Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Regeneracja stacjonarnych baterii kwasowo-ołowiowych

Częściowo odsiarczona płyta akumulatora
Częściowo odsiarczona płyta akumulatora
J. Świątek, W. Hejnrych
Ciąg dalszy artykułu...

Przykładowo, mamy baterię o pojemności C10=75 Ah (przy Uk=1,8 V/ogniwo, T=20°C), wtedy charakterystyka może być dobrana w następujący sposób:

  • pierwsza faza – ładowanie stałym prądem: nastawiamy ograniczenie prądowe do prądu 10-godzinnego czy I10=7,5 A – przełączenie przy osiągnięciu napięcia 2,4 V/ogniwo. W tej fazie do baterii wprowadzimy 6 godz. × 7,5 A=45 Ah,
  • druga faza – ładowanie napięciem 2,4 V/ogniwo – przełączenie nastąpi, jeżeli prąd osiągnie 20 % I10, czyli 2 A. W tej fazie do baterii wprowadzimy 6 godz. × średnio 3 A =18 Ah,
  • trzecia faza – ładowanie stałym prądem 2 A – przełączenie kryterium czasowym. Wyliczenie czasu: (150 % × 75 Ah – (45 Ah+18 Ah))/2 A=24,75 godz.

Wyjaśnienie formuły: 150 % × 75 Ah – tyle chcemy do baterii wprowadzić ładunku, czyli 150% pojemności nominalnej. Odejmujemy (45 Ah+18 Ah) – ponieważ tyle Ah zostało wprowadzone już do baterii w fazie pierwszej i drugiej. Wynik dzielimy przez 2 A, ponieważ takim prądem odsiarczającym wykonujemy fazę trzecią.

Wariant charakterystyki tylko do odsiarczenia baterii
Pierwsza faza – ładowanie stałym prądem 1 A – przełączenie kryterium czasowym. Wyliczenie czasu: (130 % × 75 Ah)/1 A= 97,5 godz. (około 4 dni). Wyjaśnienie formuły: 130 % × 75 Ah – tyle chcemy wprowadzić do baterii ładunku, czyli 130 % pojemności nominalnej. Wynik dzielimy przez 1 A, ponieważ takim prądem odsiarczającym wykonujemy tę fazę.

praktyczny przykład odsiarczania wycofanej z obiektu baterii z powodu utraty jej pojemności

W celu potwierdzenia skuteczności opisywanej strategii ładowania przeprowadzono odsiarczanie baterii złomowanej z obiektu PKP typu VRLA – AGM o pojemności 10-godzinnej 75 Ah i napięciu nominalnym 220 V DC. Bateria składała się z 17 bloków, każdy o napięciu 12 V. Akumulatory zostały wycofane z eksploatacji pięć lat temu z powodu utraty pojemności dyspozycyjnej (stwierdzono wtedy zaledwie około 50 % pojemności znamionowej). Z tego powodu podjęto decyzję o zastąpieniu baterii nową. Po wycofaniu z eksploatacji przez kolejne lata używano tę baterię jako rezerwową. Faktycznie akumulatory stały w magazynie i tylko sporadycznie były ładowane. Z tego powodu zasiarczenie baterii było bardzo wysokie. Na wstępie bateria została naładowana charakterystyką IU i pozostawiona na ładowaniu buforowym. Po tygodniu przeprowadzono pomiar pojemności przez rozładowanie prądem 10-godzinnym (7,5 A). Pierwszy blok został wyłączony z pomiaru po 15 minutach, gdyż osiągnął napięcie końcowe rozładowania poniżej 10 V, czyli 1,66 V na ogniowo 2 V. Kolejny blok został wyłączony po godzinie. Jednocześnie bateria uzyskała napięcie końcowe 187 V DC, to jest 15 % poniżej napięcia nominalnego. Z powyższego wynika, że pojemność dyspozycyjną baterii można ocenić na zaledwie 10 % pojemności dyspozycyjnej. Wyniki z tego wstępnego pomiaru zostały przedstawione w tabeli 1.

Z wyników zmieszczonych w tabeli 1. możemy wyciągnąć następujące wnioski: ogniwo nr 14 jest bardzo zasiarczone i zapewne ma trwałe uszkodzenie. Pojemność dyspozycyjna wynosi zaledwie 10 % znamionowej. Ponadto bateria wykazywała duży rozrzut napięć podczas pracy buforowej. Przy średnim napięciu buforowania 2,25 V na ogniwo 2 V, blok nr 14 (jest to blok zniszczony) miał bufor 2,18 V na ogniwo 2 V, natomiast pozostałe ogniwa miały rozrzut od napięcia minimalnego 2,18 V na ogniwo 2 V (nr 16, 17) do 2,30 V na ogniwo 2 V (nr 12, 15). Procentowy rozrzut był od -4 % do +2 %, liczony od wartości średniej. Następnie przez 4 dni bateria była formowana ładowaniem odsiarczającym, zgodnie z wcześniej opisaną charakterystyką – czyli ładowanie stałym prądem 1 A. Podczas ładowania bateria osiągnęła napięcia przedstawione w tabeli 2. Można zauważyć, że na koniec pierwszego dnia ładowania średnie napięcie na ogniwo 2 V liczone dla całej baterii wzrosło do 2,460 V, a potem zaczęło nieznacznie spadać. W ostatnim dniu ładowania napięcie końcowe ładowania osiągnęło średnią wartość 2,403 V na ogniwo.

Po ładowaniu regeneracyjnym baterię pozostawiono przez tydzień na ładowaniu buforowym, a następnie przeprowadzono ponownie rozładowanie kontrolne. Wyniki z tego rozładowania zestawiono w tabeli 3. Jaki był efekt tego działania? Odsiarczanie nie zmieniło pojemności ogniwa nr 14, które było kompletnie zniszczone i także po 15 minutach było już rozładowane. Wszystkie pozostałe ogniwa zwiększyły swoją pojemność 3 razy. Pojemność baterii wzrosła do 30 % pojemności znamionowej. Ponadto bateria wykazywała mniejszy rozrzut napięć podczas pracy buforowej. Przy średnim napięciu buforowania 2,29 V na ogniwo 2 V, blok nr 14 (tj. zniszczony) miał bufor 2,21 V na ogniwo 2 V, natomiast pozostałe ogniwa miały rozrzut od napięcia minimalnego 2,24 V na ogniwo 2 V (nr 17) do 2,32 - 2,33 V na ogniwo 2 V (nr 12, 15). Procentowy rozrzut był więc mniejszy, to jest od -2 % do +1 % liczony od wartości średniej. Z badania możemy wyciągnąć jeszcze jeden wniosek. Przy analizie nie powinniśmy brać pod uwagę bloku nr 14, ponieważ jest to totalnie zniszczony mechanicznie akumulator i żadna regeneracja nie zmieni jego parametrów. Bez tego bloku widzimy w badaniu początkowym pojemności (zgodnie z tabelą 1.) najszybciej napięcie obniżył blok nr 3. Po regeneracji (zgodnie z tabelą 3.), że najszybciej napięcie obniżył blok nr 10. Wniosek jest prosty. Regeneracja dla bloku 10 nie przebiegła należycie. Dlaczego? Odpowiedź na to pytanie znajdziemy w tabeli 2., czyli w rozkładzie napięć na blokach podczas regeneracji.

Kiedy na pozostałych blokach średnie napięcia na ogniwa 2 V utrzymywały się na poziomie 2,4 V, to dla bloku 10 takie napięcie było znacznie niższe – osiągało zaledwie wartość 2,28 V. Stwierdzono, że współczynnik rozpuszczalności kryształów jest większy dla dużej gęstości jonów – inaczej mówiąc dla akumulatorów formowanych prądowo w napięciu ok. 2,4 V na ogniwo 2 V regeneracja przebiegła prawidłowo. Dla bloku 10 napięcie i w związku z tym gęstość była zaniżona i z tego powodu regeneracja nie przebiegła tak dobrze jak dla pozostałych bloków. To także świadczy o tym, że taka regeneracja wykonana tylko przy napięciu buforowym lub nieznacznie wyższym od niego nie przyniesie zamierzonego efektu.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 6/2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Oznaczniki kabli i przewodów - jakie wybrać »

Gdzie znajdziesz systemy zasilania dla każdej dziedziny przemysłu »

drukarka etykiet systemy zasilania
Sposoby oznaczania kabli i przewodów w elektrycznych są różne.Jedne mniej trwałe, a inne (...) czytam więcej » Oferują zaawansowane usługi badawczo-rozwojowe obejmujące elektronikę, wbudowane oprogramowanie, mechanikę systemu zasilania (...) czytam dalej »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Jak odwzorować światło dzienne przy użyciu opraw oświetleniowych »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

Ośiwetlenie - jakie wybrać? bezpanelowa energia słoneczna
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Jaką drukarkę do oznaczeń elektrycznych wybrać»

etykietowanie kabli i przewodów Priorytetem przy oznaczaniu sieci i jej poszczególnych elementów czy kolejnych aparatur w szafach rozdzielczych, kilometrów kabli, dziesiątek przełączników czy kolejnych aparatur w szafach rozdzielczych jest ...... czytam dalej »


Automatyka i czujniki - dlaczego to takie ważne »

Poznaj tajemnicę elektryków - złączki bezszynowe »

Czujniki i automatyka złączki bezszynowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Czy wiesz jak wykonać montaż i jak można łączyć ze sobą złączki bez użycia szyn ... czytam dalej »

Zasilacze a odporność na zwarcia - dlaczego to takie ważne?

Promocje na kamery termowizyjne W sieciach zasilających obiekty przemysłowe i użyteczności publicznej powszechnie stosuje się zasilacze bezprzerwowe UPS w celu ochrony ważnych urządzeń odbiorczych, wrażliwyc ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Jak odwzorować światło dzienne przy użyciu opraw oświetleniowych »

Uwaga konkurs! Znasz "elektrycznych" producentów? Zagraj i wygraj atrakcyjne nagrody »

Oświetlenie jakie wybrać aby przypominało światło dzienne Konkurs
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i ... czytam dalej » Weź udział w letnim konkursie i zgarnij nagrody. Co tydzien nowa gra i nowa szansa na wygraną. Sprawdź się i zawalcz o wygraną! chcę zagrać »

Co jeszcze potrafią enkodery Ethernet?

UPS zasilacze Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym?

Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

Switche zarządzalne spd ograniczniki przepięć
Switche niezarządzalne to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz ... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
6/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wpływ stacji szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych na sieć elektroenergetyczną
  • - Projekt zasilania oświetlenia terenu bazy logistycznej
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl