Приложение А (справочное). Методы заряда, режимы работы

Приложение А
(справочное)

Методы заряда, режимы работы

А.1 Параллельный режим работы

А.1.1 Общие положения

Параллельный режим работы обеспечивает непрерывное энергоснабжение без отсоединения от нагрузки. На рисунке А.1 представлена принципиальная схема параллельного режима работы.

Рисунок А.1 - Основная цепь для параллельного режима работы

А.1.2 Аварийный режим работы

При аварийном режиме работы батарея через стабилизатор напряжения соединена с источником тока для мгновенной передачи мощности постоянного тока нагрузке на случай выхода из строя основного источника тока. В системах бесперебойного электропитания постоянный ток, вырабатываемый батареей, подается в инвертор, который в свою очередь передает нагрузке необходимый переменный ток.

Таким образом, батарея находится в состоянии непрерывного заряда по напряжению в условиях флотирующего заряда. Применяемые напряжения флотирующего заряда представлены в таблице А.1.

Таблица А.1 - Напряжение флотирующего заряда для свинцово-кислотных и никель-кадмиевых батарей

Тип батарей	Свинцово-кислотные(a)	Никель-кадмиевые
Значения напряжений, В/аккумулятор	2,18 - 2,30	1,36 - 1,45
(а) В зависимости от удельного веса (SG) электролита.

А.1.3 Буферный режим работы батареи

При буферном режиме работы батарея соединена через стабилизатор напряжения с источником тока для мгновенной передачи дополнительной энергии к нагрузке, когда потребности нагрузки превышают возможности основного источника тока. Это может происходить с различными интервалами, от нескольких секунд до большого количества минут, с продолжительностью от миллисекунд до минут.

Таким образом, батарея заряжается только тогда, когда основной источник тока может дать больше энергии, чем это необходимо для нагрузки.

На рисунке А.2 показан зарядный ток батареи, чередующийся с временным разрядом, когда ток нагрузки превышает возможности основного источника тока.

Рисунок А.2 - Зарядный ток батареи при чередовании с временным разрядом, когда ток нагрузки превышает возможности основного источника тока

Для возмещения неизбежной потери емкости во время буферного режима работы требуется регулярный форсированный заряд или заряд при постоянном напряжении, более высоком, чем при бездействии. Календарный жизненный цикл батарей при буферном режиме работы обычно значительно ниже, чем при аварийном режиме работы.

А.1.4 Работа в режиме неглубокого циклирования

При работе в режиме циклирования батарея подвергается частому разряду глубиной от 5% до 30% с последующим зарядом главным образом при флотирующем напряжении. Срок службы батарей в таких условиях чаще всего определяется количеством разрядных циклов и глубиной разряда.

А.2 Работа в режиме готовности

Работа в режиме готовности обеспечивается постоянным зарядом батареи независимо от того, подключена она или не подключена к цепи нагрузки. При флотирующем заряде батарея обычно отключена от цепи нагрузки. На рисунке А.3 представлена принципиальная схема цепи при работе в режиме готовности.

Рисунок А.3 - Принципиальная схема действия цепи

А.3 Методы заряда

Методы заряда батарей следует использовать в зависимости от условий применения.

Три основные вида заряда применимы к определенному типу батареи при их обслуживании:

a) заряд при постоянном токе I;

b) заряд при постоянном напряжении U;

c) заряд при постоянном сопротивлении R (заряд убывающим током).

На практике используются комбинации видов.

Чаще используют вид заряда, называемый IU или CC-CV с ограничением тока (I/СС) до момента, когда напряжение достигнет заданного значения с последующим зарядом при постоянном напряжении (U/CV) с уровнем, которым является напряжение флотирующего заряда (см. рисунки А.4 и А.5).

Рисунок А.4 - Вид заряда IU или CC-CV

Рисунок А.5 - Вид тока I и напряжения U в зависимости от времени

В целях уменьшения времени полного заряда батареи используется двухступенчатый режим заряда по напряжению . На первой ступени заряд при постоянном напряжении ограничивается напряжением ускоренного заряда , затем идет заряд второй ступенью во флотирующем режиме до полного заряда.

В таблице А.2 указаны значения напряжений заряда при 20°С.

Таблица А.2 - Значения напряжений заряда при 20°С

В/аккумулятор
Обозначение напряжения	Заряд	Аккумуляторы
		свинцово-кислотные, открытые	свинцово-кислотные, VRLA	никель-кадмиевые, открытые
	Ускоренный заряд	2,33 - 2,45	2,40	1,40 - 1,65
	Флотирующий заряд	2,18 - 2,25	2,23 - 2,30	1,36 - 1,45

Если ускоренный заряд нерегулярный (например, ежемесячный), то при расчете вентиляционного воздушного потока рекомендуется обращаться к току заряда во флотирующем режиме по 7.2.

А.4 Температурная компенсация зарядного напряжения

Температурная компенсация зарядного напряжения может быть полезной, если температура окружающей среды отклоняется от диапазона 20°С - 25°С. Эта компенсация улучшает заряд при низкой температуре, уменьшает флотирующий ток и выработку тепла при повышении температуры аккумулятора. Для дополнительной информации о зависимости напряжения от компенсации следует обращаться к изготовителю батареи.