Содержание
Режимы работы аккумуляторных батарей: буферный и циклический
Главная > Полезная информация> Режимы работы аккумуляторных батарей: буферный и циклический
Режимы работы аккумуляторных батарей: буферный и циклический
Качественная и долговечная работа аккумуляторной батареи это не только положительный экономический эффект для владельца, но и приятная составляющая эксплуатации. Согласитесь, отказ в работе аккумуляторной батареи в первые 2-3 года эксплуатации и отказ работы батареи на 7-10 году эксплуатации вызывают противоположные эмоции.
Важными эксплуатационными характеристиками являются: температурный режим работы (+10..+25 град.Цельсия) и правильно выбранный режим эксплуатации и подобранный под этот режим работы метод заряда. Стоит отметить, что мы разберем варианты и режимы работы аккумуляторных батарей, которые применяются в ИБП, а в следующей статье разберем как правильно зарядить аккумуляторы в ИБП. Аккумуляторы для ИБП это, как правило, свинцово- кислотные необслуживаемые и герметичные, производятся по основным двум технологиям: AGM и GEL (гелевый аккумулятор для ИБП).
Чем определяется долговечность работы аккумуляторной батареи?
Общеизвестным фактом и логичным подтверждением является следующее: срок службы аккумулятора в основном определяется количеством процедур заряд-разряд и его глубина разряда. Другими словами: чем реже мы проводим процедуру разряда аккумулятора и чем менее глубоким этот разряд является – тем дольше прослужит аккумулятор.
Среди утвердившихся у пользователей мифов встречается такой: необходимо периодически разряжать аккумулятор «до нуля» и зарядить его до 100%, в противном случае он испортится. Для аккумуляторных батарей среднего и высшего класса – это останется мифом, а для аккумуляторов низкого качества – этот миф станет инструкцией по эксплуатации. В низкокачественных аккумуляторах отсутствие встряски в виде глубокого разряда и полной зарядки – действительно может повлиять на ресурс его работы. В дешевых аккумуляторах применяются материалы низкого качества (например, свинец-вторсырье) и возникающие в аккумуляторе, из-за этого, внутренние окисления (налет) необходимо каким-то образом убирать. В противовес дешевым, — качественные аккумуляторы нуждаются в постоянном подзаряде (буферный заряд) при котором почти отсутствуют глубокие разряды.
Мы не можем обойти тему «эффекта памяти» в аккумуляторных батареях. Суть эффекта памяти состоит в уменьшении емкости аккумулятора. Потеря емкости в таких аккумуляторах происходит вследствие неполного разряда и последующей зарядки до 100% — аккумулятор «запоминает» уровень неполного разряда и ниже этого «не хочет» разряжаться . Считается, что если «потренировать» аккумулятор методом глубокой разрядки и полной зарядки – емкость частично можно восстановить. Этот эффект может возникать в аккумуляторах изготовленных по нескольким технологиям и полностью отсутствует в аккумуляторных батареях, которые применяются в ИБП. Эффект памяти свойственен аккумуляторам производимым по технологии Никель-металл-гидридный (Ni-MH), Никель-кадмиевый (NiCd), Серебряно-цинковый аккумулятор.
Теперь рассмотрим два режима работы аккумуляторов – буферный и циклический, а также как правильно осуществлять зарядку аккумуляторов в этих режимах.
Работа аккумуляторных батарей в буферном режиме
Буферный режим работы аккумуляторной батареи подразумевает периодический несистемный характер использования. Другими словами – в этом режиме аккумуляторы применяются в аварийных случаях, например в ИБП. В буферном режиме аккумуляторная батарея постоянно подзаряжается специально установленным зарядным напряжением и током и в таком режиме эксплуатации может проработать весь заявленный производителем срок, а иногда и больше. Для буферного режима работы подходят аккумуляторы с небольшим параметром цикличности заряд-разряд, и эти аккумуляторы немного дешевле чем высокоцикличные .
Циклический режим работы аккумуляторной батареи
Циклический режим работы – режим, когда с четкой периодичностью аккумулятор подвергается полному заряду и полному разряду. Примерами такого режима работы являются: электротранспорт, поломоечные машины, электропогрузчики, альтернативная энергетика – все те отрасли, где аккумуляторные батареи имеют постоянную периодичность использования. Циклический режим использования аккумуляторных батарей является для них самым жестким испытанием на прочность. Поэтому перед тем как купить аккумуляторную батарею желательно узнать режим ее работы.
© Материал подготовлен специалистами компании НТС-групп (ТМ Электрокапризам-НЕТ!), 2019год
Причины взрыва аккумулятора
- Все статьи
- Причины взрыва аккумулятора
В чем первопричина взрыва аккумулятора
На автомобилях разных типов и классов применяют стартерные свинцово-кислотные АКБ. Несмотря на широкое использование данных батарей, их отличает две особенности, которые могут привести к проблемам в процессе эксплуатации:
-
снижение работоспособности, которое происходит в режиме пуска двигателя -
уменьшение надежности работы батарей
Причины этих проблем давно известны: это — элементарное несоблюдение правил обслуживания батарей. Наиболее распространенная ошибка — несвоевременное пополнение (а попросту — доливка) в банки АКБ дистиллированной воды. Это необходимо для того, чтобы поддерживать уровень электролита над пластинами на необходимом уровне. Он отличается в батареях разного года выпуска. Уровень электролита в корпусах достаточно старых конструкций должен быть в пределах от 10 до 20 мм. В новых этот показатель в два раза выше (до 40 мм).
Почему возникает вероятность взрыва аккумулятора?
Во время заряда свинцовых автомобильных аккумуляторов происходит процесс разложения воды, которая находится в электролите. Она разлагается на несколько составляющих — водород и кислород. Причем, этот процесс характерен для зарядки как непосредственно в автомобиле, так и на стенде. Что происходит после разложения воды? Выделяемый кислород, имеющий отрицательный заряд, частично оседает на решетках (речь о положительных пластинах батареи). В результате, происходит окисление пластин, а следом — постепенное сокращение эксплутационного ресурса аккумулятора.
А что же происходит со второй частью кислорода и водорода? Эти газы, которые выделяются из электролита, попадают на поверхность и создают видимость закипания, начинают скапливаться под крышками. Это происходит во всех банках АКБ.
Что происходит дальше? Если владелец машины исправно проверяет чистоту батареи, и удаляет загрязнения, то обозначенный выше газ сможет покинуть аккумулятор через отверстия в пробках. Конечно, любой выброс вреден для окружающей среды, но гораздо хуже, если произойдет второй вариант. Если в отверстиях присутствует грязь, они невольно оказываются загерметизированы. В результате, газообразная смесь из кислорода и водорода (иногда — с примесью сероводорода) не может вырваться на поверхность, и становится источником взрыва. Данная смесь при наличии даже малейшей искры загорится — что и приведет к взрыву аккумулятора.
Предпосылки, увеличивающие вероятность взрыва аккумулятора
Любой взрыв — это ЧП. Мощность взрыва аккумуляторной батареи нельзя просчитать заранее; ведь она находится в прямой зависимости от от того объема газовой смеси, которая скопилась в закрытом пространстве батареи. Постараемся выделить факторы, которые увеличивают риск и силы взрыва.
1. Сбой в работе регулятора напряжения. Происходит увеличение зарядного напряжения, которое поступает от генератора, в результате газообразование внутри батареи становится более интенсивным. Поскольку выделение газа возрастает быстрыми темпами, вероятность взрыва батареи значительно увеличивается.
2. Недостаточный (низкий) уровень электролита. Причина его уже обозначена — отсутствие регулярного пополнения запаса жидкости. Нехватка электролита приводит к увеличению объема газа под крышками, в корпусе батареи. Пропорционально увеличивается и сила потенциального взрыва.
3. Утепление аккумулятора. Используется в зимний период. Делается с целью поддержания теплового баланса. При этом, многие водители забывают о контроле за свободным удалением газов.
Как происходит взрыв АКБ. Опасности и последствия
Каковы бы ни были обстоятельства, если накопившаяся смесь газа не имеет выхода, достаточно малейшей искры, чтобы произошел взрыв. Основные причины взрыва:
-
неисправная электропроводка -
любой открытый огонь (непогашенная спичка или сигарета) -
статическое электричество (например, от синтетики) -
момент возникновения повышенной нагрузки на АКБ (нарушение контактов в месте соединения проводов полюсными выходами) -
понижение уровня электролита, которое может привести к образованию искры между деталями внутри аккумулятора
Следом за взрывом происходит разрушение самого корпуса АКБ. Разлет деталей корпуса способен нанести травмы людям и привести к разрушениям автомобиля и разных предметов.
Сам взрыв по мощности напоминает выстрел из стрелкового оружия большого калибра. При взрывах батарей особенно часто страдает лицо.
Соблюдение техники безопасности — путь к предотвращению взрыва аккумулятора
Помните, что причиной взрыва является нарушение режима использования АКБ. Как избежать взрыва? Соблюдайте меры предосторожности и правила эксплуатации батареи. Обратите внимание на следующие моменты:
1. Следите за уровнем электролита, доливайте дистиллированную воду
2. Очищайте батарею от любых загрязнений
3. Контролируйте износ батареи. По возможности, не допускайте постоянной вибрации в процессе движения. Вибрация — одна из главных причин износа АКБ.
4. Следите за надежным креплением аккумулятора
5. Проверяйте состояние клемм; они должны быть чистыми и достаточно затянутыми. В ряде случаем целесообразно покрывать клеммы густой смазкой, но затем следить, чтобы она не стала причиной накопления грязи
6. Проверяйте соответствие технических показателей батареи установленным нормативам.
7. Следите за состоянием корпуса. Появление трещин на стенках говорит о недостаточном уровне электролита. Также, не должны быть повреждены внутренние перегородки, проходящие между банками.
Важный момент! Если выяснится, что после взрыва внутренние соединения АКБ могут функционировать — это будет свидетельствовать о несоблюдении правил эксплуатации, а не о наличии дефекта. А значит, произошедшее не будет классифицироваться как гарантийный случай, а для замены и возмещения средств не будет оснований. Даже если все произошло в период действия гарантийного срока.
Особенность заводской заливки и контроль за уровнем электролита
Доказано, что автоматические системы заливки, которые используются на заводах, из-за сбоев в автоматике иногда могут залить в батареи недостаточное количество электролита. Вот почему, в момент установки новой батареи, лучше проконтролировать уровень эл-та, причем — в каждой банке. Естественно, если аккумулятор снабжен пробками. Опытные водители согласятся: лучше подстраховаться, чтобы избежать в дальнейшем вероятности взрыва аккумулятора.
О режимах работы Sonnen с зарядкой от сети/солнечной батареи.
О режимах работы Sonnen с зарядкой от сети
Пользователи могут выбирать из нескольких различных режимов в зависимости от своих целей и использования. Аккумуляторная система Sonnen может заряжаться от трех основных источников; солнечная батарея, сеть или генератор (только в резервном режиме). Какой режим установлен в Sonnen, определяет источник энергии в батарее. Этот блог будет посвящен режимам работы, когда сеть включена.
Для целей этого блога я буду ссылаться на системы Sonnen Eco 10 или более крупные, а примеры будут взяты из моего Sonnen, Eco 17.5 с солнечной системой мощностью 9 кВт. Моя система Sonnen питает защищенную панель нагрузки (PLP), в которой есть цепи, которые я хочу резервировать при отключении питания.
Батарея Sonnen имеет три режима; Время использования, резервное копирование и собственное потребление. Большинство наших пользователей предпочитают режим Time of Use (TOU), поскольку он позволяет ежедневно экономить деньги, позволяет использовать накопленную энергию для резервного питания и, возможно, является наиболее экологически эффективным. Резервный режим — это наш второй по популярности вариант, который максимизирует запас резервной мощности на случай сбоя, а также может использоваться как временный вариант, когда прогнозируются сбои. Наконец, режим собственного потребления обеспечивает максимальную автономию от сети, обычно сохраняет меньший резервный буфер на случай перебоев в работе, считается экологически эффективным и позволяет использовать/хранить максимальное количество энергии локально, сводя к минимуму импорт или экспорт в сеть. .
Режим времени использования (TOU):
Давайте сначала посмотрим, как работает система в режиме времени использования. Sonnen — это система, связанная с переменным током, что означает, что солнечная энергия сначала покрывает электрические нагрузки дома, прежде чем заряжать батареи или экспортировать энергию в сеть. Порядок использования солнечной энергии:
- Покрытие бытовых нагрузок
- Зарядка аккумуляторной системы
- Экспорт избыточной мощности в сеть
Например, сейчас август, и моя солнечная система обычно включается около 7 утра. В солнечные дни к 8 утра моя солнечная энергия производит больше, чем нужно моему дому, и поэтому моя батарея начинает заряжаться. Моя система Sonnen может заряжаться до 7 кВт (киловатт), что означает, что мой 17,5 кВтч Sonnen может быть полностью заряжен от солнечной батареи в солнечный день чуть более чем за два часа , и моя система обычно полностью заряжается примерно к 10:30 утра. С 10:30 до 18:30 я экспортирую электроэнергию в сеть, получая кредиты в соответствии с тарифным планом PG&E (я на EV2).
В 18:30 вместо того, чтобы покупать дорогую электроэнергию у Sonoma Clean Power/PG&E, я «бреюсь на пике» и использую питание от аккумулятора, заряжаемого от солнечной энергии, а не от сети. В полночь моя система sonnen останавливается, и электричество для дома импортируется из сети (хотя это наименее дорого), пока моя солнечная батарея не проснется и не начнется новый день. Я также могу установить резервный буфер. (В моей системе, из-за текущих пожаров в этом районе, у меня установлено значение 75%.)
Резервный буфер устанавливает минимальный уровень заряда (SOC), и он не будет разряжаться выше этого уровня, что обеспечивает мне удобную подстраховку на случай отключения электроэнергии. Другим доступным вариантом является включение зарядки от сети, что позволит вам заряжать со скоростью 250 ватт в час от сети для каждого модуля батареи в окнах низких тарифов/стоимости. В большинстве наших систем эта функция отключена, то есть мы заряжаем аккумулятор только от солнечной батареи.
Режим собственного потребления:
Режим собственного потребления работает почти так же, как режим времени использования, за исключением того, что он не основан на времени (режим времени использования часто называют частичным собственным потреблением). В режиме собственного потребления, пока солнечная энергия превышает использование, система использует солнечную энергию для питания дома. Когда потребление превышает выработку солнечной энергии, она сначала разряжается из аккумуляторной системы до установленного вами резервного буфера, независимо от времени суток (и скорости PG&E) перед подачей из сети. Таким образом, используя мой дом в качестве примера, если бы я был в режиме собственного потребления, в полночь, а не моя батарея выключается в приведенном выше примере, она будет продолжать разряжать батарею до тех пор, пока солнечная система не будет производить больше энергии, чем использует мой дом, или пока мой SOC достигает моего резервного буфера. Самостоятельное потребление обеспечивает максимальную автономию от утилиты, однако этот режим является наименее популярным вариантом среди наших пользователей, поскольку он не так эффективен или выгоден с финансовой точки зрения, как TOU, и оставляет меньший буферный резерв, чем режим резервного копирования.
Резервный режим:
Система Sonnen также может быть переведена в резервный режим, что позволяет экономить 100 % заряда батареи при отключении электроэнергии. У некоторых наших клиентов система всегда находится в этом режиме, в то время как другие переводят ее в этот режим, когда PG&E объявляет об отключении электроэнергии в целях общественной безопасности (PSPS), объявляют о непрерывном отключении электроэнергии или когда происходят другие бедствия. В резервном режиме система будет заряжать аккумулятор с момента активации, независимо от времени, и будет использовать сеть и/или солнечную энергию. Скорость зарядки в резервном режиме составляет 250 Вт на модуль батареи (система Eco 10 поколения 3. 1 имеет 4 модуля батареи по 2,5 кВтч), и для полной зарядки батарей без солнечной энергии может потребоваться от 8 до 10 часов. В этом режиме он будет держать батареи заряженными на 100% до тех пор, пока не обнаружит, что сеть отключена, когда он подаст питание на ваши схемы PLP и подзарядится от вашей солнечной батареи.
Модифицированный режим времени использования:
Другой вариант, который очень похож и более экономичен, состоит в том, чтобы остаться в режиме TOU и увеличить резервный буфер до 100%. Это по-прежнему держит вашу батарею на 100% заряженной, но будет заряжаться только от сети во время низких тарифов. В режиме TOU вы также можете либо отключить зарядку от сети, чтобы она заряжалась только от солнечной энергии, либо включить зарядку от сети, которая будет заряжать по 250 Вт на модуль, с солнечной батареей или без нее.
Последний совет, который я хотел бы порекомендовать, — помнить об основной цели покупки вашей системы хранения. Если основной целью было сэкономить деньги, вы должны быть в режиме TOU с низким буфером. Если вашей основной целью является обеспечение питания при отключении сети, вы должны использовать режим TOU с высоким буфером или резервный режим. Лично я предпочитаю запускать свою систему в режиме TOU. Моя батарея и солнечная батарея обычно покрывают все мое использование PLP в окнах высоких тарифов (с 15:00 до полуночи). Это не только экономит деньги, но также сводит к минимуму потребность в пиковых электростанциях, работающих на природном газе, снижает нагрузку на коммунальную инфраструктуру и по-прежнему обеспечивает мне хороший буфер на случай перебоев в подаче электроэнергии.
Режимы работы накопителя энергии: Solis
Виктор Эррера
Дата изменения: 15 июня 2022 г., 10:43
Доступны четыре различных режима работы накопителя энергии: (1) Самостоятельное использование (2) Приоритет подачи (3) Резервное копирование ( 4) Off Grid
Вы можете включать и выключать эти режимы, следуя этому пути: Дополнительные настройки > Настройка энергии хранения > Выбор режима хранения > используйте кнопки «Вверх» и «Вниз» для переключения между четырьмя режимами и нажмите «Ввод», чтобы выбрать один из них. Должен быть включен либо режим собственного использования, либо режим приоритета подачи, включение одного из них автоматически выключит другой . Режим резервного копирования можно включить независимо от Самостоятельного использования и Приоритета подачи, так как этот режим определяет поведение системы при выходе из строя сети. Режим Off Grid следует включать только в том случае, если система установлена без подключения к сети вообще.
В каждом режиме работы есть две дополнительные опции: (1) Зарядка по времени (2) Разрешить зарядку от сети
Время зарядки позволяет сообщить аккумулятору, когда он может заряжаться, а когда разряжаться. Чтобы это было включено, для него должно быть установлено значение «Выполнить», а не «Стоп», потому что, если для него установлено значение «Стоп», ни один из этих параметров не будет применяться.
Время указано в 24-часовом формате, и окна зарядки и разрядки не могут перекрываться друг другом. Значения тока заряда и разряда определяют, сколько энергии батарея может принять/отдать.
Разрешить зарядку от сети — это простое меню с двумя вариантами: (1) Разрешить (2) Не разрешать. Как следует из названия, этот параметр определяет, способна ли батарея питаться от сети или нет. Если установлено значение «Не разрешать», батарея будет заряжаться только от солнечной энергии. В определенных областях это требуется; однако имейте в виду, что должна быть достаточно мощная фотоэлектрическая система, чтобы полностью зарядить батарею. Если это не так, то скорость разряда должна быть снижена, или система должна быть настроена на экспорт с нулевым чистым расходом, чтобы максимизировать количество фотоэлектрической энергии, передаваемой в батарею.
Самостоятельное использование
При работе в этом режиме инвертор будет накапливать как можно больше генерируемой фотоэлектрической мощности. Это означает, что вся энергия, которая не потребляется (потребуется) домом, будет накапливаться в аккумуляторе. Если батареи нет, то оставшаяся мощность будет экспортироваться в утилиту, если система настроена таким образом (подробнее см. в статье «Экспорт набора мощности»). Этот режим идеально подходит для тех, кто хочет использовать свою фотоэлектрическую мощность вечером, когда электроэнергия в сети становится дороже. Мы называем эту концепцию «энергетическим арбитражем» или «снижением пиковой скорости» и считаем, что большинство людей захотят использовать этот режим вместо других.
Приоритет подачи
Когда этот режим включен, система отдает приоритет продаже электроэнергии в сеть. Это означает, что аккумулятор не будет заряжаться или разряжаться, пока функция Time Charging не будет включена и правильно настроена. Режим приоритета подачи лучше всего подходит для людей с большими фотоэлектрическими системами с точки зрения энергопотребления и размера батареи. Смысл этого режима в том, чтобы продавать как можно больше энергии в сеть и использовать батарею только в течение небольших промежутков времени или при отключении электроэнергии в сети.
Резервный
При работе в резервном режиме система будет разряжать батарею только в случае потери сетевого питания. Backup SOC — это процент, при котором система будет следить за тем, чтобы уровень заряда батареи не опускался ниже. Например, если резервный SOC составляет 80 %, то батарея никогда не должна разряжаться выше 80 %.
Off Grid
Этот режим следует использовать только тем, кто устанавливает инвертор полностью без сетевого питания. На самом деле никакие кабели не должны подсоединяться к клеммам «Сеть переменного тока» инвертора, а только к «клеммам резервного питания переменного тока».