Broszura Akumulatory żelowe i AGM

Akumulatory żelowe i AGM
1. Technologia VRLA
VRLA (Valve Regulated Lead Acid) oznacza regulację zaworową akumulatorów kwasowo ołowiowych. Gaz będzie odprowadzany przez
bezpieczny zawór, w przypadku przeładowania lub uszkodzenia ogniwa.
Akumulatory VRLA są całkowicie bezobsługowe.
2. Szczelne (VRLA) akumulatory AGM
AGM (Absorbent Glass Mat) oznacza akumulatory z chłonnymi matami szklanymi. W tych akumulatorach elektrolit jest pochłaniany przez
włókna maty szklanej, umieszczonej pomiędzy płytkami poprzez efekt kapilarny. Akumulatory AGM nadają się bardziej do dostarczania
energii w krótkim czasie przy dużym natężeniu prądu (akumulator startowy), niż akumulatory żelowe.
3. Szczelne (VRLA) akumulatory żelowe
Tutaj elektrolit jest unieruchomiony w postaci żelu. Ogólną zaletą akumulatorów żelowych, jest dłuższy czas życia i większa cykliczna
pojemność, niż w akumulatorach AGM.
Akumulator AGM
12V 90Ah
4. Niskie samo-rozładowywanie
Dzięki wykorzystaniu ołowiowo wapniowego rusztu i materiałów wysokiej czystości, akumulatory Victron VRLA mogą być przechowywane
przez długi okres bez doładowywania ich. Tempo samo-rozładowywania jest mniejsze niż 2% na miesiąc w temperaturze 20°C. Samorozładowyanie podwaja się dla każdego wzrostu temperatury o 10°C.
Dlatego też, akumulatory Victron VRLA mogą być przechowywane nawet do roku bez doładowywania, jeżeli są przechowywane w
chłodnym otoczeniu.
5. Wyjątkowo głębokie rozładowywanie
Akumulatory Victron VRLA mają wyjątkowy stopień rozładowywania, nawet po głębokim, lub przedłużonym rozładowaniu. Należy
podkreślić, że powtarzane głębokie rozładowywanie i utrzymywany stanu rozładowania prze długi czas, mają bardzo negatywny wpływ na
czas życia wszystkich akumulatorów kwasowo ołowiowych, akumulatory Victron nie są wyjątkiem.
Ogniwo żelowe
OPzS 2V
6. Charakterystyka rozładowywania akumulatorów
Pojemność znamionowa akumulatorów Victron AGM i żelowych odnosi się do 20 godzin rozładowywania, innymi słowy: prądowi
rozładowywania 0,05C.
Pojemność znamionowa akumulatorów tubowych Victron Tubular Long Life, odnosi się do 10 godzin rozładowywania.
Efektywna pojemność maleje wraz ze wzrostem prądu rozładowywania (patrz tabela 1). Proszę zauważyć, że redukcja pojemności będzie
nawet szybsza w przypadku stałego obciążenia, takiego jak inwerter.
Końcowe
AGM
Żel
Żel
Czas
rozładowywania napięcie [V] ‚głebokie cykle’[%] ‚głebokie cykle’[%] ‚Long Life’[%]
20 godzin
10,8
100
100
112
10,8
92
87
100
10 godzin
5 godzin
10,8
85
80
94
3 godziny
10,8
78
73
79
1 godzina
9,6
65
61
63
30 minut
9,6
55
51
45
15 minut
9,6
42
38
29
10 minut
9,6
38
34
21
5 minut
9,6
27
24
5 sekund
8C
7C
Tabela 1: Efektywna pojemność w funkcji czasu rozładowywania
Nasze akumulatory AGM głębokiego rozładowania mają doskonałą wydajność i dlatego są one rekomendowane do zastosowań dla
wysokich prądów jak w akumulatorach startowych. Z powodu ich konstrukcji, akumulatory żelowe mają niższą efektywną pojemność przy
wyższym prądzie rozładowywania. Z drugiej strony, akumulatory żelowe mają długi czas życia, w warunkach zarówno przepływu (’float’) jak
i cyklicznej pracy.
7. Wpływ temperatury na czas życia
Wysoka temperatura ma bardzo negatywny wpływ na czas życia. Czas życia w funkcji temperatury akumulatorów Victron jest pokazany w
tabeli 2.
Średnia
temperatura
20°C
30°C
40°C
AGM
‚głebokie cykle’
[lata]
Żel
‚głebokie cykle’
[lata]
Żel
‚Long life’
[lata]
7-10
4
2
12
6
3
20
10
5
Tabela 2: Czas życia akumulatorów Victron, przy pracy w trybie float
Akumulatory żelowe i AGM
8. Wpływ temperatury na pojemność
Jak pokazana na poniższym rysunku, pojemność obniża się silnie w niskich temperaturach.
Rysunek 1: Efektywna pojemność w funkcji pojemności
9. Cykle życia akumulatorów Victron
Żywotność akumulatora zależy od rozładowywania i doładowywania .Liczba cykli zależy od głębokości rozładowywania, jak pokazana na
poniższym rysunku.
Rysunek 2: Cykle życia
10. Ładowanie akumulatora w przypadku użycia cyklu: 3-stopniowe ładowanie
Najczęściej spotykana krzywa ładowania akumulatorów VRLA w przypadku 3-stopniowego ładowania, polega na ustawieniu stałego prądu
(faza bulk), po której następują dwie fazy stałego napięcia (float i absorpcja), patrz rysunek 3.
Rysunek 3: 3-stopniowa krzywa ładowania
68
Akumulatory żelowe i AGM
Wady standardowego 3-stopniowego ładowania
ź Podczas fazy bulk, natężenie prądu jest utrzymywane stałe i często na wysokim poziomie, nawet wyższym niż napięcie gazowania
(14,34V dla akumulatora 12V). Może to prowadzić do nadmiernego ciśnienia gazu w akumulatorze. Niektóre gazy będą uciekać przez
zawór bezpieczeństwa, skracając żywotność.
ź
Od tego czasu napięcie absorpcyjne jest przykładane na stały okres czasu, niezależnie od tego jak głęboko był wcześniej rozładowany
akumulator. Pełny okres absorpcji w przypadku częściowo rozładowanego akumulatora, spowoduje przeładowanie akumulatora, znowu
skracając żywotność (z powodu zwiększonej korozji na dodatnich elektrodach).
ź
Badania pokazały, że żywotność akumulatora może zostać zwiększona poprzez zmniejszenie napięcia float do jeszcze niższych napięć
jeżeli akumulator nie jest używany przez dłuższy czas.
11. Ładowanie akumulatora: dłuższa żywotność dzięki adaptywnemu, 4-stopniowemu algorytmowi ładowania Victron
Victron opracował 4-stopniową adaptywną krzywą ładowania, będącą efektem wieloletnich badań i testów.
Cztero-stopniowy adaptywny algorytm ładowania Victron, rozwiązujący 3 główne problemy 3-stopniowego algorytmu
ź Tryb Batter Safe
Aby zapobiec nadmiernemu gazowaniu, Victron stworzył tryb Battery Safe. Ten tryb ogranicza tempo narostu napięcia, w
momencie gdy zostanie osiągnięte napięcie gazowania. Badania udowodniły, że to ogranicza wewnętrzne gazowanie do
bezpiecznego poziomu.
ź Zmienny czas absorpcji
Opierając się na czasie trwania fazy bulk, ładowarka oblicza jak długo powinna trwać faza absorpcji, aby w pełni naładować
akumulator. Jeżeli czas trwania fazy bulk jest krótki,to znaczy że akumulator był już naładowany i w rezultacie czas absorpcji też
będzie krótki. W przypadku długiego czasu trwania fazy bulk, okres absorpcji też będzie długi.
ź Tryb Storage
Po pełnym okresie absorpcji, akumulator powinien byc całkowicie naładowany, a napięcie zostaje wtedy zmniejszone do
poziomu float. Jeżeli w przeciągu 24 godzin nie nastąpi rozładowanie, napięcie jest obniżane jeszcze bardziej i akumulator
przechodzi w tryb ładowania storage. Niższe napięcie w trybie storage redukuje korozję na dodatnich elektrodach.
Raz w tygodniu napięcie ładowania jest podwyższane do poziomu absorpcji na krótki okres czasu aby skompensować samo
rozładowywanie akumulatora (Tryb Battery Refresh).
12. Ładowanie akumulatora w trybie gotowości ‚standby’: stałe napięcie w fazie ładowania float
Kiedy akumulator nie jest często głęboko rozładowywany, może zostać wykorzystana 2-stopniowa krzywa. Podczas pierwszej fazy
akumulator jest ładowany ograniczonym prądem (faza bulk). Kiedy zostanie osiągnięte ustawione napięcie, akumulator jest utrzymywany
na tym napięciu (faza float).
Ten rodzaj ładowania jest używany do akumulatorów startowych w pojazdach i w systemach (nieprzerwanej pracy) UPS.
Rysunek 4: 4-stopniowa, adaptywna krzywa ładowania
13. Optymalne napięcie ładowania akumulatorów Victron VRLA
Rekomendowane ustawienia napięcia ładowania dla akumulator 12V są podane w tabeli 3.
14. Wpływ temperatury na napięcie ładowania
Napięcie ładowania powinno być obniżane wraz ze wzrostem temperatury. Kompensacja temperatury jest wymagana jeżeli oczekiwana
temperatura akumulatora jest niższa niż 10°C lub wyższa niż 30°C przez dłuższy czas. Rekomendowana kompensacja temperatury dla
akumulatorów Victron VRLA to -4mV/ogniwo (-24mV/°C dla akumulatorów 12V).
Centralny punkt dla kompensacji temperatury to 20°C.
15. Prąd ładowania
Prąd ładowania, nie powinien przekraczać 0,2C (20 A dla akumulatora 100 Ah). Temperatura akumulatora wzrośnie o więcej niż 10°C, jeżeli
prąd ładowania przekroczy 0,2C. Dlatego też kompensacja temperatury jest wymagana jeżeli prąd ładowania przekracza 0,2C.
Akumulatory żelowe i AGM
Tabela 3: Rekomendowane napięcie ładowania
68
Baterie solarne OPzS
Baterie tubowe mokre Long Life
Zaprojektowany czas żywotności: >20 lat w 20°C, >10 lat w 30°C, >5 lat w 40°C.
Oczekiwana liczba cykli powyżej 1500, przy rozładowywaniu do 80%.
Minimalna konserwacja
W normalnych warunkach pracy i w 20°C, woda destylowana musi byc dodawana jedynie co 2 - 3 lata.
Suche lub gotowe do użycia napełnione elektrolitem
Dostępne są baterie napełnione elektrolitem lub suche, nie napełnione (do magazynowania przez dłuższy czas, transportu w kontenerach,
lub transportu lotniczego). Suche baterie muszą zostać zalane rozcieńczonym kwasem siarkowym (gęstość 1,24kg/l w 20°C).
Elektrolit może by mocniejszy dla zimnego klimatu i słabszy dla cieplejszego.
Dowiedz się więcej o bateriach i ich ładowaniu
Aby dowiedzieć sie więcej na temat baterii i ich ładowania (także o zaletach i wadach ładowania wielu banków
baterii, czy też inteligentnego ładowania), prosimy zapoznać sie z nasza książką “Energy Unlimited” udostępnioną
bezpłatnie przez Victron Energy do ściągnięcia na http://www.victronenergy.com.