Baterie - Victron Energy

Baterie
Nieskończone zasoby energii
Baterie
1. Technologia VRLA
2. W pełni uszczelnione (VRLA) baterie AGM.
AGM (Absorbent Glass Mat). W tego typu bateriach elektrolit
został wchłonięty przez matę z włókna szklanego,
umieszczoną miedzy płytami o działaniu kapilarnym. Jak to
zostało już wytłumaczone w naszej książce „Niewyczerpane
zasoby energii”, baterie AGM są lepszym rozwiązaniem w
przypadku gdy zależy nam na krótkotrwałej dostawie bardzo
wysokich napięć (odpalanie silnika), aniżeli baterie żelowe.
3. W pełni uszczelnione (VRLA) baterie żelowe
W tym przypadku elektrolitem jest unieruchomiony żel. Baterie
żelowe charakteryzują sie ogólnie dłuższym życiem i lepszą
pojemnością cykli aniżeli baterie AGM.
4. Niski poziom samorozładowania
Dzięki użyciu ołowiowo-wapniowych siatek i wysokiej czystości
materiałów, baterie VRLA Victrona mogą być przechowywane
przez długi okres czasu bez konieczności ponownego
podładowania. Poziom samorozładowania jest mniejszy niż 2%
miesięcznie przy 200C.
Poziom samorozładowania podwaja się przy wzroście
temperatury o każde kolejne 100C.
Tym samym baterie VRLA Victrona mogą być przechowywane
nawet rok bez ładowania, jeśli są przechowywane w chłodnych
warunkach.
5. Niesamowita zdolność odzyskiwania kondycji przez
głeboko rozładowaną baterię
Baterie VRLA Victrona posiadają niesamowitą zdolność
odzyskiwania kondycji nawet po bardzo głębokim rozładowaniu
lub długim okresie rozładowania.
Należy jednak podkreślić, iż powtarzający sie stan głębokiego
rozładowania baterii ma bardzo negatywny wpływ na
żywotność wszystkich baterii kwasowych i baterie Victrona nie
stanowią tu żadnego wyjątku.
Nasze baterie AGM Deep Cycle charakteryzują się niesamowitą
wydajnością przy wysokich napięciach dlatego zalecane są do
zastosowań własnie w warunkach gdzie jest to wymagane, np.
przy odpalaniu silnika.
Ze względu na swoją konstrukcję baterie żelowe charakteryzuje
mniejsza pojemność efektywna przy wysokim napięciu
rozładowania. Z drugiej strony charakteryzuje je także dłuższa
żywotność zarówno w fazie płynnej, jak i w trakcie używania
baterii.
7. Efekt temperatury na żywotność baterii
Wysokie temperatury maja bardzo zły wpływ na żywotność
baterii. Żywotność baterii Victrona względem temperatury
przedstawiona jest w tabeli 2.
Średnia
temperatura
działania
20°C / 68°F
30°C / 86°F
40°C / 104°F
20 godzin
10 godzin
5 godzin
3 godzin
1 godzin
30 minut
15 minut
10 minut
5 minut
5 sekund
Napięcie
końcowe
V
10,8
10,8
10,8
10,8
9,6
9,6
9,6
9,6
9,6
AGM
Deep
Cycle
%
105
100
95
82
66
52
42
36
27
8C
Gel Deep Gel
Cycle
Life
%
Long
103
100
95
81
65
49
38
27
18
7C
102
100
94
79
63
45
28
20
10
years
7 - 10
4
2
Deep Gel Long Life
years
12
6
3
Jak to pokazuje wykres poniżej, pojemność spada gwałtownie
wraz ze spadkiem temperatury.
Temperatura (°C)
Wykres 1: Efekt temperatury na pojemność
9. Cykl życia baterii Victrona
Wiek baterii odnośnie ładowań i rozładowań. Ilość cykli zależy od
głębokości rozładowania, jak pokazuje to wykres 2.
AGM Deep Cycle
Gel Deep Cycle
Gel Long Life
%
Tabela 1. Pojemność efektywna jako funkcja rozładowania
w czasie. (w najniższym rzędzie mamy maksymalny prąd
rozładowywania jaki pojawi się po 5 sekundach)
years
20
10
5
8. Efekt temperatury na pojemność
Ilość cykli
Czas
rozładowani
a (prąd stały)
Deep Gel
Cycle
Tabela 2: Estymowana żywotność bateriiVictrona przy założeniu
działania w warunkach fazy „float”
6. Charakterystyka rozładowywania sie baterii
Stopa pojemności baterii Victrona odnosi sie do 10 godzin
rozładowania, innymi słowy: napięcie rozładowania 0,1C.
Pojemność efektywna spada wraz ze wzrostem napięcia
rozładowania (patrz tabela 1). Proszę wziąść pod uwagę, iż
redukcja będzie jeszcze większa jeśli weźmiemy pod uwagę
wszelkie obciążenia, takie jak inwerter.
AGM
Cycle
Pojemność (%)
VRLA (Valve Regulated Lead Acid) oznacza baterie które są w
pełni uszczelnione. Gaz może z nich uciec jedynie przez
specjalne zawory i jedynie w wypadku przeładowania baterii
bądź też błędu komórki baterii.
Baterie VRLA mają niesamowitą odporność na wycieki, dzieki
czemu mogą być używane w każdej pozycji.
Konserwacja tychże baterii nie przynosi żadnych kosztów.
Głębokość rozładowania
Wykres 2: Cykl życia
Deep Cycle AGM – Deep Cycle Gel – Long Life Gel
Najpopularniejsza krzywa ładowania, która obrazuje ładowanie
baterii VRLA Victrona, przy wykorzystaniu trzystopniowej
charakterystyki ładowania, gdzie stała faza pradu (faza „bulk”)
jest kontynuowana przez stałe fazy napięcia (absorpcji
„absorption” i płynna „float:”), patrz wykres 3.
Victron wynalazł charakterystykę adaptywnego ładowania.
Krzywa czterostopniowego, adaptywnego ładowania jest
rezultatem wielu lat badań i testowania.
120
14,5
100
14
80
13,5
60
13
40
12,5
20
12
0
Wykres 3: Krzywa trzystopniowego ładowania
Podczas fazy absorpcji napięcie ładowania jest trzymane na
stosunkowo wysokim poziomie, aby w pełni naładować baterię w
racjonalnym czasie. Trzecia i ostatnia faza to faza płynna
(„float”): napięcie jest obniżone do poziomu czuwania,
wystarczajacego aby kompensować samorozładowanie.
Wady tradycyjnej trzystopniowej charakterystyki ładowania:
• Podczas fazy „bulk” napiecie jest trzymane na stałym i często
wysokim poziomie, nawet jeśli napięcie gazowania zostało
przekroczone (14,34V dla 12V baterii). Może to prowadzić do
wystapienia cisnienia nadmiernego gazowania wewnątrz
baterii. Część gazu wydostanie się z baterii poprzez zawory
bezpieczeństwa, redukując tym samym żywotność baterii.
• Napięcie w fazie „absorption” jest podawane zawsze przez z
góry określony czas, bez względu na to jak bardzo bateria
byla rozładowana przed ładowaniem. Pełna faza absorpcji
przy małym rozładowaniu baterii sprawi, iz zostanie ona
przeladowana, co tym samym zmniejszy jej żywotność (dzieki
przyspieszonej korozji płytek dodatnich)
• Badania wykazały, że żywotność baterii może zostać
wydłużona poprzez obniżenie napięcia fazy „float” do nawet
niższego poziomu, jeżeli bateria nie jest używana.
Zmiana napięcia
Skalkulowany czas absorpcji
Battery Safe Mode
(Akkumulátorvédő mód)
Faza „float”
0
2
4
6
8
10
Krzywa adaptywnego ładowania Victrona rozwiazuje trzy główne
problemy krzywej trzyfazowej.
• Battery Safe mode
Aby zapobiec ekscesywnemu gazowaniu baterii, Victron
wynalazł „Battery Safe mode”. „Battery Safe mode” ograniczy
wzrost napięcia jak tylko poziom napięcia gazowania zostanie
osiatgnięty. Badania dowiodły, iż to zredukuje wewnętrzne
gazowanie do bezpiecznego poziomu.
• Zmienny czas trwania fazy „absorption”
Bazując na czasie trwania fazy „bulk” ładowarka skalkuluje jak
długo należy trzymać baterię w fazie „absorption”. Jeżeli czas
fazy „bulk” jest krótki, znaczy to że bateria jest juz
naładowana i czas absorpcji będzie odpowiednio krótki.
Dłuższy czas fazy „bulk” będzie skutkował dłuższą fazą
absorpcji.
• Magazynowanie – Storage mode
Po ukończeniu fazy „absorption” bateria powinna być w pełni
naładowana, a napiecie zostaje obniżone do poziomu „float”
lub czuwania. Jeżeli w przeciagu nastepnych 24 godzin nie
nastąpi żadne rozładowanie baterii, napięcie zostanie
obniżone jeszcze bardziej, a bateria przejdzie do fazy
magazynowania
(„storage:”).
Niższe
napięcie
fazy
magazynowania redukuje korozję na płytkach dodatnich.
Jeden raz w tygodniu napięcie ładowania będzie podnoszone
na krótki czas na poziom absorpcji w celu skompensowania
samorozładowania (Battery Refresh mode)
12. Ładowanie baterii w przypadku korzystania z opcji
czuwania: ładowanie stałym napięciem w fazie „float”
Kiedy bateria nie jest systematycznie mozno rozładowywana,
może zostac zastosowana krzywa ładowania 2-stopniowa.
Podczas pierwszej fazy baterii jest ładowana ograniczonym
prądem (faza „bulk”). Kiedy ustawione wcześniej napięcie
zostanie osiagniete bateria zostaje trzymana na tym poziomie
napięcia (faza „float”). Ta metoda ładowania ma zastosowanie
do ładowania baterii startowych w pojazdach, oraz odrębnych
zasobów zasilania (UPS).
Battery Refresh
(odświeżenie baterii)
Faza „storage”
12
16
20
22
Zmiana prądu
15
Zmiana
prądu
11. Ładowanie baterii: dłuższe życie baterii dzięki
czterostopniowemu, adaptywnemu ładowaniu Victrona.
Zmiana napięcia
10. Ładowanie baterii w zależności od uzytego cyklu:
charakterystyka trzystopniowego ładowania
Wykres 4:
Krzywa
czterostopniowego
ładowania adaptywnego
Baterie
13. Optymalne napięcie ładowania dla baterii VRLA
Victrona
Rekomendowane napięcie ładowania dla 12V baterii pokazane
jest w tabeli obok.
Serwis
„float”
Serwis cykli
Normalny
Serwis cykli
Szybkie
naładowanie
Victron AGM Deep Cycle
Faza „absorption”
14,2 - 14,6
14,6 - 14,9
Napięcie ładowania powinno być redukowane w miarę wzrostu
temperatury. Temperatura kompensacji wymagana jest gdy
przewidywana temperatura baterii ma wynosic poniżej
10°C / 50°F lub powyżej 30°C / 85°F w długim okresie czasu.
Rekomendowana temperatura kompensacji dla baterii VRLA
Victrona to – 4mV/komórkę (24 mV/°C dla 12V baterii).
Centralny punkt temperatury kompensacji to 20°C / 70°F.
Faza „float”
13,5 - 13,8
13,5 - 13,8
13,5 - 13,8
Faza „storage”
13,2 - 13,5
13,2 - 13,5
13,2 - 13,5
15. Krzywa ładowania
Faza „storage”
13,2 - 13,5
14. Efekt temperatury na napięcie ładowania.
Krzywa ładowania najlepiej gdyby nie przekraczała a 0,2 C (20A
dla baterii 100Ah).
Temperatura baterii wzrośnie o więcej niż 10°C jeśli prąd
ładowania przekroczy 0,2 C. Tym samym temperatura
kompensacji wymagana jest jesli prąd ładowania przekroczy
0,2C.
12 Volt Deep Cycle AGM
14,1 - 14,4
Faza „float”
13,5 - 13,8
13,5 - 13,8
Faza „storage”
13,2 - 13,5
13,2 - 13,5
Victron GelLong Life
Faza „absorption”
Faza „float”
13,5 - 13,8
14,0 - 14,2
13,5 - 13,8
13,2 - 13,5
Tabela 3: Rekomendowane napiecie ładowania
Ogólna specyfikacja
Numer
artykułu
BAT212120080
Ah
12
V
12
D x SZ x W
mm
151x98x101
Waga
kg
4,1
BAT412120080
35
12
197x165x170
12,5
BAT412550080
55
12
239x132x235
20
BAT412600080
60
12
258x166x235
24
BAT412800080
80
12
350x167x183
27
BAT412100180
100
12
330x171x215
32
BAT412121080
120
12
410x176x227
38
BAT412151080
150
12
485x172x240
47
BAT412201080
200
12
522x238x240
65
12 Volt Deep Cycle Gel
Technologia: płaska płytka AGM
Terminal: miedź
Pojemność: 10 godzin rozładowania przy 25°C
Życie w fazie „float”: 7-10 lat przy 20°C
Zaprogramowane życie w cyklach: 200 cykli przy
rozładowywaniu do 100% *
400 cykli przy rozładowywaniu do 50%
900 cykli przy rozładowywaniu do 30%
Ogólna specyfikacja
Numer
artykułu
BAT412550100
Ah
55
V
12
D x SZ x W
mm
239x132x235
Waga
kg
20
BAT412600100
60
12
258x166x235
24
BAT412800100
80
12
350x167x183
26
BAT412101100
100
12
330x171x215
33
BAT412121100
120
12
410x176x227
38
BAT412151100
150
12
485x172x240
48
BAT412201100
200
12
522x238x240
66
2 Volt Long Life Gel
Numer
artykułu
BAT702801260
Victron Gel Deep Cycle
Faza „absorption”
Technologia: płaska płytka żelowa
Terminal: miedź
Pojemność: 10 godzin rozładowania przy 25°C
Życie w fazie „float”: 12 lat przy 20°C
Zaprogramowane życie w cyklach: 300 cykli przy
rozładowywaniu do 100% *
600 cykli przy rozładowywaniu do 50%
1300 cykli przy rozładowywaniu do 30%
Ogólna specyfikacja
Ah
800
V
2
D x SZ x W
mm
215x193x710
Waga
kg
56
BAT702102260
1000
2
215x235x710
68
BAT702152260
1500
2
215x277x855
109
BAT702202260
2000
2
215x400x815
138
BAT702302260
3000
2
215x580x815
202
Technologia: cylindryczna płytka żelowa
Terminal: miedź
Pojemność: 10 godzin rozładowania przy 25°C
Życie w fazie „float”: 20 lat przy 20°C
Zaprogramowane życie w cyklach: 1200 cykli przy
rozładowywaniu do 100% *
700 cykli przy rozładowywaniu do 50%
2400 cykli przy rozładowywaniu do 30%
Inne pojemności oraz inne terminale na zapytanie
*Końcowe napięcie rozładowania: 10,8 V dla 12V baterii
Victron Energy B.V. / De Paal 35
Fax:
+31 (0)36 535 97 40
1351 JG Almere / The Netherlands
e-mail:
[email protected]
Phone:
www.victronenergy.com
+31 (0)36 535 97 00