Menene Wutar Lantarki? {0} Polinovel

Wutar lantarki shine matakin ƙarfin lantarki da ake amfani da shi akan cikakken cajin baturi don kula da cajinsa ta hanyar kashe kansa{0}. Wannan ƙarfin ƙarfin kulawa yana hana duka ƙasa da caji, ajiye baturi a shirye don amfani nan take a tsarin wutar lantarki, kayan aikin gaggawa, da sabbin kayan aikin makamashi.

Baturi ba sa yin caji har abada. Ko da lokacin da aka cire haɗin daga kowane kaya, duk batura suna fuskantar rashin cajin kai{1}}{2}}a hankali a hankali saboda halayen sinadarai na ciki. Gubar -Batura acid suna asarar kusan kashi 3-5% na ƙarfinsu kowane wata a cikin ɗaki, yayin da wasu sinadarai na lithium ke rasa kashi 1-3%.

Cajin ruwa yana magance wannan ta hanyar amfani da tsayayyen wutar lantarki, ƙaramar wutar lantarki wanda ke cika ainihin abin da baturin ya yi asara ta hanyar fitar da kai{0}}. Caja da baturi suna aiki a layi daya, tare da caja yana samar da isasshen halin yanzu don kiyaye baturin a cikakken ƙarfi ba tare da tilasta wuce haddi na yanzu wanda zai lalata sel ba.

Tunanin ya zama mai mahimmanci a aikace-aikacen jiran aiki. Kayayyakin wutar lantarki marasa katsewa don cibiyoyin bayanai suna buƙatar batura a iya aiki 100% lokacin da grid ta gaza. Dole ne tsarin hasken gaggawa ya kunna nan take yayin katsewar wutar lantarki. Waɗannan al'amuran suna buƙatar batura waɗanda ba su da aiki na tsawon watanni amma suna ci gaba da caje su- daidai abin da wutar lantarki mai iyo ke bayarwa.

Float Voltage

Nau'o'in baturi daban-daban suna buƙatar nau'ikan ƙarfin lantarki daban-daban, kuma amfani da wutar lantarki mara kyau na iya rage rayuwar baturi ko haifar da haɗari.

Batirin gubar -acid, gami da ambaliya, AGM, da bambance-bambancen gel, suna da ingantattun kewayon wutar lantarki na iyo. A digiri 25 (digiri 77 F), ma'auni yana kusan 2.25 zuwa 2.30 volts kowace tantanin halitta. Don baturi 12V na yau da kullun tare da sel shida, wannan yana fassara zuwa 13.5-13.8V.

Ruwan gubar da aka ambaliya -Batura na acid yawanci suna iyo a 13.4V (2.23V kowane tantanin halitta), ƙasa kaɗan fiye da bambance-bambancen da aka rufe don rage asarar ruwa daga iskar gas. Batir na AGM suna aiki cikin kwanciyar hankali a 13.5-13.6V, yayin da batirin gel sun fi son 13.1-13.3V saboda hankalinsu ga ƙarfin cajin da ya wuce kima.

Waɗannan dabi'u ba na son rai ba ne. A ƙarfin wutar lantarki, baturin yana karɓar ƙarancin halin yanzu - yawanci ƙasa da 1% na ƙarfin ƙarfin sa'a{{3}sa. Batirin 100Ah zai iya zana 0.5{7}1 amp kawai yayin cajin ruwa, kawai ya isa ya hana fitar da kai ba tare da annashuwa ilimin kimiyyar baturi ba.

Zazzabi yana rinjayar madaidaicin ƙarfin lantarki mai iyo. Abubuwan halayen electrochemical a cikin gubar - batirin acid yana ƙaruwa da zafi kuma a hankali tare da sanyi. Matsakaicin ma'aunin zafin jiki na masana'antu yana kusan -3.9mV kowace digiri kowace tantanin halitta. Don baturin 12V, wannan shine kusan -23mV a kowane digiri na duka fakitin.

Yi la'akari da misali mai amfani: Baturi mai ambaliya 12V tare da ƙarfin wutan ruwa na 13.4V a digiri 25. Idan yanayin zafi ya tashi zuwa digiri 35 (ƙaramar digiri 10), ƙarfin lantarki da aka biya diyya ya zama 13.17V. Idan ba tare da wannan daidaitawa ba, mafi girman ƙarfin lantarki a matsanancin zafin jiki zai haifar da yawan iskar gas da asarar ruwa. Sabanin haka, a digiri 15, ƙarfin lantarki na iyo ya kamata ya ƙaru zuwa 13.63V don hana cajin caji a cikin yanayin sanyaya.

Batirin lithium yana ba da hoto mai rikitarwa. Yayin da aka ƙera batir ɗin gubar -acid tare da yin cajin ruwa a zuciya, sinadarai na lithium musamman{3}}ion{4} suna buƙatar yin la'akari sosai kafin amfani da wutar lantarki akai-akai.

Batura LiFePO4 (Lithium Iron Phosphate) na iya jure cajin iyo idan an daidaita su yadda ya kamata. Shawarar ƙarfin lantarki mai iyo daga 3.35 zuwa 3.45V kowace tantanin halitta (13.4-13.8V don fakitin 12V). Koyaya, hatta ƙwayoyin LiFePO4 suna fuskantar saurin tsufa lokacin da aka riƙe su a matsakaicin ƙarfin lantarki na tsawon lokaci.

Madaidaitan lithium{0} ion Kwayoyin (NMC, NCA chemistries) suna fuskantar haɗari mafi girma. Waɗannan sel suna cajin zuwa 4.2V kowace tantanin halitta, amma riƙe su a wannan ƙarfin lantarki yana ci gaba da haifar da damuwa akan kayan lantarki. Cathode yana jurewa tsarin canje-canje, lithium plating na iya faruwa akan anode, kuma halayen gefe suna haɓaka bazuwar electrolyte.

Ga inacajar baturi lithium ionzane ya zama mai mahimmanci. Caja baturin lithium ion mai inganci ba sa yawan amfani da cajin iyo na gaskiya. Madadin haka, suna amfani da dabarar “storage voltage” - caji zuwa ƙila 3.9-4.0V akan kowane tantanin halitta sannan kuma suna cire haɗin, kawai suna sake haɗawa lokacin da ƙarfin lantarki ya faɗi ƙasa da kofa. Wannan yana hana yawan ƙarfin wutar lantarki na cajin ruwa na gargajiya.

Tsarin sarrafa baturi (BMS) a cikin batirin lithium suna lura da ƙarfin kuzarin tantanin halitta gabaɗaya. Lokacin da ake ƙoƙarin yin cajin iyo, BMS dole ne ya tabbatar da daidaitattun ƙwayoyin sel da madaidaicin ikon wutar lantarki. Ko da 50-100mV akan ƙarfin ƙarfin da aka ba da shawarar na iya haifar da raguwar haɓakawa.

Ma'anar aiki: yawancin masana'antun cajar baturi na lithium ion suna ba da shawara musamman game da ci gaba da cajin batir lithium{0}} iyo. Madadin haka, suna ba da shawarar yin caji na lokaci-lokaci "top{2} sama" ko ajiya a 80-90% na yanayin caji don aikace-aikacen jiran aiki na dogon lokaci.

Float Voltage

Wutar lantarki ba ta wanzu a keɓance{0}} mataki ne na ƙarshe na tsarin caji na lokaci uku{1} wanda yawancin cajar baturi na zamani ke amfani da shi don gubar gubar{2}}acid da wasu sinadarai na lithium.

Babban matakin yana ba da iyakar halin yanzu don maido da ƙarfin baturi cikin sauri. Lokacin da baturi ya cika sosai -ka ce, ƙasa da 80% iya aiki{3}}zai iya karɓar ƙimar farashin yanzu. Caja mai girma da kyau zai sadar da 15-25% na ƙarfin baturin a cikin amps. Batirin 100Ah na iya karɓar amps 15-25 yayin caji mai yawa.

Ƙarfin wutar lantarki yana tashi a hankali yayin caji mai yawa yayin da yanayin cajin baturi ke ƙaruwa. Don batirin gubar 12V -acid, ƙarfin lantarki zai iya hawa daga 11.5V lokacin da aka cika shi sosai zuwa kusan 14.4V a ƙarshen matakin girma. Caja yana kula da halin yanzu akai-akai yayin da wutar lantarki ke biye da karɓar baturin.

Kimanin kashi 80% na ƙarfin baturin yana dawowa yayin caji mai yawa. Wannan matakin yana da sauri -Batir 100Ah mai zurfi yana iya kammala caji cikin sa'o'i 3-5 tare da caja 20-amp.

Yayin da baturin ke gabatowa 80{4}} 90% iya aiki, ikonsa na karɓar na yanzu yana raguwa. Caja yana canzawa zuwa yanayin sha, yana riƙe da ƙarfin wutar lantarki akai-akai (yawanci 14.4-14.8V don 12V gubar-acid) yayin da na yanzu ke kashewa ta zahiri.

Yayin sha, cajin halin yanzu zai iya raguwa daga 15 amps zuwa 5 amps, sannan zuwa 2 amps yayin da baturin ya kusa cika ƙarfin aiki. Abubuwan sinadaran da ke cikin faranti na baturi suna raguwa{4}}Shafukan kayan aiki sun mamaye, kuma juriya na ciki yana ƙaruwa kaɗan.

Wannan matakin yana ɗaukar tsayi fiye da girma duk da dawo da 10 -20% kawai na iya aiki. Batir 100Ah iri ɗaya na iya ɗaukar awanni 3{9}} 4 cikin yanayin sha. Caja yawanci yana lura da halin yanzu, yana jiran ya faɗi ƙasa da kofa-watakila C/50 (2 amps don baturi 100Ah) -kafin canzawa zuwa iyo.

Da zarar sha ya ƙare, caja yana rage ƙarfin lantarki zuwa matakin iyo. Ga misalin gubar 12V -acid, ƙarfin lantarki yana raguwa daga 14.4V zuwa 13.5V. Yanzu na nan take yana faɗuwa zuwa ƙananan matakan - sau da yawa ƙasa da 1 amp.

Baturin yanzu da gaske yana "hutu" a cikakken caji. Ƙarƙashin wutar lantarki mai iyo yana hana babban caji na yanzu wanda zai haifar da hayaki a cikin batura masu ambaliya ko damuwa a cikin batura da aka rufe. Mafi ƙarancin halin yanzu yana maye gurbin abin da baturin ya yi hasarar don fitar da kansa{3}.

Caja na zamani guda uku - na iya kasancewa cikin yanayin iyo har abada. Baturin da aka haɗa da madaidaicin cajar ta iyo zai iya zama na tsawon watanni ko ma shekaru, koyaushe yana shirye don isar da cikakken ƙarfi lokacin da ake buƙata. Wannan yana sa cajin iyo ya zama manufa don batura masu jiran aiki a cikin tsarin UPS, hasken gaggawa, da tsarin ƙararrawa.

Cibiyoyin bayanai sun dogara kacokan akan ingantaccen sarrafa wutar lantarki. Tsarin UPS na yau da kullun na iya haɗawa da yawa na batura 12V a cikin jerin don ƙirƙirar ƙarfin bas na 480V ko mafi girma na DC. Waɗannan batura suna iyo ci gaba da shawagi, wani lokacin har tsawon shekaru tsakanin abubuwan da suka faru.

Cajin baturi na UPS yawanci suna kula da batura a masana'anta{0}}ƙayyadadden wutar lantarki{1}} sau da yawa 2.27V akan kowane tantanin halitta don VRLA (bawul{3}mai sarrafa gubar-acid). Na'urori masu auna zafin jiki suna daidaita wannan ƙarfin lantarki ci gaba. A 480V UPS tare da 20 sha biyu sha biyu batura{9}volt a jere yana buƙatar daidaitaccen tsarin wutar lantarki a duk sel 240.

Kalubalen yana ƙaruwa tare da tsufan baturi. Yayin da batura suka tsufa, ƙimar fitar da kansu{1} na iya ƙaruwa, suna buƙatar ɗan ƙarfin lantarki daban-daban. Na'urorin UPS na ci gaba suna amfani da kowane{3}} saka idanu irin na wutar lantarki don gano ƙasƙantattun batura waɗanda ke zana wuce gona da iri a halin yanzu{4}}alamar haɓaka gajerun wando ko busassun sel.

A kashe - grid na hasken rana yana ba da ƙalubale na cajin ruwa na musamman. Batura suna ɗaukar kwanaki ko makonni suna cika cikar caji yayin lokutan rana, sa'an nan kuma suna fitarwa yayin yanayi mai tsawo.

Masu kula da cajin hasken rana suna amfani da nagartaccen algorithm na ruwa. A cikin yini, da zarar batura sun kai cikar caji, mai sarrafawa yana rage wutar lantarki zuwa matakin iyo. Wannan yana hana caji fiye da kima yayin ba da damar fale-falen don kunna kayan gida kai tsaye. Da daddare, lokacin da batura ba su samar da wuta ba, babu shakka cajin iyo yana tsayawa, kuma batura suna fara caji.

Babban bambanci daga aikace-aikacen UPS shine hawan keke. Batirin hasken rana na iya shawagi na sa'o'i 8-12 a kullum, fitarwa cikin dare, sannan a sake caji washegari. Wannan tsarin yana buƙatar ƙarin diyya mai ƙarfi mai ƙarfi, saboda zafin baturi na iya yin murɗawa sosai tsakanin rana da dare.

Batura na abin hawa suna gabatar da yanayin cajin iyo daban. Lokacin da injin ke gudana, mai canzawa yana cajin ƙarfin lantarki mai girma (14.2-14.4V). Masu canji na zamani, duk da haka, sun haɗa da masu sarrafa kaifin basira waɗanda ke rage ƙarfin lantarki da zarar baturin ya kusa cika caji, da gaske yana ba da cajin ruwa yayin tuƙi.

Tsarin baturi na ruwa yakan raba batura na gida (na fitilu da na lantarki) daga baturan farawa. Batir na gida na iya kasancewa akan cajin ruwa daga wutar bakin teku ko na hasken rana yayin da jirgin ke zaune. Ingantattun caja na ruwa na ruwa suna ba da cajin banki da yawa, tare da saitunan wutar lantarki masu zaman kansu don bankunan baturi daban-daban.

Samun ƙarfin lantarki mai iyo daidai yana buƙatar kulawa ga abubuwa da yawa fiye da ƙayyadaddun ƙarfin lantarki na asali.

Ba tare da ramuwa na zafin jiki ba, batura suna wahala. Baturi a cikin dakin kayan aiki na digiri 40 yana karɓar 13.8V yana fuskantar damuwa iri ɗaya da baturi a digiri 25 yana karɓar 14.2V-dukansu sama da amintaccen ƙarfin lantarki na iyo don ainihin zafin jiki.

Cajin baturi masu inganci sun haɗa da na'urori masu auna zafin jiki. Na'urar firikwensin na iya zama na ciki (idan caja ya raba shinge tare da batura) ko na nesa (bincike da aka sanya akan ko kusa da batura). Microcontroller na caja yana daidaita ƙarfin fitarwa ta atomatik dangane da karatun zafin jiki.

Lissafin ramuwa kai tsaye: Don 12V gubar - baturin acid mai sel guda 6 da ginshiƙan ruwa na 13.5V a digiri 25, yi amfani da -3.9mV/ digiri × 6 sel=-23.4mV/ digiri . Idan zafin baturin yana da digiri 30, daidaita ƙarfin lantarki ta (30-25) × -0.0234V=-0.117V, yana samar da 13.38V.

Ruwan ruwa yana bayyana lafiyar baturi. Kyakkyawan baturi a yanayin iyo ya kamata ya zana ƙasa da 1% na ƙimar Ah a cikin amps. Mahimmanci mafi girma na halin yanzu yana nuna matsaloli: guntun wando na ciki, busassun sel a cikin batura masu ambaliya, ko sulfation daga cajin baya.

Na'urorin sa ido na batir na ci gaba suna bin abubuwan da ke faruwa a kan lokaci. Ƙaruwa sannu a hankali yakan wuce gazawar baturi da watanni, yana ba da gargaɗi don tsara jadawalin sauyawa yayin windows na kulawa maimakon fuskantar gazawar mamaki.

Ramuka da yawa akai-akai suna addabar tsarin cajin iyo. Yin amfani da caja da aka ƙera don sunadarai na baturi ɗaya tare da wani shine watakila ya fi kowa. Batirin gel akan cajar baturi mai ambaliya yana karɓar 13.8V maimakon 13.2V da ake buƙata zai yi zafi da kasawa da wuri.

Wani kuskure akai-akai shine yin watsi da ramuwar zafin jiki a cikin mahalli tare da bambancin yanayin zafi. Bankin baturi a cikin majalisar sadarwar wayar waje na iya fuskantar yanayin zafi daga -10 zuwa digiri 50 a shekara. Ba tare da biyan diyya ba, batir ɗin suna da yawa fiye da kima a lokacin rani kuma ba su da caji a lokacin hunturu, suna rage tsawon rayuwa.

Rashin canji daga sha zuwa ruwa shima yana haifar da matsaloli. Wasu ƙananan caja masu inganci- ba su taɓa rage wutar lantarki da gaske zuwa matakan da suka dace ba, a maimakon haka suna riƙe da batura a ƙarfin wutar lantarki har abada. Wannan yana aiki na sa'o'i ko ma kwanaki amma yana haifar da lalacewa ta hanyar makonni da watanni na ci gaba da haɗin gwiwa.

Float Voltage

Bincike akai-akai yana nuna cewa ingantaccen cajin iyo zai iya tsawaita rayuwar baturi sosai. Gubar{1}}batir ɗin acid wanda aka kiyaye daidai gwargwadon ƙarfin lantarki tare da diyya na zafin jiki zai iya cimma shekaru 8-10 na sabis a aikace-aikacen jiran aiki, idan aka kwatanta da shekaru 4-5 lokacin da ba a sarrafa wutar lantarki ta iyo.

Tsarin yana da sauƙi: fiye da caji yana haifar da lalata grid a cikin batirin gubar{0} kuma yana haɓaka zubar da kayan aiki. Ƙarƙashin caji yana ba da damar sulfation - kristal sulfate gubar girma da ƙarfi, yana rage ƙarfi har abada. Wutar lantarki mai iyo yana kaiwa wuri mai daɗi inda babu wani abu da ya mamaye.

Don batir lithium, fa'idar tsawon rai yana zuwa ne ta hanyar guje wa babban ƙarfin lantarki akai-akai. Adana tantanin halitta na lithium{1} ion a 4.2V da 3.9V na iya rage rayuwar zagayowar da kashi 30-40%. Kyakkyawan caja lithium ion baturi sun haɗa wannan ilimin, ko dai guje wa cajin iyo gaba ɗaya ko aiwatar da iyakar ƙarfin lantarki da ƙasa da matsakaicin ƙarfin caji.

Ƙayyadaddun masana'antun batir ya kamata koyaushe su kasance a gaba. Yayin da jagororin gabaɗaya ke ba da wuraren farawa, takamaiman batura galibi suna da buƙatu na musamman dangane da gininsu na ciki, kayan lantarki, da aikace-aikacen da aka yi niyya.

Yin cajin ruwa ba ita ce kaɗai hanyar kula da batura ba, kodayake ita ce gama-gari don aikace-aikacen tsaye.

Cajin Trickle yana shafi ƙarancin halin yanzu maimakon na yau da kullun. Wannan tsohuwar hanyar ba ta da hankali na cajin ruwa kuma tana iya yin cajin batura idan ƙarar halin yanzu ta zarce na yanzu{1} Caja na zamani guda uku - sun maye gurbin caja masu sauƙi don kyakkyawan dalili.

Cajin bugun jini yana amfani da bugun jini na lokaci-lokaci maimakon ci gaba da wutar lantarki. Wasu masana'antun suna da'awar cajin bugun jini yana rage sulfation a cikin batirin gubar -acid, kodayake shaida ta haɗu. Cajin bugun jini ba shi da yawa a aikace-aikace na yau da kullun.

Don batirin lithium, cajin "yanayin ajiya" ya sami tagomashi. Caja lokaci-lokaci yana bincika ƙarfin lantarki kuma yana ba da ƙarin cajin sama{1} idan ƙarfin lantarki ya faɗi ƙasa da mafari, sannan ya cire haɗin. Wannan yana guje wa ci gaba da haɗin kai na cajin iyo na al'ada yayin ajiye batura don amfani.

Wutar lantarki yana wakiltar wani muhimmin al'amari na kula da baturi na zamani, musamman don aikace-aikacen wutar lantarki. Batirin gubar{1}}acid tare da kyawawan halayensu{2}}halayensu da girman kai{3}} an tsara su kusan don cajin ruwa. Wutar lantarki yana da ƙarancin isa don hana lalacewa duk da haka yana da girma don kula da cikakken caji har abada.

Batirin lithium yana buƙatar ƙarin hanyoyin da ba su da kyau. Ƙara karɓowar cajar baturin lithium ion a aikace-aikacen wutar lantarki yana buƙatar fahimtar cewa ba za a iya amfani da cajin iyo na al'ada ba. Yawancin baturan lithium suna yin aiki mafi kyau tare da sama na lokaci-lokaci - sama da caji maimakon ci gaba da aikace-aikacen wutar lantarki.

Ba za a iya wuce gona da iri na yanayin zafi ba. Electrochemistry na batura yana mayar da martani mai ƙarfi ga yanayin zafi, yana mai da ƙimar zafin jiki mahimmanci ga kowane tsarin cajin iyo wanda aka fallasa ga yanayi daban-daban.

Cajin da ya dace, haɗe tare da caja masu inganci da sa ido mai dacewa, suna canza batura daga abubuwan da ake buƙata waɗanda ke buƙatar sauyawa akai-akai zuwa amintattun kadarorin dogon lokaci{{0}. Matsakaicin saka hannun jari a cikin kayan aikin caji mai kyau yana biyan rarrabuwa ta hanyar tsawaita rayuwar batir da ingantaccen ƙarfin ajiya lokacin da ya fi dacewa.