Свинцово кислотная батарея: Типы свинцово-кислотных аккумуляторов • Ваш Солнечный Дом

Аккумуляторные свинцово-кислотные батареи. Технологии AGM и Gel.

Аккумуляторные свинцово-кислотные батареи. Технологии AGM и Gel.

Свинцово-кислотный аккумулятор — тип аккумуляторов, получивший широкое распространение ввиду умеренной цены, неплохого ресурса (от 500 циклов и более), высокой удельной мощности.

Свинцово-кислотные с жидким электролитом.

Плюсы использования свинцово-кислотных аккумуляторов:

• Широкая распространенность технологии – такие батареи достаточно легко купить за приемлемые деньги (где-то в районе 1000-1500 USD за 8КВт*ч аккумуляторную батарею), и этот параметр часто перевешивает все минусы свинцово-кислотных аккумуляторов

• Низкий саморазряд батареи – в 5-8 раз меньше, чем у никель-кадмиевых батарей

• Хорошая переносимость мощностных нагрузок

• Относительная дружественность к окружающей среде – вторичная переработка свинцово-кислотных аккумуляторов хорошо отработана

Минусы использования свинцово-кислотных аккумуляторов:

• Низкая плотность энергии в аккумуляторе, в связи с чем вес батареи выше, чем у большинства других батарей

• Проблема толерантности к глубокому разряду – при разряде свыше 80% резко снижается продолжительность жизни батареи. Рекомендуемые 60% разряда (при которых достигается до 1500 цилов разряда-заряда) еще больше усиливают проблему низкой плотности энергии.

• Проблема обслуживания для вентилируемых батарей – требуется постоянный контроль уровня электролита раз в неделю, зарядка в специальном хорошо проветриваемом помещении

• При заряде теряется до 30% затраченной электроэнергии

• Нельзя оставлять сильно разряженную батарею на морозе

• Трудно прогнозировать выход из строя аккумулятора

• При больших токах разряда стоит проблема неполной одномоментной отдачи заряда батареей

ТЕХНОЛОГИИ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ БАТАРЕЙ

Для того, чтобы достичь герметичности и устранить необходимость в обслуживании аккумуляторов для ИБП производители применяют две различные технологии: AGM (Absorptive Glass Mat) и GEL (Gelled Electrolite). Обе технологии обеспечивают рекомбинацию газов для сохранения объема электролита и его “связывание” во избежание выплескивания.

Свинцово-кислотные АКБ по технологии AGM.

AGM (Absorbent Glass Mat) — это технология изготовления свинцово-кислотных аккумуляторов, созданная инженерами Gates Rubber Company ^{в начале 1970-х годов. Отличие батарей AGM от классических в том, что в них содержится абсорбированный электролит, а не жидкий, что даёт ряд изменений в свойствах аккумулятора.}

Аккумуляторы, производимые с использованием технологии AGM, изготавливаются в спиральной или плоской конфигурации. Серия продукции со спиральной конструкцией блоков производится в основном в Северной Америке, а с плоской конфигурацией электродов — и в Северной Америке, и в Европе. Спиральные элементы обладают большей площадью поверхностного контакта, что даёт возможность кратковременно выдавать бóльшие токи и быстрее заряжаться.

Однако обратной стороной является уменьшение удельной ёмкости аккумулятора (соотношение электрической ёмкости и размеров) по сравнению с плоской конфигурацией. Обе технологии являются перспективными и могут использоваться для поставки автопроизводителям в качестве компонентов OEM. В настоящий момент наиболее распространены автомобильные аккумуляторы AGM с плоской конфигурацией блоков. Спиральные блоки SpiraCell запатентованы компанией Johnson Controls для серии Optima и не могут использоваться без её разрешения, в отличие от плоских блоков.

Плюсы AGM аккумуляторов:

Аккумулятор, произведённый по технологии AGM, имеет перед классическими аккумуляторами ряд преимуществ, полученных за счёт такой технологии. В частности, устойчивость к вибрации, отсутствие необходимости обслуживать, установка практически в любом положении (установка вверх дном не рекомендуется из соображений безопасности ввиду верхнего расположения клапанов).

Некоторые производители заявляют увеличенную производительность таких АКБ или высокий пусковой ток.

• Конструкция, не требующая обслуживания.

• Конструкция герметизированная и имеет клапанную регулировку, предотвращает утечку кислоты и коррозию клемм.

• Более безопасная работа: при правильной зарядке батарей исключается возможность выделения газов и опасность взрыва.

• Герметизированная конструкция позволяет устанавливать батарею почти в любом положении (вверх дном не рекомендуется).

• Уверенная работа при низких температурах в зависимости от технологии до −30 °С (ниже возможна кристаллизация электролита разряженной батареи и как следствие снижение срока службы ввиду повреждения активной поверхности).

• Увеличенный срок службы в условиях повышенной вибрации.

Минусы AGM аккумуляторов:

• Большой вес (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

• Для их зарядки требуются специальные зарядные устройства 

• Не должны храниться в разряженном состоянии, напряжение каждого из элементов батареи не должно упасть ниже 1,8 В (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

• Крайне чувствительны к превышению напряжения заряда. (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

• Дают заметное падение напряжения на морозе при нагрузке (вопреки заблуждению, распространенному в интернете). (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

• Они обеспечивают число полных (70 %) циклов разряда до 500 — подходит для резервного питания. В зависимости от марки и модели, число циклов варьируется от 100 до 4000.

• Оксид свинца содержащийся в них токсичен, что делает их опасными для окружающей среды. (относится ко всем свинцово-кислотным аккумуляторам)

• Более высокая цена по сравнению с аккумуляторами с жидким электролитом, но более низкая, чем у аккумуляторов изготовленных по технологии GEL (у которых электролит желеобразный). Последние имеют ряд преимуществ.

Свинцово-кислотные АКБ по технологии GEL («гелевые»).

В гелевых аккумуляторах жидкий электролит доведен до желеобразной, вязкой консистенции путем добавления в него соединений кремния. В результате электролит не выплескивается при тряске, и не вытекает при незначительных повреждениях корпуса. Эта технология появилась первой, именно поэтому многие по старинке все герметичные необслуживаемые аккумуляторы называют гелевыми. Распространено также бытовое название “гелИевые аккумуляторы”, что в корне не верно. Газ гелий не имеет никакого отношения к аккумуляторным батареям.

Благодаря вязкому состоянию в гелевых АКБ происходит рекомбинация газов:

В результате химической реакции вода в батарее распадается на водород и кислород.

Ионы водорода и кислорода остаются в замкнутом пространстве батареи и, перемещаясь по микропорам и трещинам в геле, соединяются и снова образуют воду.

Вода впитывается гелем, восстанавливается первоначальный объем электролита.

В итоге мы имеем батарею, в которую не нужно доливать воду, поскольку она практически не испаряется. Кроме того, не происходит газовыделение, поэтому АКБ может использоваться в жилых помещениях. 

Плюсы GEL аккумуляторов:

• выдерживают большое число циклов заряда-разряда;

• полностью восстанавливают емкость после глубокого разряда;

• менее чувствительны к «плохому» заряду от нестабильной сети;

• выдерживают разряд из недозаряженного состояния без потери емкости;

• могут работать в циклическом режиме;

• лучше переносят работу и в холоде, и при высокой температуре;

• практически исключены тепловые пробои между пластинами.

Минусы GEL аккумуляторов:

• Длительная эксплуатация возможна лишь при чётком выполнении правил использования. Особенно это касается зарядки АКБ.

• Высокая точность напряжения при зарядке. Как следствие, требуется специальное зарядное устройство с возможностью регулировки напряжения 

• Высокая стоимость по сравнению со стандартными АКБ с жидким электролитом.

 

Аккумулятор герметичный свинцово-кислотный 12V

Область применения:

• 19 и 23- дюймовые телекоммуникационные стойки и шкафы
• базовые станции сотовой связи
• источники бесперебойного питания
• телефонные и телеграфные станции
• системы сигнализации и автоматики
• альтернативная энергетика

Аккумуляторные батареи серии FT предназначены для использования в качестве резервных источников постоянного тока в установках бесперебойного электропитания систем телекоммуникаций, связи, автоматики или в составе другого технологического оборудования.

Батареи предназначены для эксплуатации в закрытых помещениях с естественной вентиляцией в флотирующем режиме, обеспечивая питание нагрузки постоянным током в аварийных случаях или в циклическом режиме, который представляет собой последовательное чередование разрядов и зарядов. Батареи предназначены для установки на изолированных стеллажах или в специальных батарейных шкафах в вертикальном положении. Технические условия устанавливают требования к качеству продукции, обеспечивающие ее безопасность для жизни и здоровья населения и охрану окружающей среды.

В условном обозначении буквы и цифры означают, например, батарея 12 V 150 FT:

• 12V – номинальное напряжение батареи ,В;
• FT – фронтальное расположение выводов;
• 150 – номинальная емкость 10 часового режима разряда в А·ч.

Основные технические данные и характеристики

Обозначение батареи	Номинальное напряжение (В)	Номинальная ёмкость (Ач)	Габаритные размеры, длина L, мм	Габаритные размеры, ширина В, мм	Габаритные размеры, высота Н, мм	Масса батареи не более, кг	Тип резьбы болтового соединения

12V 90FT	12	90	410	111	299	28. 5	М8
12V 100FT	12	100	410	111	299	30.9	М8
12V 125FT	12	125	565	111	295	41.2	М8
12V 150FT	12	150	565	111	295	45.2	М8
12V 170FT	12	170	560	125	320	53.2	М8
12V 180FT	12	180	560	125	320	53.5	М8

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов и способы их зарядки

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов (PbSO4)

• Залитые
• Герметичный или VRLA (свинцово-кислотный клапан с регулируемым клапаном)
  • AGM (впитывающий стеклянный мат)
  • Гель (гелевые электролиты)

Контроллеры Morningstar были разработаны для свинцово-кислотных аккумуляторов, которые были первыми из когда-либо созданных перезаряжаемых аккумуляторов и по сей день являются наиболее распространенными аккумуляторами на рынке. Из-за низкой стоимости и высокой удельной мощности свинцово-кислотные аккумуляторы остаются востребованными в качестве стартерных аккумуляторов. Однако, поскольку они также имеют низкое отношение энергии к весу и энергии к объему, их часто выбирают для стационарных приложений, а не для мобильных и портативных приложений, таких как электромобили или ручные инструменты. Технологии свинцово-кислотных аккумуляторов должны продолжать широко использоваться для автономных солнечных батарей в ближайшие годы.

На рынке доступны две категории свинцово-кислотных аккумуляторов: Герметичные и Залитые .

Залитые аккумуляторы

Залитые аккумуляторы позволяют жидкости в виде газообразного водорода и кислорода выходить во время зарядки и требуют большего обслуживания, чем герметичные аккумуляторы. Залитые батареи также могут быть чрезмерно заряжены с меньшим риском повреждения, чем герметичные батареи. Воспользовавшись этой функцией, залитые батареи могут периодически получать чрезмерную зарядку, чтобы лучше «выравнивать» элементы батареи, чтобы элементы, которые могут работать плохо, можно было регулярно доводить до полного состояния заряда. Обслуживание залитых свинцово-кислотных аккумуляторов позволяет им прослужить дольше, чем герметичные аккумуляторы.

Герметичные

Герметичные аккумуляторы являются синонимами VRLA, потому что обычно аккумуляторы герметичны, но если зарядка или разрядка осуществляются достаточно высоко, давление повышается, и клапан позволяет газу выйти. AGM или гель удерживают батареи от испарения, поэтому им не нужна вода, и поэтому их также называют «необслуживаемыми». Кроме того, AGM и гель удерживают электролит в смеси с водой, поэтому он не оседает на дно, что называется расслоением. Это устраняет необходимость энергичной выравнивающей зарядки, которая помогает смешивать электролит с водой в залитых батареях.

Аккумуляторы AGM и Gel хороши для автономных приложений, где предпочтительна автономная работа в течение нескольких дней, а скорость зарядки, скорее всего, останется низкой. Вода внутри батареи с меньшей вероятностью замерзнет, ​​поскольку она не отделяется от электролита, что означает, что герметичные батареи предпочтительнее при более низких температурах. Кроме того, гелевые батареи немного лучше оснащены, чем AGM, для работы как при очень высоких, так и при очень низких температурах.

4-ступенчатая зарядка для свинцово-кислотных аккумуляторов:

Контроллеры Morningstar MPPT и PWM используют 4-этапный алгоритм зарядки аккумулятора для быстрой, эффективной и безопасной зарядки аккумулятора. На следующем графике показана последовательность этапов.

Этап групповой зарядки

Во время групповой зарядки батарея не находится в состоянии 100% заряда, а напряжение батареи еще не достигло заданного значения напряжения поглощения. Контроллер будет поставлять 100% доступной солнечной энергии для перезарядки аккумулятора.

Ступень поглощения

Когда батарея перезаряжена до уставки напряжения абсорбции, для поддержания напряжения батареи на уровне уставки абсорбции используется стабилизация напряжения. Это предотвращает нагрев и чрезмерное газовыделение батареи. Аккумулятору дают полностью зарядиться при заданном значении напряжения абсорбции. Зеленый светодиод SOC будет мигать один раз в секунду во время абсорбционной зарядки.

Аккумулятор должен оставаться на стадии абсорбционной зарядки в общей сложности 120–150 минут, в зависимости от типа батареи, прежде чем произойдет переход на стадию плавающего режима. Однако время абсорбции будет увеличено на 30 минут, если напряжение батареи разрядится ниже 50 вольт накануне вечером.

Заданное значение поглощения компенсируется температурой, если имеется внутренний датчик температуры или подключен RTS.

Стадия плавающего режима

После того, как аккумулятор полностью заряжен на этапе абсорбции, ProStar MPPT снижает напряжение аккумулятора до уставки напряжения плавающего режима. Когда батарея полностью заряжена, химических реакций больше не может быть, и весь зарядный ток превращается в тепло и выделение газов. Плавающая ступень обеспечивает очень низкую скорость поддерживающей зарядки, уменьшая при этом нагрев и выделение газа полностью заряженной батареи. Целью поплавка является защита аккумулятора от долговременного перезаряда. Зеленый светодиод SOC будет мигать один раз каждые две (2) секунды во время подзарядки.

После перехода в плавающую стадию нагрузки могут продолжать потреблять энергию от батареи. В случае, если нагрузка(и) системы превысит ток заряда солнечной батареи, контроллер больше не сможет поддерживать батарею в заданном значении Float. Если напряжение батареи остается ниже уставки Float в течение совокупного 60-минутного периода, контроллер выйдет из стадии Float и вернется к зарядке Bulk.

Плавающая уставка компенсируется температурой, если имеется внутренний датчик температуры или подключен RTS.

Стадия выравнивания

Определенные типы батарей нуждаются в периодической ускоренной зарядке для перемешивания электролита, выравнивания напряжения элемента и завершения химических реакций. Уравнительная зарядка поднимает напряжение батареи выше стандартного напряжения поглощения, так что электролит испаряется. Зеленый светодиод SOC будет быстро мигать два (2) раза в секунду во время выравнивающей зарядки. Продолжительность уравнительного заряда определяется выбранным типом батареи для используемого контроллера. Время выравнивания определяется как время, затрачиваемое на уставку выравнивания. Если тока заряда недостаточно для достижения напряжения выравнивания, выравнивание прекратится через определенный период времени, когда напряжение батареи превысит уставку напряжения поглощения. Это делается для того, чтобы избежать чрезмерного газообразования или перегрева батареи. Если батарее требуется больше времени для выравнивания, можно запросить выравнивание с помощью измерителя TriStar или кнопки для продолжения в течение одного или нескольких дополнительных циклов выравнивания.

Уставка выравнивания компенсируется температурой, если имеется внутренний датчик температуры или подключен датчик RTS.

Зачем выравнивать?

Обычные циклы выравнивания часто имеют жизненно важное значение для производительности и срока службы батареи, особенно в солнечной системе. При разряде батареи расходуется серная кислота и на пластинах образуются мягкие кристаллы сульфата свинца. Если батарея остается в частично разряженном состоянии, мягкие кристаллы со временем превратятся в твердые кристаллы. Этот процесс, называемый «сульфатированием свинца», приводит к тому, что кристаллы со временем становятся более твердыми и их труднее превратить обратно в мягкие активные материалы. Сульфатация из-за хронического недозаряда батареи является основной причиной выхода из строя батарей в солнечных системах. Помимо снижения емкости аккумулятора, накопление сульфатов является наиболее частой причиной коробления пластин и растрескивания решеток. Аккумуляторы глубокого разряда особенно подвержены сульфатации свинца.

Обычная зарядка батареи может преобразовать сульфат обратно в мягкий активный материал, если батарея полностью заряжена. Однако солнечная батарея редко перезаряжается полностью, поэтому мягкие кристаллы сульфата свинца со временем затвердевают. Только длительный контролируемый перезаряд или выравнивание при более высоком напряжении может обратить вспять затвердение кристаллов сульфата.

Когда выравнивать?

Идеальная частота выравниваний зависит от типа батареи (свинцово-кальциевая, свинцово-сурьмяная и т.д.), глубины разрядки, возраста батареи, температуры и других факторов. Одним из очень общих рекомендаций является выравнивание залитых аккумуляторов каждые 1–3 месяца или каждые 5–10 глубоких разрядов. Некоторые батареи, такие как группа Л-16, нуждаются в более частых выравниваниях.

Разница между самой высокой и самой низкой ячейкой в ​​батарее также может указывать на необходимость выравнивания. Можно измерить либо удельный вес, либо напряжение ячейки. Производитель батареи может порекомендовать удельный вес или значения напряжения для вашей конкретной батареи.

Подготовка к выравниванию: Во-первых, убедитесь, что все нагрузки системы рассчитаны на выравнивающее напряжение. Учтите, что при 0°С (32°F) напряжение выравнивания достигнет 16,75 вольт для аккумуляторов Л-16 с установленным датчиком температуры. Отключите любые нагрузки, которые могут быть повреждены из-за высокого входного напряжения.

Если используются гидрокапсы, обязательно снимите их перед началом выравнивания. Замените крышки Hydrocaps на стандартные крышки аккумуляторных батарей. Гидрокапсы могут сильно нагреваться во время выравнивания. Кроме того, если используются Hydrocaps, выравнивание должно быть установлено только в ручном режиме (многие контроллеры имеют переключатель, который включает автоматическое или ручное выравнивание).

После завершения выравнивания добавьте дистиллированную воду в каждую ячейку, чтобы компенсировать потери газа. Убедитесь, что пластины батареи закрыты.

Выравнивание герметичного свинцово-кислотного аккумулятора?

Некоторые контроллеры Morningstar включают заводские настройки герметичной батареи с циклом выравнивания. Эти минимальные циклы «повышения» для выравнивания отдельных элементов не являются выравниванием и не будут выпускать газ из герметичных аккумуляторов, которые требуют зарядки до 14,4 В (аккумулятор 12 В). Многие батареи VRLA, в том числе AGM и гелевые, требуют зарядки до 14,4 В (батарея 12 В). В зависимости от рекомендации изготовителя батареи, цикл «повышения» для герметичных элементов также можно отключить с помощью переключателя настройки выравнивания в ручное положение, если это необходимо в некоторых контроллерах Morningstar. Также возможно полностью отключить выравнивание с контроллерами, которые имеют возможность пользовательского программирования.

Варианты пользовательского программирования для свинцово-кислотных аккумуляторов

Контроллеры Morningstar имеют до семи заводских предустановок, и многие из них могут быть запрограммированы пользователем. Обычно одна из семи предустановок TriStar, TriStar MPPT (150 В и 600 В) и ProStar MPPT отлично работает для конкретной свинцово-кислотной батареи. Некоторые производители аккумуляторов предоставляют уставки регулирования напряжения, которые точно соответствуют предустановкам Morningstar.

Температурная компенсация Morningstar по умолчанию основана на -5 мВ/°C на элемент или -30 мВ/°C на 12-вольтовую батарею. Обычно это общепринятая температурная компенсация в промышленности, но ее можно изменить, если она отличается от спецификации производителя батареи.

Иногда мы получаем вопросы относительно напряжения регулирования поплавка Morningstar, которое может быть немного выше, чем указано производителем батареи. Следует отметить, что в солнечных установках эти более высокие значения Float работают лучше, поскольку батарея может поддерживать Float только в дневное время. Настройки Float, указанные производителем, ниже из-за ситуаций, когда батарея будет работать в течение нескольких дней или недель, не разряжаясь и не выходя из Float. В этих ситуациях непрерывного плавающего или нулевого разряда лучше свести к минимуму непрерывную зарядку. Резервное питание от батареи — это одно из таких условий, когда режим продажи инвертора установлен ниже, чем у контроллера, но в периоды резервного питания будет использоваться более высокое значение Float контроллеров Morningstar, и это будет нормально, поскольку батареи будут разряжаться ночью во время резервного питания.

Как правило, батарея, которая разряжается больше, нуждается в дополнительной зарядке. Вот почему Morningstar включает в себя следующие настраиваемые программируемые параметры, которые могут увеличивать или уменьшать количество заряда, получаемого аккумулятором.

• Расширение абсорбции увеличивает время абсорбции, если напряжение батареи было низким накануне.

• Плавающая отмена на полный день восстановления абсорбционного заряда, если напряжение батареи становится очень низким.

• Увеличено напряжение плавающего регулирования, чтобы батареи могли продолжать заряжаться с меньшей скоростью в течение дня.

• Выравнивание может выполняться чаще, если аккумуляторы будут испытывать более глубокий разряд.

Установщики и конечные пользователи могут вносить небольшие корректировки в зависимости от многих факторов, включая размер и тип аккумуляторной батареи, среднесуточные нагрузки, размер массива и температуру. Значения Morningstar по умолчанию хорошо работают в большинстве ситуаций, но небольшие изменения могут повысить производительность многих систем. Нет необходимости вносить изменения, но могут быть случаи, когда необходимо увеличить или уменьшить заряд батареи, и есть несколько способов сделать это с помощью пользовательских настроек.

 

Свинцово-кислотная батарея Недостатки и обслуживание

1/ Ограниченная «полезная» емкость

Обычно считается разумным использовать только 30–50 % номинальной емкости типичных свинцово-кислотных батарей «глубокого цикла». Это означает, что батарея на 600 ампер-часов на практике обеспечивает в лучшем случае только 300 ампер-часов реальной емкости.
Если вы даже время от времени разряжаете батареи больше, чем это, их срок службы резко сократится.

Свинцово-кислотный AGM Полезная емкость

2/ Ограниченный срок службы

Даже если вы бережно относитесь к своим батареям и никогда не разряжаете их чрезмерно, даже самые лучшие свинцово-кислотные батареи с глубоким циклом обычно рассчитаны только на 500–1000 циклов. Если вы часто подключаетесь к своему блоку батарей, это может означать, что ваши батареи могут нуждаться в замене менее чем через 2 года использования.

Свинцово-кислотный (AGM)
Ожидаемый срок службы по сравнению с DOD

3/ Медленная и неэффективная зарядка

Последние 20% емкости свинцово-кислотного аккумулятора не могут быть «быстро» заряжены. Первые 80% можно быстро «зарядить» с помощью интеллектуального трехступенчатого зарядного устройства (в частности, аккумуляторы AGM могут выдерживать высокий зарядный ток), но затем начинается фаза «поглощения», и зарядный ток резко падает.

Как и в случае с проектом по разработке программного обеспечения, последние 20 % работы могут занять 80 % времени.

Это не имеет большого значения, если вы заряжаетесь от сети на ночь, но это огромная проблема, если вам приходится оставлять генератор включенным на несколько часов (что может быть довольно шумным и дорогим в эксплуатации). И если вы зависите от солнца и заката до того, как эти последние 20% будут пополнены, вы можете легко получить батареи, которые никогда не заряжаются полностью.

Неполная зарядка последних нескольких процентов не была бы большой проблемой на практике, если бы не тот факт, что отказ от регулярной полной зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов приводит к их преждевременному старению.

4/ Потраченная энергия

В дополнение ко всему потраченному впустую времени генератора, свинцово-кислотные аккумуляторы страдают еще одной проблемой эффективности – они тратят до 15% вложенной в них энергии из-за присущей им неэффективности зарядки. Таким образом, если вы обеспечиваете мощность 100 ампер, вы сохраняете только 85 ампер-часов.

Это может быть особенно неприятно при зарядке от солнечной батареи, когда вы пытаетесь выжать максимальную эффективность из каждого усилителя до того, как солнце сядет или скроется облаками.

5/ Peukert’s Losses

Чем быстрее вы разряжаете свинцово-кислотную батарею любого типа, тем меньше энергии вы можете из нее получить. Этот эффект можно рассчитать, применив закон Пейкерта (названный в честь немецкого ученого В. Пейкерта), и на практике это означает, что сильноточные нагрузки, такие как кондиционер, микроволновая печь или индукционная плита, могут привести к тому, что банк свинцово-кислотных аккумуляторов сможет на самом деле обеспечивает всего 60% своей нормальной мощности. Это огромная потеря мощности, когда она вам больше всего нужна…

Последствия потерь Peukert при быстром разряде AGM

В приведенном выше примере показана спецификация батареи Concord AGM: в этой спецификации указано, что батарея может обеспечить 100% своей номинальной емкости при разрядке в течение 20 часов (C/20). При разрядке в течение одного часа (C/1) батарея обеспечивает только 60% номинальной емкости . Это прямое влияние потерь Пейкерта.

В конце концов, аккумулятор AGM емкостью 100 Ач при C/20 обеспечит полезную емкость 30 Ач при разрядке в течение одного часа как 30 Ач = 100 Ач x 50% DoD x 60% (потери Пейкерта).

Полезная емкость свинцово-кислотной кислоты при C/20 (разряд 20 часов)

Полезная емкость свинцово-кислотной кислоты при C/1 (один час разряда)

6/ Вопросы размещения

Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют ядовитый кислый газ во время зарядки и должны содержаться в герметичном аккумуляторном ящике с вентиляцией наружу. Они также должны храниться в вертикальном положении, чтобы избежать проливания аккумуляторной кислоты.

Аккумуляторы AGM не имеют этих ограничений и могут быть размещены в непроветриваемых помещениях — даже в жилом помещении. Это одна из причин, по которой аккумуляторы AGM стали так популярны среди моряков.

6/ Требования к техническому обслуживанию

Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы необходимо периодически доливать дистиллированной водой, что может быть трудоемкой операцией по техническому обслуживанию, если доступ к аккумуляторным отсекам затруднен.

AGM и гелевые элементы действительно не требуют технического обслуживания. Однако отсутствие необходимости в обслуживании имеет и обратную сторону: случайно перезаряженную аккумуляторную батарею часто можно спасти, заменив выкипевшую воду. Перезаряженная гелевая или AGM батарея часто необратимо разрушается.

7/ Просадка напряжения

Полностью заряженный 12-вольтовый свинцово-кислотный аккумулятор имеет начальное напряжение около 12,8 В, но по мере его разрядки напряжение неуклонно падает. Напряжение падает ниже 12 вольт, когда в батарее остается 35% ее общей емкости, но некоторая электроника может не работать при напряжении менее 12 вольт.