.5V.

Khi pin UpS gặp phải một trong những tình huống sau đây được sử dụng, để khôi phục các đặc tính sạc và xả của pin, cần áp dụng phương pháp sạc cân bằng để giải quyết vấn đề.

1) Xả quá mức làm cho điện áp đầu cuối của pin thấp hơn điện áp cuối xả cho phép của pin. Đối với pin axit chì loại M 12V, điện áp cuối xả là khoảng 10,5V.

2) Trong bộ pin UPS, chênh lệch điện áp đầu cuối giữa các pin vượt quá khoảng 1V.

3) Pin lưu trữ đã không được sử dụng trong một thời gian dài và vượt quá thời gian lưu trữ tĩnh. Môi trường nhiệt độ bình thường, thời gian lưu trữ tĩnh của pin UPS thường là 9 tháng. Khi nhiệt độ là 31-40 ° C, thời gian lưu trữ tĩnh là 5 tháng (bao gồm cả pin mới mua).

4) Thay pin bằng chất điện giải.

5) Pin không thể sạc kịp thời sau khi xả.

6) Công việc lâu dài ở trạng thái nổi (nghĩa là UPS hoạt động ở trạng thái nguồn điện trong một thời gian dài) và vượt quá thời gian lưu trữ tĩnh.

7) Xả vô tình và đặt điện áp đầu cuối pin thấp hơn điện áp chấm dứt.

Đối với pin axit chì kín NP6-12, điện áp sạc cân bằng là khoảng 14V và dòng sạc cân bằng tối đa cho phép nhỏ hơn 0,28C; đối với pin axit chì kín LCL12V24P, điện áp sạc cân bằng là khoảng 14V và sạc cân bằng tối đa cho phép Dòng điện nhỏ hơn 8A.

(8) Bù nhiệt độ. Mặc dù phạm vi nhiệt độ hoạt động của pin rất rộng, nó có thể hoạt động trong phạm vi -15 ~ + 45 ° C, nhưng nhiệt độ môi trường xung quanh tốt nhất cho hoạt động của pin là khoảng 25 ° C. Nếu nhiệt độ môi trường thay đổi rất nhiều, hệ số nhiệt độ cần phải được bù đắp (-3mV / °C).

(9 Hoạt động sạc. Dòng sạc ban đầu của pin thường được thực hiện theo giá trị được chỉ định trong hướng dẫn sử dụng hoặc theo dòng điện 1/10 công suất định mức. Trong quá trình sạc bình thường được sử dụng, tốt nhất là sử dụng phương pháp sạc dòng điện không đổi theo cấp bậc, nghĩa là ở giai đoạn đầu của việc sạc Sử dụng dòng điện lớn hơn, sau khi sạc trong một khoảng thời gian nhất định, hãy chuyển sang dòng điện nhỏ hơn. Đối với giai đoạn sạc sau này, hãy chuyển sang dòng điện nhỏ hơn. Phương pháp sạc này có hiệu quả sạc cao hơn, nó đòi hỏi thời gian sạc ngắn hơn và hiệu quả sạc tốt. Nó có lợi để kéo dài tuổi thọ pin. Một số UPS thông minh mới sử dụng giám sát tự động thường xuyên và sạc theo chu kỳ để sạc pin để kéo dài tuổi thọ pin.

(10) Phí điều trị và xuất viện. Đối với quá trình sạc và xả pin, "sức khỏe" của mỗi pin được đánh giá từ công suất xả và giá trị điện áp pin, bởi vì sự thay đổi điện áp của mỗi pin trong quá trình công suất xả khác nhau đại diện cho "sức khỏe" của pin. Cần thực hiện các biện pháp khắc phục đối với pin đủ điều kiện.

Độ kín của một số pin UPS là do sự hư hỏng của mạch truyền động cuối cùng của biến tần UPS, khiến pin bị xả. Nếu lỗi mạch được sửa chữa, pin phải được kết nối với mạch ban đầu để sạc kịp thời và pin vẫn sẽ tốt như trước. Vấn đề là pin undervoltage không thể làm cho UPS khởi động thành công. Tại thời điểm này, các giải pháp sau đây có thể được sử dụng:

1) Đầu tiên sử dụng một pin tốt để bắt đầu UPS đến trạng thái nguồn điện, sau đó tháo pin tốt và thay thế nó bằng một pin undervoltage được sạc. Khi thay pin, UpS là cần thiết để chạy mà không cần tải. Nói chung, sau khi UpS vào trạng thái nguồn điện, miễn là nguồn điện đầu vào được duy trì bình thường, việc tháo pin sẽ không ảnh hưởng đến trạng thái cung cấp điện. Khi sạc pin dưới điện áp, hãy chú ý đến dòng sạc của pin.

2) Sạc pin dưới điện áp đến 10.5V (so với pin 12V) đầu tiên, và UPS có thể khởi động thành công.

4. Yêu cầu xả thải

Công suất thực tế của pin có liên quan đến dòng xả. Dòng xả càng lớn, hiệu quả của pin càng thấp. Ví dụ

Khi pin 12V /24Ah có dòng xả 0,4C, thời gian xả đến điện áp cuối cùng là 1 giờ 50 phút, dung lượng đầu ra thực tế là 17,6Ah và hiệu quả là 73,3 [%]. Khi dòng điện xả là 7C, thời gian xả đến điện áp cuối cùng chỉ là 20s, dung lượng đầu ra thực tế là 0,93Ah và hiệu quả là 3,9 [%]. Do đó, cần tránh xả dòng điện cao để cải thiện hiệu quả của pin. Nói chung thiết kế mạch và lựa chọn người dùng tải, nó là cần thiết để bảo vệ dòng xả biến tần pin UPS không vượt quá 2C.

Độ sâu xả cũng có tác động lớn đến tuổi thọ của pin. Độ sâu xả của pin càng sâu, nó càng sử dụng ít chu kỳ. Mặc dù quận UPS có chức năng bảo vệ điện áp thấp của pin, nói chung khi một pin duy nhất được xả đến khoảng 10,5V (so với pin 12V), UpS sẽ tự động tắt, nhưng nếu UPS đang trong tình trạng xả tải nhẹ hoặc không xả tải, việc xả pin hiện tại có thể cải thiện hiệu quả của pin, nhưng khi pin được xả với dòng điện rất nhỏ (dưới 0,05C) trong một thời gian dài, nó sẽ làm cho công suất xả thực tế của pin vượt quá công suất định mức của pin, dẫn đến xả sâu nghiêm trọng pin. Khi độ sâu xả pin là 100 [%], tuổi thọ thực tế của pin là khoảng 200 ~ 250 chu kỳ sạc và xả; độ sâu xả là 50[/%]

Khi nào, khoảng 500 ~ 600 chu kỳ sạc và xả. Do đó, khi sử dụng UPS, cần tránh tải nặng quá dòng, và

Tránh xả tải nhẹ kéo dài và xả sâu pin. Nó cũng là cần thiết để tránh xả ngắn mạch của pin, nếu không nó sẽ làm hỏng nghiêm trọng công suất sạc và dung lượng lưu trữ của pin và rút ngắn tuổi thọ. Trong ứng dụng thực tế của pin, nó không phải là người đầu tiên theo đuổi tỷ lệ phần trăm công suất xả, nhưng để tìm và đối phó với pin lạc hậu, và sau đó làm một thử nghiệm xả kiểm tra sau khi đối phó với pin lạc hậu. Điều này có thể ngăn ngừa tai nạn và ngăn pin lùi xấu đi thành pin ngược trong quá trình xả.