Le prestazioni affidabili e la lunga durata delle batterie al piombo sigillate Keheng dipendono dal metodo di carica corretto. Metodi di carica non corretti o apparecchiature non idonee ridurranno la durata della batteria e le prestazioni. Scegliere il caricabatterie SLA e il metodo di carica corretti è importante quanto scegliere la batteria giusta per la propria applicazione. KEH raccomanda di utilizzare, quando si carica una batteria al piombo sigillata, un caricabatterie progettato specificamente per la chimica di quella batteria, come un caricabatterie per batterie al piombo sigillate.
Tecnologia di ricarica della batteria
Le batterie al piombo sigillate ACE possono essere caricate mediante diverse tecnologie:
- Tensione costante
- Corrente continua
- Corrente conica
- Tensione costante a due stadi
Si consiglia la carica con corrente limitata a tensione costante per prolungare la durata e la capacità della batteria con tempi di carica accettabili e costi contenuti.
Per caricare una batteria al piombo sigillata, ai terminali della batteria deve essere applicata una tensione CC compresa tra 2.30 volt/cella (float) e 2.45 volt/cella (carica rapida). A seconda dello stato di carica (SoC), la tensione della batteria scarica potrebbe essere inferiore alla tensione applicata. Tuttavia, la tensione dovrebbe stabilizzarsi nel tempo.
Durante la carica, il solfato di piombo nella piastra positiva viene convertito in biossido di piombo. Quando la batteria si avvicina alla piena capacità, le piastre positive iniziano a produrre biossido di piombo, con conseguente riduzione della resistenza interna e un improvviso aumento della tensione. La carica a tensione costante può rilevare l'aumento della tensione e quindi controllare la quantità di carica.
Caratteristiche di carica della batteria
Durante la carica a tensione costante o a gradiente, l'accettazione di corrente della batteria diminuisce all'aumentare della tensione e dello stato di carica. La batteria è completamente carica quando la corrente si è stabilizzata a un livello basso per diverse ore. Esistono due criteri per determinare se una batteria è completamente carica: (1) il livello di corrente finale e (2) la tensione di carica di picco a cui scorre la corrente.
- Caratteristiche tipiche della carica delle batterie al piombo sigillate per servizio ciclico con carica discontinua e alta tensione di picco.
- Le caratteristiche tipiche di carica delle batterie di tipo standby sono quelle in cui la carica è continua e la tensione di carica di picco deve essere inferiore.
Metodo di ricarica della batteria
La selezione del metodo di carica corretto per una batteria al piombo sigillata Keheng dipende dall'uso previsto (ciclo o mantenimento), fattori economici, tempo di carica, frequenza prevista e profondità di scarica (DoD) e durata di servizio desiderata. Lo scopo di qualsiasi metodo di carica è controllare la corrente di carica al termine della carica.
Ricarica a tensione costante
La carica a tensione costante è il metodo di carica preferito per le batterie al piombo sigillate. A seconda dell'applicazione, la batteria può essere caricata in modo continuo o discontinuo. La carica di mantenimento continua è consigliata per applicazioni che richiedono alimentazione di backup, come sistemi di sicurezza o gruppi di continuità (UPS). La carica ciclica non continua è adatta per apparecchiature portatili come sedie a rotelle elettriche e carrelli medici mobili, dove è appropriata la carica intermittente.
Questo metodo applica una tensione costante alla batteria, limitando la corrente di carica iniziale. Impostare la tensione di carica in base alle caratteristiche di carica e temperatura specificate è fondamentale. Impostazioni di tensione non accurate possono causare sovraccarica o sottocarica. Questo metodo è adatto per applicazioni di ciclo e standby.
- Circuito di carica a tensione costante
- Caratteristiche di carica a tensione costante
Carica a corrente costante
La carica a corrente costante viene utilizzata quando è noto il numero di ampere-ora di scarica del ciclo di scarica precedente. Il tempo di carica e il volume di carica possono essere facilmente gestiti utilizzando questo metodo.
Metodo di ricarica della batteria al piombo Keheng
Carica a corrente costante
Sebbene la carica a corrente costante possa essere calcolata in modo efficiente, sono necessari circuiti costosi per ottenere una corrente costante altamente accurata. La tensione di carica deve essere monitorata per evitare che la batteria venga sovraccaricata, oppure il tempo di carica deve essere limitato. Questo metodo è particolarmente efficace per ripristinare la capacità di una batteria al piombo sigillata (SLA) Kay Heng, che potrebbe essere stata immagazzinata per molto tempo, o per sovraccarichi occasionali che richiedono il bilanciamento della capacità della batteria. Tuttavia, non presenta alcune caratteristiche richieste per le applicazioni elettroniche odierne.
Carica a corrente conica
La carica a corrente conica non è normalmente consigliata per le batterie al piombo sigillate Tech Haven perché può causare abusi e ridurre la durata della batteria. Tuttavia, il metodo di carica a corrente conica è ampiamente utilizzato per applicazioni di carica di più batterie e di carica ciclica per la sua semplicità e il basso costo. Quando si utilizza un caricabatterie a corrente conica, è necessario limitare il tempo di carica o incorporare un circuito di interruzione della carica per evitare sovraccarichi.
In un circuito di carica a corrente conica, la corrente diminuisce proporzionalmente all'aumento di tensione. Le fluttuazioni della tensione di alimentazione devono sempre essere considerate quando si progetta un caricabatterie conico. In questo caso, il calo della resistenza interna verrà convertito in calore, che deve essere monitorato. Se necessario, un dissipatore di calore deve essere incluso nella progettazione per controllare la generazione di calore.
Batteria al piombo Keheng sovraccarica
Una tensione di carica eccessiva causerà un picco di corrente quando la batteria è completamente carica, con conseguente decomposizione dell'acqua nell'elettrolita e invecchiamento precoce della batteria. Con un tasso di sovraccarico elevato, la batteria si surriscalderà gradualmente. La batteria assorbe più corrente all'aumentare della temperatura, con conseguente ulteriore riscaldamento. Questo fenomeno è noto come fuga termica e distruggerà la batteria in poche ore.
Carica insufficiente della batteria al piombo Keheng
Una bassa tensione di carica causerà l'interruzione del flusso di corrente prima che la batteria sia completamente carica. Questa situazione porterà a residui di solfato di piombo sugli elettrodi e alla fine ridurrà la capacità della batteria. Le batterie scariche o inattive per lungo tempo potrebbero inizialmente mostrare un fenomeno di "circuito aperto" o accettare una corrente molto inferiore al livello normale a causa del fenomeno di "solfatazione". In questo caso, si consiglia di mantenere il caricabatterie collegato alla batteria. Normalmente, la batteria inizierà a ricevere sempre più corrente fino a raggiungere livelli normali. Se la tensione di carica è superiore al livello consigliato e la batteria continua a non rispondere, la batteria potrebbe essere stata scaricata troppo a lungo per riprendersi e la batteria KAHN SLA deve essere sostituita.
Carica ciclica delle batterie al piombo KAHN
Le applicazioni di ciclaggio solitamente richiedono che la carica venga completata in un periodo di tempo relativamente breve. Tuttavia, la corrente di carica iniziale non deve superare 0.30 x C ampere. Proprio come la tensione della batteria diminuisce durante la scarica, aumenta gradualmente durante la carica. La carica completa dipende dalla tensione e dalla corrente in ingresso. Una batteria è considerata completamente carica quando la tensione di carica raggiunge 2.45 ± 0.05 volt per cella e la corrente ricevuta dalla batteria scende a meno di 0.01 x C ampere (1% della capacità nominale). A questo punto, il caricabatterie deve essere scollegato o commutato su una tensione di carica di mantenimento da 2.25 a 2.30 volt per cella. È fondamentale assicurarsi che la tensione non superi 2.45 ± 0.05 volt per batteria.
Ricarica in standby delle batterie al piombo ACE
Nelle applicazioni di standby, le batterie non devono essere ricaricate così rapidamente o frequentemente come nelle operazioni di ciclaggio. Tuttavia, è necessario mantenere una carica continua per compensare l'energia persa a causa della scarica interna e dell'invecchiamento della batteria. Sebbene queste perdite siano minime in una batteria al piombo Keheng, devono essere ripristinate alla velocità di autoscarica della batteria. Allo stesso tempo, è necessario prestare attenzione a evitare la sovraccarica per evitare di superare queste perdite.
Metodi di ricarica per batterie al piombo-acido
Per mantenere efficacemente le batterie al piombo-acido, è necessaria una tecnica di carica a tensione costante nota come carica di standby o di mantenimento. La tensione di mantenimento ideale è di 2.25-2.30 volt per batteria. Mantenendo questa tensione di mantenimento, la batteria può regolare autonomamente il livello di corrente e rimanere completamente carica senza scollegare il caricabatterie. Per una batteria completamente carica alla tensione di mantenimento consigliata, la corrente di mantenimento solitamente si stabilizza a circa 0.001C (ad esempio, 7 milliampere per una batteria a 7 ampere).
I caricatori a galleggiante funzionano secondo il principio di potenza a tensione costante. Similmente a un caricabatteria ciclico, la chiave per un caricabatteria a galleggiante è un limite di corrente di carica iniziale di 0.30 x C ampere che non deve essere superato.
Carica a tensione costante in due fasi
Questa tecnologia di carica utilizza due impostazioni di tensione costante. Durante la fase di carica iniziale, viene utilizzata un'impostazione ad alta tensione. Quando la carica è quasi completa e la tensione raggiunge una soglia preimpostata (con una corrispondente riduzione della corrente di carica), il caricabatterie passa all'impostazione a bassa tensione. Questo approccio facilita la carica rapida in modalità ciclo e float, riducendo al minimo il rischio di sovraccarico, anche durante lunghi periodi di carica.
Caratteristiche del caricabatteria SLA a due stadi con corrente limitata
Ricarica in serie
Le batterie al piombo-acido sono costituite da stringhe di celle da 2 volt collegate in serie, contenenti in genere 2, 3, 4 o 6 celle ciascuna. Caricare stringhe di batterie al piombo-acido collegate in serie è sicuro ed efficiente, anche quando configurate per un massimo di 48 volt o più. Tuttavia, all'aumentare del numero di celle in serie, aumenta anche il potenziale di variazioni di capacità. Queste variazioni possono derivare da fattori quali la durata della batteria, la cronologia di conservazione, le fluttuazioni di temperatura o l'uso improprio.
Quando si carica in serie, non mischiare mai batterie completamente cariche con batterie scariche; assicurarsi che le batterie scariche siano cariche prima di collegarle. Quando si utilizza un singolo caricabatterie a tensione costante in un pacco batteria ad alta tensione, la stessa corrente scorre attraverso tutte le celle. Di conseguenza, alcune batterie potrebbero essere sovraccaricate mentre altre potrebbero rimanere leggermente sottocariche.
Per attenuare gli effetti delle differenze individuali delle batterie, si raccomanda di utilizzare batterie con la stessa data di fabbricazione, produttore, amperaggio nominale e cronologia di funzionamento. Quando possibile, caricare in serie a non più di 24 o 48 volt.
Ricarica parallela
Le batterie al piombo possono essere collegate in parallelo con una o più batterie dello stesso voltaggio. In una configurazione parallela, la corrente generata dal caricabatterie è distribuita quasi equamente alle singole batterie. Non è richiesto alcun abbinamento speciale delle batterie. Tuttavia, se batterie di capacità diverse sono collegate in parallelo, la distribuzione della corrente sarà coerente con il rapporto di capacità (soggetto alla resistenza interna).
Quando si caricano le batterie in parallelo, soprattutto quando si prevedono rapporti di carica diversi, è necessario adottare misure accurate per garantire che le variazioni di corrente tra le batterie siano ridotte al minimo.
Compensazione della temperatura della batteria
Le batterie al piombo sigillate Keheng mostrano prestazioni affidabili in un'ampia gamma di temperature. Tuttavia, l'efficienza di carica diminuisce a temperature più basse e aumenta rapidamente a temperature superiori a 45 °C (113 °F), e c'è il rischio di runaway termico se la compensazione della temperatura non è gestita correttamente.
Mentre l'effetto della temperatura sulla tensione di carica è meno importante nelle applicazioni di carica di mantenimento, diventa molto importante in quelle di carica ciclata, dove sono necessarie correnti di carica più elevate per accelerare i tempi di carica.
L'effetto della temperatura deve essere considerato quando si progetta o si seleziona un sistema di carica. Si consiglia vivamente di incorporare la compensazione della temperatura nel circuito di carica, soprattutto quando si opera al di fuori dell'intervallo ottimale di 5°C a 35°C (41°F a 95°F). Il coefficiente di temperatura è -2 mV/cella/ºC fino a 68°F (20°C) in modalità float e -6 mV/cella/ºC fino a 20°C in modalità cycle. Per temperature elevate, la tensione di carica deve essere regolata di conseguenza.
Tabella di compensazione della temperatura della batteria
Nella tabella seguente è elencata la tensione di carica consigliata per le batterie al piombo sigillate Keheng a diverse temperature, in base alla tensione di carica ambiente di ciascuna batteria.
| Temperatura (° C) | Uso della bicicletta (V) | Utilizzo della carica di mantenimento (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 |
Ricarica supplementare delle batterie KAHN SLA
Tutte le batterie sono soggette a perdita di capacità a causa dell'autoscarica. Si raccomanda di "ricaricare" le batterie che sono state conservate per un lungo periodo di tempo prima di rimetterle in servizio.
Per caricare efficacemente le batterie che sono state conservate per più di 12 mesi, assicurarsi che ogni batteria abbia una tensione aperta superiore a 2.0 volt. Controllare sempre la tensione aperta prima di iniziare la carica.
Efficienza di ricarica della batteria
L'efficienza di carica (η) di una batteria può essere espressa dalla seguente formula:
L'efficienza di carica dipende dallo stato di carica della batteria, dalla temperatura e dalla velocità di carica. Il grafico seguente mostra che una batteria al piombo sigillata Keheng può mostrare un'elevata efficienza di carica anche a una bassa velocità di carica.
È fondamentale fornire la corrente e la tensione corrette per la batteria da caricare in modo che il caricabatterie le corrisponda. Ad esempio, non è consigliabile usare un caricabatterie da 24 V per caricare una batteria da 12 V.
Se hai domande sulla compatibilità del tuo caricabatterie attuale con i nostri prodotti, saremo lieti di aiutarti con la ricarica.