Performa yang andal dan masa pakai yang lama dari baterai timbal-asam tertutup Keheng bergantung pada metode pengisian daya yang benar. Metode pengisian daya yang salah atau peralatan yang tidak tepat akan memperpendek masa pakai baterai dan mengurangi performa. Memilih pengisi daya baterai SLA dan metode pengisian daya yang tepat sama pentingnya dengan memilih baterai yang tepat untuk aplikasi Anda. KEH merekomendasikan agar saat mengisi daya baterai timbal-asam tertutup, gunakan pengisi daya yang dirancang khusus untuk kimia baterai tersebut, seperti pengisi daya baterai timbal-asam tertutup.
Teknologi pengisian daya baterai
Baterai timbal-asam bersegel ACE dapat diisi melalui berbagai teknologi:
- Tegangan konstan
- Arus konstan
- Arus meruncing
- Tegangan konstan dua langkah
Pengisian arus terbatas tegangan konstan disarankan untuk memperpanjang masa pakai dan kapasitas baterai dengan waktu pengisian yang dapat diterima dan efektivitas biaya.
Tegangan DC antara 2.30 volt/sel (float) dan 2.45 volt/sel (pengisian cepat) harus diterapkan ke terminal baterai untuk mengisi baterai timbal-asam yang disegel. Bergantung pada status pengisian (SoC), tegangan baterai yang dikosongkan mungkin lebih rendah daripada tegangan yang diterapkan. Namun, tegangan tersebut harus stabil seiring waktu.
Saat pengisian daya, timbal sulfat di pelat positif diubah menjadi timbal dioksida. Saat baterai mendekati kapasitas penuh, pelat positif mulai menghasilkan timbal dioksida, yang mengakibatkan resistansi internal yang lebih rendah dan peningkatan tegangan secara tiba-tiba. Pengisian daya dengan tegangan konstan dapat mendeteksi peningkatan tegangan dan dengan demikian mengendalikan jumlah pengisian daya.
Karakteristik Pengisian Baterai
Selama pengisian tegangan konstan atau bertahap, penerimaan arus baterai menurun seiring dengan peningkatan tegangan dan status pengisian. Baterai terisi penuh saat arus stabil pada level rendah selama beberapa jam. Ada dua kriteria untuk menentukan apakah baterai terisi penuh: (1) level arus akhir dan (2) tegangan pengisian puncak saat arus mengalir.
- Karakteristik Umum Pengisian Baterai Timbal-Asam Tertutup untuk Layanan Siklik dengan Pengisian Terputus-putus dan Tegangan Puncak Tinggi.
- Karakteristik pengisian daya baterai yang umum untuk baterai tipe siaga adalah saat pengisian berlangsung terus-menerus dan tegangan pengisian puncak harus lebih rendah.
Metode pengisian baterai
Pemilihan metode pengisian daya yang tepat untuk baterai timbal-asam tertutup Keheng bergantung pada tujuan penggunaannya (berputar atau mengambang), faktor ekonomi, waktu pengisian daya, frekuensi dan kedalaman pengosongan daya (DoD) yang diharapkan, serta masa pakai yang diinginkan. Tujuan dari setiap metode pengisian daya adalah untuk mengendalikan arus pengisian daya di akhir pengisian daya.
Pengisian Tegangan Konstan
Pengisian daya tegangan konstan merupakan metode pengisian daya yang lebih disukai untuk baterai timbal-asam tertutup. Bergantung pada aplikasinya, baterai dapat diisi daya secara terus-menerus atau terputus-putus. Pengisian daya apung berkelanjutan direkomendasikan untuk aplikasi yang memerlukan daya cadangan, seperti sistem keamanan atau catu daya tak terputus (UPS). Pengisian daya siklik nonkontinyu cocok untuk peralatan portabel seperti kursi roda elektrik dan kereta medis bergerak yang memerlukan pengisian daya terputus-putus.
Metode ini menerapkan tegangan konstan ke baterai, yang membatasi arus pengisian awal. Pengaturan tegangan pengisian sesuai dengan karakteristik pengisian dan suhu yang ditentukan sangat penting. Pengaturan tegangan yang tidak akurat dapat mengakibatkan pengisian berlebih atau pengisian kurang. Metode ini cocok untuk aplikasi siklus dan siaga.
- Rangkaian Pengisian Tegangan Konstan
- Karakteristik Pengisian Tegangan Konstan
Pengisian Arus Konstan
Pengisian daya arus konstan digunakan jika jumlah jam ampere pengosongan daya dari siklus pengosongan daya sebelumnya diketahui. Waktu pengisian daya dan volume pengisian daya dapat dikelola dengan mudah menggunakan metode ini.
Metode pengisian baterai timbal-asam Keheng
Pengisian arus konstan
Meskipun pengisian daya arus konstan dapat dihitung secara efisien, rangkaian mahal diperlukan untuk mencapai arus konstan yang sangat akurat. Tegangan pengisian daya harus dipantau untuk mencegah baterai terisi daya berlebihan, atau waktu pengisian daya harus dibatasi. Metode ini sangat efektif untuk memulihkan kapasitas baterai timbal-asam (SLA) Kay Heng yang mungkin telah disimpan dalam waktu lama, atau untuk pengisian daya berlebihan sesekali yang memerlukan penyeimbangan kapasitas baterai. Namun, metode ini tidak memiliki karakteristik tertentu yang diperlukan untuk aplikasi elektronik saat ini.
Pengisian Arus Meruncing
Pengisian arus kerucut biasanya tidak direkomendasikan untuk baterai timbal-asam tertutup Tech Haven karena dapat menyebabkan penyalahgunaan dan memperpendek umur baterai. Meskipun demikian, metode pengisian arus kerucut banyak digunakan untuk pengisian beberapa baterai dan aplikasi pengisian siklus karena kesederhanaannya dan biayanya yang rendah. Saat menggunakan pengisi arus meruncing, perlu untuk membatasi waktu pengisian atau menggabungkan sirkuit pemutus pengisian untuk mencegah pengisian berlebih.
Dalam rangkaian pengisian arus yang meruncing, arus berkurang secara proporsional terhadap kenaikan tegangan. Fluktuasi tegangan suplai harus selalu dipertimbangkan saat merancang pengisi daya yang meruncing. Dalam hal ini, penurunan resistansi internal akan diubah menjadi panas, yang harus dipantau. Jika perlu, heat sink harus disertakan dalam desain untuk mengendalikan pembangkitan panas.
Pengisian daya baterai timbal-asam Keheng yang berlebihan
Tegangan pengisian yang berlebihan akan menyebabkan lonjakan arus saat baterai terisi penuh, yang menyebabkan penguraian air dalam elektrolit dan penuaan dini pada baterai. Dengan tingkat pengisian berlebih yang tinggi, baterai akan memanas secara bertahap. Baterai menyerap lebih banyak arus saat suhu meningkat, yang menyebabkan pemanasan lebih lanjut. Fenomena ini dikenal sebagai thermal runaway dan akan merusak baterai hanya dalam beberapa jam.
Pengisian baterai timbal-asam Keheng tidak memadai
Tegangan pengisian rendah akan menyebabkan arus berhenti mengalir sebelum baterai terisi penuh. Situasi ini akan menyebabkan residu timbal sulfat pada elektroda dan akhirnya mengurangi kapasitas baterai. Baterai dalam keadaan kosong atau tidak digunakan dalam waktu lama mungkin awalnya menunjukkan fenomena "sirkuit terbuka" atau menerima arus yang jauh lebih rendah daripada level normal karena fenomena "sulfasi". Dalam kasus ini, disarankan agar pengisi daya tetap terhubung ke baterai. Biasanya, baterai akan mulai menerima lebih banyak arus hingga mencapai level normal. Jika tegangan pengisian lebih tinggi dari level yang disarankan dan baterai masih tidak merespons, baterai mungkin telah kosong terlalu lama untuk pulih, dan baterai KAHN SLA harus diganti.
Pengisian siklik baterai timbal-asam KAHN
Aplikasi siklus biasanya memerlukan pengisian daya yang harus diselesaikan dalam waktu yang relatif singkat. Namun, arus pengisian awal tidak boleh melebihi 0.30 x C amp. Sama seperti tegangan baterai yang menurun selama pengosongan daya, tegangan meningkat secara bertahap selama pengisian daya. Pengisian daya penuh bergantung pada tegangan dan arus masuk. Baterai dianggap terisi penuh saat tegangan pengisian mencapai 2.45 ± 0.05 volt per sel dan arus yang diterima baterai turun hingga kurang dari 0.01 x C amp (1% dari kapasitas terukur). Pada titik ini, pengisi daya harus dilepaskan atau dialihkan ke tegangan pengisian daya mengambang 2.25 hingga 2.30 volt per sel. Sangat penting untuk memastikan bahwa tegangan tidak melebihi 2.45 ± 0.05 volt per baterai.
Pengisian daya siaga baterai timbal-asam ACE
Dalam aplikasi siaga, baterai tidak perlu diisi ulang secepat atau sesering dalam operasi siklus. Namun, pengisian daya terus-menerus harus dipertahankan untuk mengganti energi yang hilang karena pengosongan daya internal dan penuaan baterai. Meskipun kehilangan daya ini minimal dalam baterai timbal-asam Keheng, kehilangan daya ini harus diisi ulang pada tingkat pengosongan daya sendiri baterai. Pada saat yang sama, harus diperhatikan untuk menghindari pengisian daya yang berlebihan agar tidak melebihi kehilangan daya ini.
Metode Pengisian untuk Baterai Timbal-Asam
Untuk memelihara baterai timbal-asam secara efektif, diperlukan teknik pengisian tegangan konstan yang dikenal sebagai pengisian siaga atau pengisian daya apung. Tegangan apung yang ideal adalah 2.25 hingga 2.30 volt per baterai. Dengan mempertahankan tegangan apung ini, baterai dapat mengatur level arus secara otomatis dan tetap terisi penuh tanpa memutus pengisi daya. Untuk baterai yang terisi penuh pada tegangan apung yang disarankan, arus tetes biasanya stabil pada sekitar 0.001C (misalnya, 7 miliampere untuk baterai pada 7 ampere).
Pengisi daya apung beroperasi berdasarkan prinsip daya tegangan konstan. Mirip dengan pengisi daya siklus, kunci pengisi daya apung adalah batas arus pengisian awal sebesar 0.30 x C amp yang tidak boleh dilampaui.
Pengisian Tegangan Konstan Dua Langkah
Teknologi pengisian daya ini menggunakan dua pengaturan tegangan konstan. Selama fase pengisian daya awal, pengaturan tegangan tinggi digunakan. Saat pengisian daya hampir selesai dan tegangan mencapai ambang batas yang telah ditetapkan (dengan pengurangan arus pengisian daya yang sesuai), pengisi daya beralih ke pengaturan tegangan rendah. Pendekatan ini memfasilitasi pengisian daya cepat dalam mode siklus dan mengambang sambil meminimalkan risiko pengisian daya berlebih, bahkan selama periode pengisian daya yang lama.
Fitur pengisi daya baterai SLA dengan pembatasan arus dua tahap
Pengisian Seri
Baterai timbal-asam terdiri dari rangkaian sel 2 volt yang dihubungkan secara seri, biasanya berisi 2, 3, 4, atau 6 sel masing-masing. Pengisian daya rangkaian baterai timbal-asam yang dihubungkan secara seri aman dan efisien, bahkan ketika dikonfigurasikan untuk tegangan hingga 48 volt atau lebih. Namun, seiring bertambahnya jumlah sel dalam seri, potensi terjadinya variasi kapasitas meningkat. Variasi ini dapat berasal dari faktor-faktor seperti masa pakai baterai, riwayat penyimpanan, fluktuasi suhu, atau penyalahgunaan.
Saat melakukan pengisian daya secara seri, jangan pernah mencampur baterai yang terisi penuh dengan baterai yang kosong; pastikan baterai yang kosong terisi daya sebelum menghubungkannya. Saat menggunakan pengisi daya tegangan konstan tunggal dalam paket baterai tegangan tinggi, arus yang sama mengalir melalui semua sel. Akibatnya, beberapa baterai mungkin terisi daya berlebih sementara yang lain mungkin tetap sedikit terisi daya kurang.
Untuk mengurangi dampak perbedaan baterai, sebaiknya gunakan baterai dengan tanggal pembuatan, pabrikan, nilai ampere-jam, dan riwayat pengoperasian yang sama. Jika memungkinkan, lakukan pengisian daya secara seri pada tegangan tidak lebih dari 24 atau 48 volt.
Pengisian Paralel
Baterai timbal-asam dapat dihubungkan secara paralel dengan satu atau beberapa baterai dengan tegangan yang sama. Dalam konfigurasi paralel, arus yang dihasilkan oleh pengisi daya didistribusikan hampir sama rata ke masing-masing baterai. Tidak diperlukan pencocokan khusus pada baterai. Namun, jika baterai dengan kapasitas berbeda dihubungkan secara paralel, distribusi arus akan konsisten dengan rasio kapasitas (tergantung pada resistansi internal).
Saat mengisi daya baterai secara paralel, khususnya bila rasio pengisian daya berbeda diharapkan, langkah hati-hati harus diambil untuk memastikan variasi arus antar baterai tetap minimum.
Kompensasi suhu baterai
Baterai timbal-asam tertutup Keheng menunjukkan kinerja yang andal dalam berbagai suhu. Namun, efisiensi pengisian daya menurun pada suhu yang lebih rendah dan meningkat cepat pada suhu di atas 45°C (113°F), dan ada risiko thermal runaway jika kompensasi suhu tidak dikelola dengan baik.
Walaupun pengaruh suhu pada tegangan pengisian kurang penting dalam aplikasi pengisian daya apung, pengaruh tersebut menjadi sangat penting dalam siklus, di mana arus pengisian daya yang lebih tinggi dibutuhkan untuk mempercepat waktu pengisian daya.
Pengaruh suhu harus dipertimbangkan saat merancang atau memilih sistem pengisian daya. Sangat disarankan agar kompensasi suhu dimasukkan ke dalam sirkuit pengisian daya, terutama saat beroperasi di luar kisaran optimal 5°C hingga 35°C (41°F hingga 95°F). Koefisien suhu adalah -2mV/sel/ºC hingga 68°F (20°C) dalam mode float dan -6mV/sel/ºC hingga 20°C dalam mode siklus. Untuk suhu tinggi, tegangan pengisian daya harus disesuaikan sebagaimana mestinya.
Tabel kompensasi suhu baterai
Tabel berikut mencantumkan voltase pengisian daya yang direkomendasikan untuk baterai timbal-asam tertutup Keheng pada berbagai temperatur sesuai dengan voltase pengisian daya sekitar setiap baterai.
| Suhu (° C) | Penggunaan sepeda (V) | Penggunaan pengisian daya apung (V) |
|---|---|---|
| -40 ° C (-40 ° F) | 2.85 - 2.95 | 2.38 - 2.43 |
| -20 ° C (-4 ° F) | 2.67 - 2.77 | 2.34 - 2.39 |
| -10 ° C (14 ° F) | 2.61 - 2.71 | 2.32 - 2.37 |
| 0 ° C (32 ° F) | 2.55 - 2.65 | 2.30 - 2.35 |
| 10 ° C (50 ° F) | 2.49 - 2.59 | 2.28 - 2.33 |
| 20 ° C (68 ° F) | 2.43 - 2.53 | 2.26 - 2.31 |
| 25 ° C (77 ° F) | 2.40 - 2.50 | 2.25 - 2.30 |
| 30 ° C (86 ° F) | 2.37 - 2.47 | 2.24 - 2.29 |
| 40 ° C (104 ° F) | 2.31 - 2.41 | 2.22 - 2.27 |
| 50 ° C (122 ° F) | 2.25 - 2.35 | 2.20 - 2.25 |
Pengisian Tambahan Baterai KAHN SLA
Semua baterai dapat kehilangan kapasitasnya karena pengosongan daya sendiri. Baterai yang telah disimpan dalam jangka waktu lama sebaiknya "diisi ulang" sebelum digunakan kembali.
Untuk mengisi daya baterai yang telah disimpan selama lebih dari 12 bulan secara efektif, pastikan setiap baterai memiliki tegangan terbuka lebih dari 2.0 volt. Selalu periksa tegangan terbuka sebelum memulai pengisian daya.
Efisiensi Pengisian Baterai
Efisiensi pengisian daya (η) baterai dapat dinyatakan dengan rumus berikut:
Efisiensi pengisian daya bergantung pada kondisi pengisian daya, suhu, dan laju pengisian daya baterai. Bagan berikut menunjukkan bahwa baterai timbal-asam tertutup Keheng dapat menunjukkan efisiensi pengisian daya yang tinggi bahkan pada laju pengisian daya yang rendah.
Sangat penting untuk menyediakan arus dan tegangan yang tepat untuk baterai yang sedang diisi dayanya sehingga pengisi daya cocok dengannya. Misalnya, tidak disarankan menggunakan pengisi daya 24V untuk mengisi daya baterai 12V.
Jika Anda memiliki pertanyaan tentang kompatibilitas pengisi daya yang ada dengan produk kami, kami akan dengan senang hati membantu Anda dalam pengisian daya.