सिहुआ वेन, बैटरी एप्लीकेशन इंजीनियर, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स

आमतौर पर, श्रृंखला में जुड़ी कई बैटरियों से युक्त किसी भी प्रणाली में, व्यक्तिगत बैटरियों के चार्ज को असंतुलित करने की समस्या उत्पन्न होती है। चार्ज इक्वलाइज़ेशन एक डिज़ाइन तकनीक है जो बैटरी सुरक्षा, रनटाइम और सेवा जीवन को बेहतर बनाती है। टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के नवीनतम बैटरी सुरक्षा आईसी और चार्ज संकेतक - BQ2084, BQ20ZXX परिवार, BQ77PL900 और BQ78PL114, कंपनी के उत्पाद लाइन में शामिल हैं - कार्यान्वयन के लिए आवश्यक हैं। इस विधि का.

बैटरी असंतुलितता क्या है?

ओवरहीटिंग या ओवरचार्जिंग से बैटरी खराब हो जाएगी और आग या विस्फोट भी हो सकता है। सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर सुरक्षा खतरे को कम करती है। श्रृंखला में जुड़ी कई बैटरियों के बैंक में (आमतौर पर ऐसे ब्लॉक लैपटॉप और चिकित्सा उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं), बैटरियों के असंतुलित होने की संभावना होती है, जिससे उनकी धीमी लेकिन स्थिर गिरावट होती है।
कोई भी दो बैटरियां एक जैसी नहीं होती हैं, और बैटरी की चार्ज स्थिति (एसओसी), सेल्फ-डिस्चार्ज, क्षमता, प्रतिरोध और तापमान विशेषताओं में हमेशा मामूली अंतर होता है, भले ही हम एक ही निर्माता और एक ही प्रकार की बैटरियों के बारे में बात कर रहे हों। यहां तक ​​कि एक ही उत्पादन बैच से भी. कई बैटरियों का ब्लॉक बनाते समय, निर्माता आमतौर पर उन बैटरियों का चयन करता है जो उन पर वोल्टेज की तुलना करके एसएसबी में समान होती हैं। हालाँकि, अलग-अलग बैटरियों के मापदंडों में अंतर अभी भी बना हुआ है, और समय के साथ बढ़ सकता है। बहुमत चार्जरश्रृंखला में जुड़ी बैटरियों की पूरी श्रृंखला के कुल वोल्टेज द्वारा पूर्ण चार्ज निर्धारित करता है। इसलिए, अलग-अलग बैटरियों का चार्जिंग वोल्टेज व्यापक रूप से भिन्न हो सकता है, लेकिन उस वोल्टेज सीमा से अधिक नहीं हो सकता जिस पर ओवरचार्ज सुरक्षा सक्रिय होती है। हालाँकि, कमजोर कड़ी में - बैटरी के साथ कम क्षमताया उच्च आंतरिक प्रतिरोध के कारण, वोल्टेज अन्य पूरी तरह चार्ज बैटरियों की तुलना में अधिक हो सकता है। ऐसी बैटरी की खराबी बाद में लंबे डिस्चार्ज चक्र के दौरान दिखाई देगी। चार्जिंग पूरी होने के बाद ऐसी बैटरी का उच्च वोल्टेज इसके त्वरित क्षरण को इंगित करता है। जब समान कारणों (उच्च आंतरिक प्रतिरोध और कम क्षमता) से डिस्चार्ज किया जाता है, तो इस बैटरी में सबसे कम वोल्टेज होगा। इसका मतलब यह है कि कमजोर बैटरी को चार्ज करते समय, ओवरवॉल्टेज सुरक्षा काम कर सकती है, जबकि यूनिट में शेष बैटरियां अभी तक पूरी तरह से चार्ज नहीं होंगी। इसके परिणामस्वरूप बैटरी संसाधनों का कम उपयोग होगा।

संतुलन के तरीके

बैटरी असंतुलन का बैटरी जीवन और सेवा जीवन पर महत्वपूर्ण प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। पूरी तरह चार्ज होने पर बैटरियों के वोल्टेज और एसएसबी को बराबर करना सबसे अच्छा है। बैटरियों को संतुलित करने की दो विधियाँ हैं - सक्रिय और निष्क्रिय। उत्तरार्द्ध को कभी-कभी "प्रतिरोधक संतुलन" कहा जाता है। निष्क्रिय विधि काफी सरल है: जिन बैटरियों को संतुलन की आवश्यकता होती है उन्हें बाईपास सर्किट के माध्यम से डिस्चार्ज किया जाता है जो बिजली का अपव्यय करते हैं। इन बाईपास सर्किट को बैटरी पैक में एकीकृत किया जा सकता है या बाहरी चिप में रखा जा सकता है। यह विधि कम लागत वाले अनुप्रयोगों के लिए बेहतर है। बड़े चार्ज वाली बैटरियों से लगभग सभी अतिरिक्त ऊर्जा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है - यह निष्क्रिय विधि का मुख्य नुकसान है, क्योंकि यह चार्ज के बीच बैटरी जीवन को कम कर देता है। सक्रिय संतुलन विधि अत्यधिक चार्ज बैटरी से कम चार्ज बैटरी में ऊर्जा स्थानांतरित करने के लिए इंडक्टर्स या कैपेसिटर का उपयोग करती है, जिनमें नगण्य ऊर्जा हानि होती है। इसलिए, सक्रिय विधि निष्क्रिय की तुलना में काफी अधिक प्रभावी है। बेशक, बढ़ती दक्षता की एक कीमत होती है - अतिरिक्त, अपेक्षाकृत महंगे घटकों का उपयोग।

निष्क्रिय संतुलन विधि

सबसे सरल उपाय बैटरी वोल्टेज को बराबर करना है। उदाहरण के लिए, BQ77PL900, जो श्रृंखला में 5 से 10 बैटरियों वाले बैटरी पैक के लिए सुरक्षा प्रदान करता है, का उपयोग सीसा रहित उपकरण, स्कूटर, निर्बाध बिजली आपूर्ति और चिकित्सा उपकरणों में किया जाता है। माइक्रोसर्किट एक कार्यात्मक रूप से पूर्ण इकाई है और इसका उपयोग बैटरी डिब्बे के साथ काम करने के लिए किया जा सकता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। प्रोग्राम किए गए थ्रेसहोल्ड के साथ बैटरी वोल्टेज की तुलना करने पर, यदि आवश्यक हो, तो माइक्रोसर्किट संतुलन मोड चालू कर देता है। चित्र 2 संचालन सिद्धांत को दर्शाता है। यदि किसी बैटरी का वोल्टेज एक निर्दिष्ट सीमा से अधिक हो जाता है, तो चार्ज रुक जाता है और बाईपास सर्किट जुड़ जाते हैं। चार्जिंग तब तक फिर से शुरू नहीं होती जब तक कि बैटरी वोल्टेज सीमा से नीचे न गिर जाए और संतुलन प्रक्रिया बंद न हो जाए।

चावल। 1.BQ77PL900 चिप का उपयोग स्टैंड-अलोन में किया जाता है
बैटरी पैक की सुरक्षा के लिए ऑपरेटिंग मोड

एक संतुलन एल्गोरिदम लागू करते समय जो मानदंड के रूप में केवल वोल्टेज विचलन का उपयोग करता है, बैटरियों की आंतरिक प्रतिबाधा में अंतर के कारण अधूरा संतुलन संभव है (चित्र 3 देखें)। तथ्य यह है कि आंतरिक प्रतिबाधा चार्जिंग के दौरान वोल्टेज प्रसार में योगदान करती है। बैटरी सुरक्षा चिप यह निर्धारित नहीं कर सकती है कि वोल्टेज असंतुलन विभिन्न बैटरी क्षमताओं या उनके आंतरिक प्रतिरोध में अंतर के कारण होता है या नहीं। इसलिए, इस प्रकार के निष्क्रिय संतुलन के साथ इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि सभी बैटरियां 100% चार्ज होंगी। BQ2084 चार्ज इंडिकेटर IC वोल्टेज संतुलन के एक उन्नत संस्करण का उपयोग करता है। आंतरिक प्रतिरोध भिन्नता के प्रभाव को कम करने के लिए, BQ2084 चार्जिंग प्रक्रिया के अंत के करीब संतुलन बनाता है, जब चार्जिंग करंट कम होता है। BQ2084 का एक अन्य लाभ यूनिट में शामिल सभी बैटरियों के वोल्टेज का माप और विश्लेषण है। हालाँकि, किसी भी स्थिति में, यह विधि केवल चार्जिंग मोड में लागू होती है।

चावल। 2.वोल्टेज संतुलन पर आधारित निष्क्रिय विधि

चावल। 3.निष्क्रिय वोल्टेज संतुलन विधि
बैटरी क्षमता का अकुशल उपयोग करता है

BQ20ZXX परिवार के माइक्रो सर्किट एसएसबी और बैटरी क्षमता के निर्धारण के आधार पर, चार्ज स्तर निर्धारित करने के लिए मालिकाना प्रतिबाधा ट्रैक तकनीक का उपयोग करते हैं। इस तकनीक में, प्रत्येक बैटरी के लिए, पूरी तरह चार्ज स्थिति प्राप्त करने के लिए आवश्यक चार्ज Q NEED की गणना की जाती है, जिसके बाद सभी बैटरियों की Q NEED के बीच का अंतर ΔQ पाया जाता है। फिर माइक्रोक्रिकिट पावर स्विच चालू करता है जिसके माध्यम से बैटरी को ΔQ = 0 की स्थिति में संतुलित किया जाता है। इस तथ्य के कारण कि बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में अंतर इस विधि को प्रभावित नहीं करता है, इसका उपयोग किसी भी समय किया जा सकता है: दोनों जब बैटरियों को चार्ज करना और डिस्चार्ज करना। प्रतिबाधा ट्रैक तकनीक का उपयोग करके, अधिक सटीक बैटरी संतुलन प्राप्त किया जाता है (चित्र 4 देखें)।

चावल। 4.

सक्रिय संतुलन

ऊर्जा दक्षता की दृष्टि से यह विधि निष्क्रिय संतुलन से बेहतर है, क्योंकि अधिक चार्ज बैटरी से कम चार्ज बैटरी में ऊर्जा स्थानांतरित करने के लिए, प्रतिरोधों के बजाय, इंडक्टेंस और कैपेसिटेंस का उपयोग किया जाता है, जिसमें व्यावहारिक रूप से कोई ऊर्जा हानि नहीं होती है। यह विधि उन मामलों में पसंद की जाती है जहां अधिकतम बैटरी जीवन की आवश्यकता होती है।
मालिकाना पावरपंप तकनीक की विशेषता वाला, BQ78PL114 TI का नवीनतम सक्रिय बैटरी संतुलन घटक है और पावर ट्रांसफर करने के लिए एक आगमनात्मक कनवर्टर का उपयोग करता है। पावरपंप एक एन-चैनल पी-चैनल एमओएसएफईटी और एक प्रारंभ करनेवाला का उपयोग करता है जो बैटरी की एक जोड़ी के बीच स्थित होता है। सर्किट चित्र 5 में दिखाया गया है। MOSFET और प्रारंभ करनेवाला मध्यवर्ती हिक/बूस्ट कनवर्टर बनाते हैं। यदि BQ78PL114 निर्धारित करता है कि शीर्ष बैटरी को निचली बैटरी में ऊर्जा स्थानांतरित करने की आवश्यकता है, तो PS3 पिन पर लगभग 30% के कर्तव्य चक्र के साथ लगभग 200 kHz का सिग्नल उत्पन्न होता है। जब Q1 कुंजी खुली होती है, तो ऊपरी बैटरी से ऊर्जा थ्रॉटल में संग्रहीत होती है। जब स्विच Q1 बंद हो जाता है, तो प्रारंभ करनेवाला में संग्रहीत ऊर्जा स्विच Q2 के फ्लाईबैक डायोड के माध्यम से निचली बैटरी में प्रवाहित होती है।

चावल। 5.

ऊर्जा हानि छोटी होती है और मुख्य रूप से डायोड और प्रारंभ करनेवाला में होती है। BQ78PL114 चिप तीन संतुलन एल्गोरिदम लागू करता है:

• बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज द्वारा। यह विधि ऊपर वर्णित निष्क्रिय संतुलन विधि के समान है;
• ओपन सर्किट वोल्टेज द्वारा. यह विधि बैटरियों के आंतरिक प्रतिरोध में अंतर की भरपाई करती है;
• SZB के अनुसार (बैटरी की स्थिति की भविष्यवाणी के आधार पर)। यह विधि एसएसबी और बैटरी क्षमता द्वारा निष्क्रिय संतुलन के लिए माइक्रोसर्किट के BQ20ZXX परिवार में उपयोग की जाने वाली विधि के समान है। इस मामले में, जिस चार्ज को एक बैटरी से दूसरी बैटरी में स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है वह सटीक रूप से निर्धारित होता है। संतुलन आवेश के अंत में होता है। इस पद्धति का उपयोग करते समय, सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त होता है (चित्र 6 देखें)

चावल। 6.

बड़ी संतुलन धाराओं के कारण, पावरपंप तकनीक आंतरिक बाईपास स्विच के साथ पारंपरिक निष्क्रिय संतुलन की तुलना में बहुत अधिक कुशल है। लैपटॉप बैटरी पैक को संतुलित करते समय, संतुलन धाराएँ 25...50 mA होती हैं। घटकों के मूल्यों का चयन करके, आप आंतरिक कुंजी के साथ निष्क्रिय विधि की तुलना में 12-20 गुना बेहतर संतुलन दक्षता प्राप्त कर सकते हैं। एक सामान्य असंतुलित मान (5% से कम) एक या दो चक्रों में प्राप्त किया जा सकता है।
इसके अलावा, पावरपंप तकनीक के अन्य स्पष्ट लाभ हैं: संतुलन किसी भी ऑपरेटिंग मोड में हो सकता है - चार्जिंग, डिस्चार्जिंग, और यहां तक ​​​​कि जब ऊर्जा वितरित करने वाली बैटरी में ऊर्जा प्राप्त करने वाली बैटरी की तुलना में कम वोल्टेज होता है। निष्क्रिय विधि की तुलना में बहुत कम ऊर्जा नष्ट होती है।

सक्रिय और निष्क्रिय संतुलन विधि की प्रभावशीलता की चर्चा

पावरपंप तकनीक तेजी से संतुलन बनाती है। 2200 एमएएच बैटरी का 2% असंतुलित होने पर इसे एक या दो चक्रों में किया जा सकता है। निष्क्रिय संतुलन के साथ, बैटरी पैक में निर्मित पावर स्विच अधिकतम वर्तमान मान को सीमित करते हैं, इसलिए कई और संतुलन चक्रों की आवश्यकता हो सकती है। यदि बैटरी मापदंडों में बड़ा अंतर हो तो संतुलन प्रक्रिया बाधित भी हो सकती है।
बाहरी घटकों का उपयोग करके निष्क्रिय संतुलन की गति को बढ़ाया जा सकता है। चित्र 7 ऐसे समाधान का एक विशिष्ट उदाहरण दिखाता है जिसका उपयोग BQ77PL900, BQ2084 या BQ20ZXX परिवार के चिप्स के साथ संयोजन में किया जा सकता है। सबसे पहले, आंतरिक बैटरी स्विच को चालू किया जाता है, जो बैटरी टर्मिनलों और माइक्रोक्रिकिट के बीच जुड़े प्रतिरोधकों R Ext1 और R Ext2 के माध्यम से प्रवाहित होने वाला एक छोटा बायस करंट बनाता है। रेसिस्टर RExt2 पर गेट-सोर्स वोल्टेज बाहरी स्विच को चालू करता है, और बैलेंसिंग करंट खुले बाहरी स्विच और रेसिस्टर आर बाल के माध्यम से प्रवाहित होने लगता है।

चावल। 7.निष्क्रिय संतुलन का योजनाबद्ध आरेख
बाहरी घटकों का उपयोग करना

इस पद्धति का नुकसान यह है कि आसन्न बैटरी को एक ही समय में संतुलित नहीं किया जा सकता है (चित्र 8ए देखें)। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब आसन्न बैटरी का आंतरिक स्विच खुला होता है, तो प्रतिरोधक R Ext2 के माध्यम से कोई धारा प्रवाहित नहीं हो सकती है। इसलिए, आंतरिक कुंजी खुली होने पर भी कुंजी Q1 बंद रहती है। व्यवहार में, यह समस्या अधिक महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि इस संतुलन विधि के साथ, Q2 से जुड़ी बैटरी जल्दी से संतुलित हो जाती है, और फिर Q2 कुंजी से जुड़ी बैटरी संतुलित हो जाती है।
एक अन्य समस्या उच्च ड्रेन-स्रोत वोल्टेज वी डीएस है जो तब उत्पन्न हो सकती है जब हर दूसरी बैटरी को संतुलित किया जा रहा हो। चित्र 8बी उस स्थिति को दिखाता है जब ऊपरी और निचली बैटरियां संतुलित होती हैं। इस स्थिति में, मध्य कुंजी का वोल्टेज वी डीएस अधिकतम अनुमेय से अधिक हो सकता है। इस समस्या का समाधान रोकनेवाला आर एक्सट के अधिकतम मूल्य को सीमित करना या हर दूसरी बैटरी को एक साथ संतुलित करने की संभावना को समाप्त करना है।

तेज़ संतुलन विधि बैटरी सुरक्षा में सुधार करने का एक नया तरीका है। निष्क्रिय संतुलन के साथ, लक्ष्य बैटरी क्षमता को संतुलित करना है, लेकिन कम संतुलन धाराओं के कारण, यह केवल चार्ज चक्र के अंत में ही संभव है। दूसरे शब्दों में, खराब बैटरी को ओवरचार्ज करने से रोका जा सकता है, लेकिन इससे रिचार्ज किए बिना परिचालन समय में वृद्धि नहीं होगी, क्योंकि बाईपास प्रतिरोधक सर्किट में बहुत अधिक ऊर्जा नष्ट हो जाएगी।
पावरपंप सक्रिय संतुलन तकनीक का उपयोग करते समय, दो लक्ष्य एक साथ प्राप्त किए जाते हैं - चार्ज चक्र के अंत में क्षमता संतुलन और डिस्चार्ज चक्र के अंत में न्यूनतम वोल्टेज अंतर। ऊर्जा को बाईपास सर्किट में गर्मी के रूप में नष्ट होने के बजाय संग्रहीत और कमजोर बैटरी में स्थानांतरित किया जाता है।

निष्कर्ष

बैटरी वोल्टेज को सही ढंग से संतुलित करना बैटरी संचालन की सुरक्षा बढ़ाने और उनकी सेवा जीवन को बढ़ाने के तरीकों में से एक है। नई संतुलन प्रौद्योगिकियां प्रत्येक बैटरी की स्थिति की निगरानी करती हैं, जिससे उनकी सेवा जीवन बढ़ जाता है और परिचालन सुरक्षा में सुधार होता है। पावरपंप तेज़ सक्रिय संतुलन तकनीक बैटरी जीवन को बढ़ाती है और डिस्चार्ज चक्र के अंत में बैटरी को यथासंभव कुशलतापूर्वक और प्रभावी ढंग से संतुलित करने की अनुमति देती है।

वर्ग: चार्जर सपोर्टप्रकाशित 05/04/2016 12:06

अधिकांश स्थिर बैटरियां एक लेड-एसिड इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणाली का उपयोग करती हैं, जिसके लिए बराबर चार्ज सहित कुछ रखरखाव की आवश्यकता होती है। समकारी चार्ज के आवधिक अनुप्रयोग से प्रति सेल 2.50 V के चार्जिंग वोल्टेज को लागू करके सभी कोशिकाओं की विशेषताओं को समान स्तर पर बराबर किया जा सकता है, जो सामान्य मूल्य से लगभग 10 प्रतिशत अधिक है।

समय के साथ जमा हुई प्लेटों से लेड सल्फेट क्रिस्टल को हटाने के लिए एक समकारी चार्ज जानबूझकर किए गए ओवरचार्ज से ज्यादा कुछ नहीं है। यदि आप बैटरी की स्थिति को नियंत्रित नहीं करते हैं, तो प्रक्रियाएँ सल्फेशनसमग्र क्षमता कम हो सकती है या बैटरी भी ख़राब हो सकती है। बराबरी का आरोप भी मुकाबला करता है अम्ल स्तरीकरण- ऐसी स्थिति जिसमें बैटरी के निचले हिस्से में एसिड की सांद्रता ऊपर की तुलना में अधिक हो जाती है।

विशेषज्ञ साल में एक या दो बार मेंटेनेंस इक्वलाइजेशन चार्ज करने की सलाह देते हैं। इसकी आवश्यकता के बारे में पता लगाने का सबसे अच्छा तरीका आगे की तुलना के साथ, संतृप्ति मोड में पूर्ण चार्ज का उपयोग करना है विशिष्ट गुरुत्वएक हाइड्रोमीटर का उपयोग करके बाढ़युक्त लेड-एसिड बैटरी की प्रत्येक कोशिका। यदि विभिन्न तत्वों के विशिष्ट घनत्वों के बीच अंतर 0.030 से अधिक है, तो यह एक समकारी चार्ज का उपयोग करने की आवश्यकता को इंगित करता है।

इक्वलाइज़ेशन चार्ज के दौरान, हर घंटे कोशिकाओं के विशिष्ट गुरुत्व की जाँच करें और तब तक चार्ज करना बंद न करें जब तक घनत्व बढ़ना बंद न हो जाए। घनत्व में वृद्धि को रोकने से संकेत मिलेगा कि बैटरी में कोई और सुधार संभव नहीं है, और आगे चार्ज करने से केवल नुकसान हो सकता है।

चार्ज की जाने वाली बैटरी ठंडी जगह पर और लगातार ध्यान में होनी चाहिए - अत्यधिक गर्मी और गैस बनना संभव है। मध्यम गैस बनना सामान्य है, लेकिन किसी भी स्थिति में बैटरी को हवादार क्षेत्र में चार्ज किया जाना चाहिए, क्योंकि हवा में हाइड्रोजन की केवल 4 प्रतिशत सांद्रता पहले से ही विस्फोटक है।

वीआरएलए और अन्य सीलबंद बैटरियों पर समान चार्ज लगाने की सलाह पर कोई सामान्य सहमति नहीं है। कुछ निर्माता ऐसी बैटरियों के चार्ज को मासिक रूप से 2-16 घंटे के बराबर करने की सलाह देते हैं। लेकिन यह याद रखना चाहिए कि सीलबंद बैटरियों को ओवरचार्ज करने से अत्यधिक गैस बनती है और 34 kPa वाल्व सक्रिय हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोलाइट की कमी हो सकती है।

सभी चार्जर में इक्वलाइज़िंग चार्ज फ़ंक्शन नहीं होता है। इस तरह का चार्ज ऐसे उपकरण से नहीं किया जाना चाहिए जो इस उद्देश्य के लिए नहीं है।

जब बैटरी स्टैक बफर या चक्रीय मोड में काम करते हैं, साथ ही जब ऐसी प्रणालियों का विस्तार किया जाता है, तो विद्युत ऊर्जा उत्पादन का असमान वितरण संभव होता है, जिससे बैटरी तेजी से पुरानी हो जाती है। बैटरी चार्ज को ठीक से कैसे बराबर करें, इस पर यह लेख पढ़ें।

सिस्टम में बैटरियों के विद्युत आवेश का आवधिक संतुलन सुनिश्चित करना एक आवश्यक प्रक्रिया है सही कामउपकरण। यदि एक सर्किट में कई बैटरियां जुड़ी हुई हैं, तो समय के साथ असंतुलन हो सकता है - व्यक्तिगत बैटरियों के वोल्टेज में ध्यान देने योग्य परिवर्तन। इससे बचने के लिए हर छह महीने में एक बार पुनर्संतुलन करने की सलाह दी जाती है। यह आमतौर पर चौबीस घंटों के लिए बढ़े हुए वोल्टेज का उपयोग करके किया जाता है। आप हमारी वेबसाइट पर बैटरी विनिर्देश से विशिष्ट वोल्टेज का पता लगा सकते हैं, निर्माता की वेबसाइट पर डेटा देख सकते हैं, या विक्रेता से जांच कर सकते हैं।

बहु-स्तरीय प्रणालियाँ - संक्षिप्त विवरण और उद्देश्य

कई बैटरियों का उपयोग करने वाले सिस्टम का व्यापक रूप से रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग में उपयोग किया जाता है। बहु-स्तरीय प्रणालियों में बैटरियों को जोड़ने के आरेखों के बारे में। यहां यह कहा जाना चाहिए कि वे हीटिंग बॉयलरों को निर्बाध बिजली आपूर्ति के दीर्घकालिक प्रावधान के साथ-साथ सौर पैनलों और पवन जनरेटर द्वारा संचालित "हरित" ऊर्जा प्रणाली बनाने के लिए बहुत उपयोगी हैं। आख़िरकार, बिजली पैदा करने के अलावा उसे कहीं न कहीं संग्रहित और संग्रहित भी किया जाना चाहिए। इन्हीं उद्देश्यों के लिए कई रिचार्जेबल बैटरियों के सिस्टम की आवश्यकता होती है, जिनकी मदद से 12-वोल्ट बैटरी से किसी भी क्षमता और वोल्टेज का सिस्टम इकट्ठा किया जा सकता है।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, दीर्घकालिक संचालन के दौरान बैटरी असंतुलन से संबंधित समस्याएं उत्पन्न होती हैं, बाद में हम इस बारे में अधिक विस्तार से बात करेंगे।

नई बैटरियों में चार्ज असंतुलन से बचने के लिए, सभी बैटरियों को एक ही निर्माता, एक ही श्रृंखला, प्रकार और क्षमता से एक ही रिलीज तिथि के साथ खरीदने की सिफारिश की जाती है। यदि इन नियमों का उल्लंघन किया जाता है या सिस्टम का विस्तार किया जाता है, तो बैटरी चार्ज को बराबर किया जाना चाहिए!

यदि निर्बाध बिजली आपूर्ति प्रणाली के सेवा जीवन के दौरान क्षमता का विस्तार करने की आवश्यकता है, तो सबसे आदर्श विकल्प उपरोक्त आवश्यकताओं के आधार पर एक अतिरिक्त बैटरी का चयन करना होगा, रिलीज की तारीख में एक वर्ष से अधिक का अंतर नहीं होगा।

तथ्य यह है कि ऐसी प्रणाली के संचालन के एक साल बाद, डीप-डिस्चार्ज लीड-एसिड बैटरियों में अपरिवर्तनीय प्रक्रियाएं हो सकती हैं और उनके सामान्य संयुक्त संचालन की गारंटी नहीं है। वे। नई बैटरी पुरानी बैटरी से क्षतिग्रस्त हो सकती है। यदि एक वर्ष या उससे अधिक की उत्पादन तिथि में महत्वपूर्ण अंतर है, तो निर्माता की बिक्री के बाद की वारंटी नई बैटरीखो सकता है!

असंतुलन - यह क्या है और इससे कैसे निपटें

समय-समय पर, सीरियल, समानांतर या मिश्रित कनेक्शन प्रकार वाली बैटरियों का उपयोग करने वाली सभी प्रणालियों में चार्ज असंतुलन होता है। इसके कारण, बैटरी का प्रदर्शन ख़राब हो जाता है, क्षमता कम हो जाती है, और व्यक्तिगत बैटरियाँ अपनी डिज़ाइन तिथि से पहले ही विफल हो जाती हैं।

समस्या यह है कि सभी बैटरियां एक-दूसरे से थोड़ी भिन्न होती हैं, भले ही वे एक ही ब्रांड की हों। बैटरी पैक बनाते समय ये अंतर बढ़ सकते हैं। मान लीजिए कि सिस्टम में एक बैटरी है जिसका प्रतिरोध उसके पड़ोसियों की तुलना में थोड़ा अधिक है। स्वाभाविक रूप से, चार्ज करते समय, उस पर वोल्टेज थोड़ा अधिक होगा, और ओवरवॉल्टेज संरक्षण भी काम कर सकता है। बिजली डिस्चार्ज करते समय, इस बैटरी का वोल्टेज सबसे कम होगा, साथ ही इसकी क्षमता भी। यह सब इस तथ्य की ओर जाता है कि पूरे सिस्टम के संसाधन का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जाएगा। इसका परिणाम समय के साथ दोष का क्षरण और सुदृढ़ीकरण होता है। एक कमजोर लिंक पूरे बैटरी पैक के प्रदर्शन को ख़राब कर देगा। बेशक, आप दूसरी बैटरी खरीद सकते हैं, लेकिन यह रामबाण नहीं है। यदि बैटरियां अपेक्षाकृत नई हों तो क्या करें? और लागत सस्ती नहीं है.

बैटरी चार्ज को बराबर करने के दो तरीके हैं:

1. निष्क्रिय;
2. सक्रिय।

पहली विधि बाईपास सर्किट का उपयोग करती है जो ऊर्जा फैलाती है। इन उपकरणों को यूपीएस सिस्टम में बनाया जा सकता है, या एक अलग चिप में स्थित किया जा सकता है। अक्सर, इस पद्धति का उपयोग बजट उपकरण में किया जाता है। बेहतर चार्ज वाली बैटरी से लगभग सभी अतिरिक्त बिजली परिवर्तित और नष्ट हो जाती है - यह निष्क्रिय विधि की मुख्य सीमा है। यह बिना चार्ज किए सिस्टम की लाइफ कम कर देता है।

सक्रिय संतुलन विधि के साथ, अधिक चार्ज वाली बैटरियों से कमजोर बैटरियों में बिजली स्थानांतरित करने के लिए इंडक्शन का उपयोग किया जाता है, इसलिए नुकसान अधिक नहीं होता है। इसके कारण, सक्रिय विधि निष्क्रिय विधि की तुलना में कहीं अधिक प्रभावी है। लेकिन आपको अभी भी गुणवत्ता के लिए अतिरिक्त भुगतान करना होगा सक्रिय उपकरण अधिक महंगा है;

बैटरी चार्ज समानीकरण - अभ्यास

एक ऐसी प्रणाली जो बैटरी चार्ज को बराबर करती हो, इसके लिए आवश्यक है रखरखावसीरियल कनेक्शन प्रकार वाली बैटरियां, जब उन्हें एक ही स्रोत से चार्ज किया जाता है। श्रृंखला में जुड़ी बैटरियां एकल सर्किट या लाइन बनाती हैं। सिस्टम की प्रकृति के आधार पर उनमें से कई हो सकते हैं। उपकरण एक साथ कई सर्किटों में व्यक्तिगत बैटरियों पर धाराओं को विनियमित करने में सक्षम है।

सिस्टम में एक नियंत्रक होता है, जो चार्ज को विनियमित करने के लिए जिम्मेदार होता है। यह सर्किट के सामान्य शक्ति स्रोत से जुड़ता है। बैटरी पर अलग से सेंसर भी लगे हैं। इस उपकरण को एक विशेष लूप का उपयोग करके स्विच किया जाता है।

एक सर्किट में बैटरियां समान क्षमता की होनी चाहिए, अन्यथा उपकरण बैटरियों पर चार्ज को संतुलित करने के कार्य का सामना नहीं कर पाएंगे। कैपेसिटेंस विशेषताओं में जितना अधिक अंतर होगा, बैटरी चार्ज को बराबर करने के लिए उतने ही अधिक चार्ज और डिस्चार्ज चक्र की आवश्यकता होगी।

चार्ज बैलेंसर कैसे काम करता है

नियंत्रक वोल्टेज का विश्लेषण करता है और बढ़ने पर चालू करता है। सिस्टम औसत की गणना करता है और, विशेष लूप का उपयोग करके, प्रत्येक व्यक्तिगत बैटरी से जानकारी लेता है। यदि बैटरी वोल्टेज औसत से अधिक है, तो नियंत्रक लोड मुआवजे के लिए एक आदेश जारी करता है। यदि यह कम है, तो भार हटा दिया जाता है। ये क्रियाएं चार्ज-डिस्चार्ज चक्रों से जुड़ी होती हैं, और, प्रत्येक नए चक्र के साथ, वोल्टेज को औसत पर लाया जाता है।

यदि कुल विद्युत वोल्टेज तीन कार्य घंटों के भीतर नहीं बढ़ता है, तो नियंत्रक संकेत देता है कि काम पूरा हो गया है और बैटरी पर सेंसर को बंद करने का आदेश भेजता है। लेकिन, विद्युत वोल्टेज का विश्लेषण बंद नहीं होता है.

सभी बैटरियां वोल्टेज सेंसर-नियंत्रक से सुसज्जित हैं। संपर्कों के बगल में ऐसा करना सबसे अच्छा है, फिर प्लस को प्लस, माइनस से माइनस से कनेक्ट करें। सही ढंग से स्थापित होने पर, सेंसर चमकता है। यदि कोई सिग्नल नहीं है, तो या तो यह गलत तरीके से जुड़ा हुआ है, या बैटरी ख़राब है। COM पोर्ट के माध्यम से, नियंत्रक प्रत्येक बैटरी की जानकारी को व्यक्तिगत कंप्यूटर पर आउटपुट कर सकता है।

इसके अलावा, जब बैटरी वोल्टेज 10.5 वोल्ट से नीचे और 15 वोल्ट से ऊपर गिरती या बढ़ती है, तो नियंत्रक संकेत देता है।

निष्कर्ष

बैटरी चार्ज को बराबर करना एक आवश्यक तकनीकी उपाय है। यह बैटरियों के उपयोग की सुरक्षा बढ़ाता है और उनकी सेवा जीवन को बढ़ाता है। आधुनिक बैटरी संतुलन नियंत्रक प्रत्येक बैटरी की तकनीकी स्थिति का परीक्षण करते हैं और नुकसान को कम करते हुए सिस्टम का उपयोग करना संभव बनाते हैं। सामान्य तौर पर, यह सुरक्षा कारणों से उपयोगी है और उपकरण का विश्वसनीय और परेशानी मुक्त संचालन सुनिश्चित करता है।

• बैटरी का बाहरी निरीक्षण करें। बैटरी और टर्मिनल कनेक्शन की ऊपरी सतह साफ और सूखी, गंदगी और जंग से मुक्त होनी चाहिए।
• यदि भरी हुई बैटरियों की ऊपरी सतह पर तरल पदार्थ है, तो यह संकेत दे सकता है कि बैटरी में बहुत अधिक तरल है। यदि जीईएल या एजीएम बैटरी की सतह पर तरल पदार्थ है, तो बैटरी ओवरचार्ज हो जाएगी और इसका प्रदर्शन और जीवन कम हो जाएगा।
• बैटरी केबल और कनेक्शन की जाँच करें। प्रतिस्थापित करें क्षतिग्रस्त केबल. ढीले कनेक्शनों को कस लें.

सफाई

• सुनिश्चित करें कि सभी सुरक्षात्मक कैप बैटरी से सुरक्षित रूप से जुड़े हुए हैं।
• बैटरी, टर्मिनलों और कनेक्शनों की ऊपरी सतह को कपड़े या ब्रश और बेकिंग सोडा और पानी के घोल से साफ करें। सफाई के घोल को बैटरी के अंदर न जाने दें।
• पानी से धोकर साफ कपड़े से सुखा लें।
• अपने स्थानीय बैटरी आपूर्तिकर्ता से उपलब्ध पेट्रोलियम जेली या टर्मिनल प्रोटेक्टेंट की एक पतली परत लगाएं।
• बैटरियों के आसपास के क्षेत्र को साफ और सूखा रखें।

पानी जोड़ना (केवल तरल इलेक्ट्रोलाइट वाली बैटरियां)

जेल या एजीएम बैटरियों में पानी मिलाना मना है, क्योंकि वे ऑपरेशन के दौरान इसे नहीं खोते हैं। भरी हुई बैटरियों में समय-समय पर पानी डालना पड़ता है। टॉपिंग की आवृत्ति बैटरी के उपयोग की प्रकृति और ऑपरेटिंग तापमान पर निर्भर करती है। नई बैटरियों की हर कुछ हफ़्तों में जाँच की जानी चाहिएकिसी विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए पानी जोड़ने की आवृत्ति निर्धारित करना। बैटरियों की उम्र बढ़ने के साथ-साथ आमतौर पर उन्हें बार-बार टॉपिंग की आवश्यकता होती है।

• पानी डालने से पहले बैटरी को पूरी तरह चार्ज कर लें। डिस्चार्ज या आंशिक रूप से चार्ज की गई बैटरियों में पानी तभी डालें जब प्लेटें दिखाई दे रही हों। इस मामले में, प्लेटों को ढकने के लिए पर्याप्त पानी डालें, फिर बैटरी चार्ज करें और नीचे वर्णित पानी फिर से भरने की प्रक्रिया जारी रखें।
• सुरक्षात्मक टोपियाँ हटा दें और गंदगी को अंदर की सतह पर जाने से रोकने के लिए उन्हें पलट दें। इलेक्ट्रोलाइट स्तर की जाँच करें।
• यदि इलेक्ट्रोलाइट स्तर प्लेटों की तुलना में काफी अधिक है, तो पानी डालना आवश्यक नहीं है।
• यदि इलेक्ट्रोलाइट स्तर बमुश्किल प्लेटों को कवर करता है, तो वेंट छेद के नीचे 3 मिमी के स्तर तक आसुत या विआयनीकृत पानी डालें।
• पानी डालने के बाद, बैटरी पर सुरक्षात्मक कैप वापस लगा दें।
• यदि संदूषण का स्तर स्वीकार्य सीमा के भीतर है तो नल के पानी का उपयोग किया जा सकता है।

प्रभार और समकारी प्रभार

शुल्क

आपकी बैटरी का अधिकतम लाभ उठाने के लिए उचित चार्जिंग बेहद महत्वपूर्ण है। बैटरी को कम चार्ज करना और अधिक चार्ज करना दोनों ही इसकी सेवा जीवन को काफी कम कर सकते हैं। उचित चार्जिंग के लिए, उपकरण के साथ शामिल निर्देश देखें। अधिकांश चार्जर स्वचालित और पूर्व-प्रोग्राम्ड होते हैं। कुछ चार्जर उपयोगकर्ता को वोल्टेज और करंट मान सेट करने की अनुमति देते हैं। तालिका में चार्जिंग अनुशंसाएँ देखें।

• सुनिश्चित करें कि आपके द्वारा उपयोग की जा रही बैटरी के प्रकार के आधार पर चार्जर गीली, जेल या एजीएम बैटरियों के लिए सही प्रोग्राम पर सेट है।
• प्रत्येक उपयोग के बाद बैटरी को पूरी तरह चार्ज किया जाना चाहिए।
• लेड-एसिड बैटरियों (गीली, जेल और एजीएम) में मेमोरी प्रभाव नहीं होता है और इसलिए रिचार्ज करने से पहले पूर्ण डिस्चार्ज की आवश्यकता नहीं होती है।
• चार्जिंग केवल हवादार क्षेत्रों में ही की जानी चाहिए।
• चार्ज करने से पहले, यह सुनिश्चित करने के लिए इलेक्ट्रोलाइट स्तर की जांच करें कि प्लेटें पानी से ढकी हुई हैं (केवल गीली बैटरी)।
• चार्ज करने से पहले, सुनिश्चित करें कि सभी सुरक्षात्मक कैप बैटरी से सुरक्षित रूप से जुड़े हुए हैं।
• यह सुनिश्चित करने के लिए कि इलेक्ट्रोलाइट ठीक से मिश्रित है, तरल इलेक्ट्रोलाइट वाली बैटरियां चार्जिंग प्रक्रिया पूरी करने से पहले गैस (बुलबुले) छोड़ेंगी।
• जमी हुई बैटरी को चार्ज न करें.
• 49°C से अधिक तापमान पर चार्जिंग से बचना चाहिए।

योजना 4

स्कीम 4 और 5

समान चार्ज (केवल गीली बैटरियों के लिए)

इक्वलाइज़ेशन चार्ज एक बैटरी ओवरचार्ज है जो पूरी तरह से चार्ज होने के बाद गीली बैटरियों पर किया जाता है। ट्रोजन केवल इक्वलाइज़ेशन चार्ज करने की अनुशंसा करता है जब बैटरी का विशिष्ट गुरुत्व कम हो, 1.250 से कम हो, या विशिष्ट गुरुत्व जो बैटरी पूरी तरह से चार्ज होने के बाद 0.030 की एक विस्तृत श्रृंखला के भीतर उतार-चढ़ाव करता हो। चार्ज जीईएल या एजीएम बैटरियों को बराबर न करें।

• आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि बैटरी गीली बैटरी है।
• चार्जिंग शुरू करने से पहले, इलेक्ट्रोलाइट स्तर की जांच करें और सुनिश्चित करें कि प्लेटें पानी से ढकी हुई हैं।
• सुनिश्चित करें कि सभी सुरक्षात्मक कैप बैटरी से मजबूती से जुड़े हुए हैं।
• चार्जर को इक्वलाइज़िंग चार्ज मोड पर सेट करें।
• समकारी चार्ज प्रक्रिया के दौरान, बैटरियों में गैस छोड़ी जाएगी (बुलबुले सतह पर तैरने लगेंगे)।
• हर घंटे विशिष्ट गुरुत्व को मापें। जब विशिष्ट गुरुत्व बढ़ना बंद हो जाए तो समकारी आवेश बंद कर देना चाहिए।

ध्यान!जेल या एजीएम बैटरियों पर इक्वलाइज़ेशन चार्ज करना निषिद्ध है।

8.1. लगातार चार्जिंग मोड।

विद्युत नेटवर्क और सबस्टेशनों में सभी बैटरियों को निरंतर रिचार्ज मोड में संचालित किया जाना चाहिए।

पूरी तरह से चार्ज की गई बैटरी को लगातार चलने वाली चार्जिंग यूनिट के समानांतर बसों से जोड़ा जाना चाहिए। चार्जिंग यूनिट लोड की आपूर्ति करती है डीसीऔर साथ ही बैटरी को रिचार्ज करता है, उसके स्व-निर्वहन की भरपाई करता है। अंतिम एई को भी निरंतर रिचार्ज मोड में काम करना चाहिए।

जब एक शक्तिशाली झटका लोड चालू होता है, साथ ही जब चार्जिंग इकाई प्रत्यावर्ती धारा पक्ष से बिजली खो देती है, तो बैटरी डीसी नेटवर्क के पूरे भार को अपने ऊपर ले लेती है।

आपातकालीन मोड में, बैटरी को डिज़ाइन मोड के आवश्यक वोल्टेज स्तर के साथ कम से कम 1 घंटे के लिए बिजली संयंत्र या सबस्टेशन के आवश्यक उपकरण का संचालन सुनिश्चित करना चाहिए।

एसके प्रकार की बैटरी के लिए, चार्जिंग वोल्टेज 2.20 ± 0.05 V प्रति AE होना चाहिए।

एसएन प्रकार की बैटरियों के लिए, परिवेश के तापमान पर 35 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होने पर रिचार्ज वोल्टेज 2.18 ± 0.04 वी प्रति एई होना चाहिए। यदि तापमान अधिक है, तो वोल्टेज 2.14 ± 0.04 V होना चाहिए।

विभिन्न कंपनियों की बैटरियों के लिए जो मुख्य प्रकार की बैटरियों (वीबी वर्टा, ओपीजेएस, ग्रोई, आदि) का उपयोग करती हैं, चार्जिंग वोल्टेज 20 डिग्री सेल्सियस के परिवेश तापमान पर 2.23 ± 0.005 वी प्रति एई होना चाहिए। अन्य प्रकार के ब्रांडेड एई (एफआईएएमएम, ओजीआई, आदि) के लिए, रिचार्जिंग वोल्टेज को निर्माता या आपूर्तिकर्ता के विशिष्ट प्रकार के एई ((2.27 ± 0.03) वी; 2.27 वी ± 1%) के लिए तकनीकी दस्तावेज की आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। ; 2.23 वी ± 1%, आदि)।

रिचार्जिंग मोड में बैटरी के भीतर अलग-अलग एई में फैला वोल्टेज रिचार्जिंग वोल्टेज से प्लस 0.1 वी/माइनस 0.05 वी से अधिक नहीं होना चाहिए।

बैटरी इलेक्ट्रोलाइट के औसत तापमान की तुलना में इलेक्ट्रोलाइट तापमान का प्रसार 3°C से अधिक नहीं होना चाहिए। बैटरी का औसत तापमान परिवेशी वायु (मध्यम) के तापमान से 3 डिग्री सेल्सियस अधिक नहीं होना चाहिए।

चार्जिंग इंस्टॉलेशन को विचलन के साथ बैटरी पर वोल्टेज का स्थिरीकरण सुनिश्चित करना चाहिए जो निर्माता द्वारा स्थापित आवश्यकताओं से अधिक न हो, और ब्रांडेड बैटरी के लिए - रेटेड वोल्टेज के ± 1% से अधिक नहीं (या आपूर्तिकर्ता कंपनियों द्वारा स्थापित आवश्यकताएं)।

आवश्यक विशिष्ट धारा और वोल्टेज मान समय से पहले निर्धारित नहीं किए जा सकते। चार्जिंग वोल्टेज का औसत मान स्थापित करना और बनाए रखना और बैटरी की निगरानी करना आवश्यक है। अधिकांश बैटरियों में इलेक्ट्रोलाइट घनत्व में कमी अपर्याप्त रिचार्जिंग करंट का संकेत देती है। इस मामले में, एक नियम के रूप में, आवश्यक रिचार्जिंग वोल्टेज एसके प्रकार की बैटरियों के लिए 2.25 वी है और सीएच प्रकार की बैटरियों के लिए 2.20 वी से कम नहीं है।

8.2 चार्ज मोड।

परिचालन आवश्यकताओं के अनुपालन के अधीन, साथ ही बैटरी की स्थिति, स्थानीय परिस्थितियों, उपयुक्त प्रकार के चार्जर (इकाइयों) की उपलब्धता और समय की उपलब्धता के आधार पर, किसी भी ज्ञात चार्जिंग विधियों और उनके संशोधनों का उपयोग करने की अनुमति है :

1. स्थिर धारा पर;
2. सुचारू रूप से घटती वर्तमान ताकत के साथ;
3. निरंतर वोल्टेज पर, आदि।

चार्जिंग विधि कंपनी के निर्देशों द्वारा स्थापित की गई है।

इस मामले में, ऐसी कोई स्थिति नहीं होनी चाहिए जिसके तहत, विशिष्ट प्रकार के एई के लिए, अस्वीकार्य वोल्टेज और चार्ज धाराएं, इलेक्ट्रोलाइट तापमान की अधिकता और तीव्र गैस निर्माण की प्रक्रियाएं हो सकती हैं।
चार्जिंग के दौरान, बैटरियों की स्थिति की निगरानी के लिए आवश्यक मापदंडों को उचित अंतराल पर मापा और रिकॉर्ड किया जाना चाहिए।

स्थिर धारा पर चार्जिंग एक या दो डिग्री में की जानी चाहिए।

दो चरण के चार्ज के साथ, पहले चरण का करंट SK प्रकार की बैटरियों के लिए 0.25C10, CH प्रकार की बैटरियों के लिए 0.2C10 और ब्रांडेड बैटरियों के लिए 0.7C10 से अधिक नहीं होना चाहिए, प्रकार पर निर्भर करता है (जब तक कि 2.40 V का वोल्टेज न पहुंच जाए) एई).

जब वोल्टेज 2.30-2.35 V/सेल तक बढ़ (पहुंच) जाता है। पारंपरिक के लिए और ब्रांडेड के लिए AE पर 2.40 V, चार्ज को दूसरे चरण में स्थानांतरित किया जाता है, चार्ज करंट इससे अधिक नहीं होना चाहिए: SK - 0.12C10 प्रकार की बैटरियों के लिए, SN - 0.05C10 प्रकार की बैटरियों के लिए और ब्रांडेड बैटरियों के लिए - 0, 35С10.

सिंगल-स्टेज चार्ज के साथ, एसके और सीएच प्रकार की बैटरियों के लिए करंट 0.12C10 और ब्रांडेड बैटरियों के लिए 0.15C10 के बराबर मान से अधिक नहीं होना चाहिए। एसएन प्रकार की बैटरियों को 0.12C10 के करंट से चार्ज करने की अनुमति केवल आपातकालीन डिस्चार्ज के बाद ही दी जाती है।

एसके प्रकार की बैटरियों के लिए 1 घंटे और एसएन प्रकार की बैटरियों के लिए 2 घंटे तक निरंतर वोल्टेज और इलेक्ट्रोलाइट घनत्व पर चार्ज किया जाता है।

ब्रांडेड बैटरियों को 2.6-2.8 V/सेल के निरंतर वोल्टेज पर चार्ज किया जाता है। और इलेक्ट्रोलाइट घनत्व 1.24 ± 0.010 ग्राम/सेमी3 (20 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक कम) 2 घंटे के लिए।

ब्रांडेड बैटरियों को 2.4 वी/सेल के वोल्टेज तक पहुंचने तक धीरे-धीरे कम होने वाली वर्तमान विधि का उपयोग करके चार्ज करते समय। चार्जिंग करंट सीमित नहीं है। 2.40 V/सेल के वोल्टेज पर। चार्ज करंट 0.15C10 से अधिक नहीं होना चाहिए, और वोल्टेज 2.65 V/सेल पर होना चाहिए। - 0.035С10.

स्थिर वोल्टेज पर चार्जिंग एक या दो डिग्री में की जानी चाहिए।

एक चरण में चार्ज पारंपरिक प्रकार एसके और एसएन के एई पर 2.15-2.35 वी के निरंतर वोल्टेज पर किया जाता है। इस स्थिति में, प्रारंभिक चार्ज करंट 0.25C10 के मान से अधिक हो सकता है, लेकिन फिर यह स्वचालित रूप से 0.05C10 के स्तर तक कम हो जाता है।

ब्रांडेड बैटरियों को 2.25-2.30 V/सेल के निरंतर वोल्टेज पर चार्ज किया जाता है, जिसमें प्रारंभिक चार्ज करंट (0.1-0.3)C10 होता है।

पारंपरिक प्रकार के दो चरणों में चार्जिंग पहले चरण में 0.25C10 से अधिक नहीं होने वाले करंट के साथ की जाती है, AE पर 2.15-2.35 V के वोल्टेज तक, और फिर एक स्थिर वोल्टेज पर - 2.15 से 2.35 V/ तक। कक्ष।

पहले चरण में ब्रांडेड बैटरियों को (0.1-0.15)C10 के करंट से चार्ज किया जाता है जब तक कि 2.35 V/सेल का वोल्टेज न पहुंच जाए, और दूसरे चरण में चार्जिंग के दौरान 2.23 V ± 1% का निरंतर चार्ज वोल्टेज बनाए रखा जाता है। करंट स्वचालित रूप से धीरे-धीरे कम हो जाता है। चार्ज तब समाप्त होता है जब एई पर इलेक्ट्रोलाइट का वोल्टेज और घनत्व 2 घंटे तक स्थिर मान तक पहुंच जाता है।

एलिमेंटल स्विच के साथ रिचार्जेबल बैटरियों की चार्जिंग उद्यम के निर्देशों के अनुसार की जानी चाहिए।

चार्जिंग के दौरान, चार्ज के अंत में वोल्टेज 2.60-2.70 V/सेल तक पहुंच सकता है; चार्ज के साथ बैटरी इलेक्ट्रोलाइट का जोरदार "उबलना" होता है, जिससे इलेक्ट्रोड में घिसाव बढ़ जाएगा और सेवा जीवन में कमी आएगी, खासकर ब्रांडेड बैटरियों के लिए।

सभी चार्जों के लिए, बैटरियों में पिछले डिस्चार्ज से हटाई गई क्षमता का कम से कम 115% होना चाहिए।

चार्जिंग के दौरान, तालिका 8 के अनुसार बैटरी इलेक्ट्रोलाइट के वोल्टेज, तापमान और घनत्व को मापना आवश्यक है।

चालू करने से पहले, चालू करने के 10 मिनट बाद और चार्जिंग खत्म होने के बाद, चार्जिंग यूनिट को बंद करने से पहले, प्रत्येक बैटरी के मापदंडों को मापना और रिकॉर्ड करना आवश्यक है, और चार्जिंग के दौरान - नियंत्रण बैटरी के। चार्ज वर्तमान, संचयी क्षमता और चार्ज तिथि भी दर्ज की जाती है।

एसके प्रकार की बैटरियों को चार्ज करने के दौरान इलेक्ट्रोलाइट तापमान 40°C से अधिक नहीं होना चाहिए। 40°C के तापमान पर, चार्जिंग करंट को उस मान तक कम किया जाना चाहिए जो निर्दिष्ट तापमान सुनिश्चित करेगा।
सीएच प्रकार की बैटरियों को चार्ज करने के दौरान इलेक्ट्रोलाइट तापमान 35°C से अधिक नहीं होना चाहिए। 35°C से ऊपर के तापमान पर, चार्ज 0.05C10 से अधिक न होने वाले करंट के साथ किया जाता है, और 45°C से ऊपर के तापमान पर - 0.025C10 के करंट के साथ किया जाता है।

ब्रांडेड बैटरियों में जैसे Vb VARTA, OPzS, GroE, आदि। विनिर्देशों और तकनीकी दस्तावेज़ीकरण की आवश्यकताओं के अनुसार, चार्जिंग के दौरान इलेक्ट्रोलाइट तापमान को 55 डिग्री सेल्सियस से ऊपर बढ़ने की अनुमति नहीं है।
सीएच प्रकार की बैटरियों (साथ ही ब्रांडेड बैटरियों जो विशेष फिल्टर और वाल्व-नियंत्रित लाइनिंग का उपयोग करती हैं) को निरंतर या धीरे-धीरे कम होती धारा के साथ चार्ज करते समय, वेंटिलेशन फिल्टर प्लग को हटाना आवश्यक है।

8.3. समान प्रभार.

व्यक्तिगत बैटरियों के स्व-निर्वहन में अंतर के कारण, इष्टतम बैटरी चार्जिंग वोल्टेज पर भी समान चार्जिंग करंट, सभी बैटरियों को पूरी तरह चार्ज स्थिति में बनाए रखने के लिए अपर्याप्त हो सकता है।

सभी एसके प्रकार की बैटरियों को पूरी तरह से चार्ज स्थिति में लाने और इलेक्ट्रोड के सल्फेशन को रोकने के लिए, 2.30-2.35 वी/सेल के वोल्टेज के साथ एक बराबर चार्ज करना आवश्यक है। जब तक सभी बैटरियों में इलेक्ट्रोलाइट घनत्व 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1.20-1.21 ग्राम/सेमी3 के स्थिर मान तक नहीं पहुंच जाता।

बैटरी समकारी चार्ज की आवृत्ति और उनकी अवधि बैटरी की स्थिति पर निर्भर करती है। साल में कम से कम एक बार कम से कम 6 घंटे के लिए समतुल्य चार्ज किया जाना चाहिए।

उन बैटरियों के लिए, जहां विद्युत स्थापना की परिचालन स्थितियों के कारण, चार्जिंग वोल्टेज को केवल 2.15 V प्रति बैटरी के स्तर पर बनाए रखा जा सकता है, एक बराबर चार्ज त्रैमासिक किया जाना चाहिए।

ब्रांडेड बैटरियों के लिए, विशिष्ट प्रकार की बैटरियों के लिए आपूर्तिकर्ता कंपनियों के तकनीकी दस्तावेज के अनुसार चार्ज बराबर करने की आवश्यकता, आवृत्ति और शर्तें निर्धारित (सहमत) की जाती हैं।

जब इलेक्ट्रोलाइट का स्तर एसएन प्रकार की बैटरियों के सुरक्षा कवच से 20 मिमी ऊपर गिर जाता है, तो पानी डालें और इलेक्ट्रोलाइट को पूरी तरह से मिश्रित करने के लिए एक बराबर चार्ज करें और सभी बैटरियों को पूरी तरह चार्ज स्थिति में लाएं।

समतुल्य चार्ज 2.25-2.40 V/सेल के वोल्टेज पर किया जाता है। जब तक सभी बैटरियों में इलेक्ट्रोलाइट घनत्व 20°C के तापमान पर 1.240 ± 0.005 g/cm3 के स्थिर मान तक नहीं पहुंच जाता और इसका स्तर सुरक्षा कवच से 35-40 मिमी ऊपर नहीं हो जाता।

समकारी चार्ज की अवधि लगभग है:

1. 2.25 वी के वोल्टेज पर - 30 दिन;
2. 2.40 वी के वोल्टेज पर - 5 दिन।

यदि, एई पर वोल्टेज की निगरानी करते समय, इसका विचलन औसत मूल्य ± 0.05 वी से अधिक हो जाता है, तो इस एई में इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व की अतिरिक्त निगरानी करना आवश्यक है (और यदि आवश्यक हो तो इसे सही करें)।

यदि बैटरी में कम वोल्टेज और कम इलेक्ट्रोलाइट घनत्व (लैगिंग बैटरी) वाली एकल बैटरी हैं, तो उनके लिए एक अलग रेक्टिफायर डिवाइस से एक अतिरिक्त बराबर चार्ज किया जाता है।

8.4. बैटरी डिस्चार्ज.

निरंतर रिचार्ज मोड में काम करने वाली बैटरियां व्यावहारिक रूप से सामान्य परिस्थितियों में डिस्चार्ज नहीं होती हैं। उन्हें केवल रिचार्जिंग डिवाइस की खराबी या डिस्कनेक्ट होने की स्थिति में, आपातकालीन स्थितियों में या नियंत्रण डिस्चार्ज के दौरान डिस्चार्ज किया जाता है।

व्यक्तिगत बैटरियां या बैटरियों के समूह मरम्मत या समस्या निवारण के दौरान डिस्चार्ज हो सकते हैं।

किसी सबस्टेशन पर बैटरी के लिए, आपातकालीन डिस्चार्ज की अनुमानित अवधि कम से कम 1 घंटे निर्धारित की जाती है, निर्दिष्ट अवधि सुनिश्चित करने के लिए, डिस्चार्ज करंट 18.50 x नंबर ए और 25 x नंबर ए के मान से अधिक नहीं होना चाहिए। क्रमश।

ब्रांडेड बैटरियों के लिए, परिकलित डिस्चार्ज करंट एक विशिष्ट प्रकार की बैटरी के लिए तकनीकी दस्तावेज के अनुसार निर्धारित किया जाता है।

10 घंटे के डिस्चार्ज मोड से कम करंट वाली बैटरियों को डिस्चार्ज करते समय, केवल वोल्टेज द्वारा डिस्चार्ज के अंत को निर्धारित करने की अनुमति नहीं है। डिस्चार्ज का अंत निम्नलिखित स्थितियों से निर्धारित होता है:

1. इलेक्ट्रोलाइट घनत्व में 1.15 ग्राम/सेमी3 के मान तक कमी (डिस्चार्ज की शुरुआत में इलेक्ट्रोलाइट घनत्व की तुलना में 0.03-0.06 ग्राम/सेमी3);
2. 1.80 वी तक वोल्टेज में कमी;
3. 10 घंटे बाद कंटेनर को हटा दें।

8.5. नियंत्रण अंक.

सबसे पिछड़े एई में से किसी एक के नियंत्रण निर्वहन या जॉग करंट के साथ एई के प्रदर्शन की जांच एक विधिवत अनुमोदित कार्यक्रम के अनुसार की जानी चाहिए।

बैटरी की वास्तविक क्षमता निर्धारित करने के लिए नियंत्रण डिस्चार्ज किया जाना चाहिए और इसे 10-घंटे या 3-घंटे के डिस्चार्ज मोड में किया जाना चाहिए।

डिस्चार्ज करंट का मान हर बार समान होना चाहिए, लेकिन किसी विशेष प्रकार की बैटरी के लिए अनुमेय अधिकतम से अधिक नहीं होना चाहिए।

उद्योग में उपयोग की जाने वाली बैटरियों (एई) के लिए, नियंत्रण डिस्चार्ज का अंतिम वोल्टेज 1.80 वी/सेल है। 10-, 5-, तीन घंटे के डिस्चार्ज करंट और 1.75 वी/एल के साथ डिस्चार्ज के दौरान। - एक घंटे और 0.5 घंटे के डिस्चार्ज करंट वाले डिस्चार्ज के दौरान।

ब्रांडेड बैटरियां अंतिम वोल्टेज पर गहरे डिस्चार्ज की अनुमति देती हैं, हालांकि, महारत हासिल करने और परिचालन अनुभव प्राप्त करने की अवधि के लिए आवश्यकताओं को एकीकृत करने के लिए, 10 घंटे के नियंत्रण डिस्चार्ज का अंतिम वोल्टेज 1.80 वी/सेल पर सेट किया गया है।

यदि आवश्यक हो तो पीएस पर नियंत्रण निर्वहन किया जाता है। ऐसे मामलों में जहां निर्दिष्ट सीमा के भीतर डिस्चार्ज के अंत में बसबारों पर वोल्टेज सुनिश्चित करने के लिए बैटरियों की संख्या अपर्याप्त है, मुख्य बैटरियों के एक हिस्से को डिस्चार्ज करने की अनुमति है।

Vb VARTA, OPzS आदि ब्रांडेड बैटरियों के डिस्चार्ज को नियंत्रित करें। आपूर्तिकर्ता कंपनियों के तकनीकी दस्तावेज (टीएस) की आवश्यकताओं के अनुसार किया जाता है, लेकिन हर पांच साल में कम से कम एक बार। यदि बैटरी की वास्तविक क्षमता में नाममात्र से नीचे की कमी की प्रवृत्ति का पता चलता है, तो हर छह महीने में नियंत्रण डिस्चार्ज किया जा सकता है।

कंट्रोल डिस्चार्ज से पहले बैटरियों को बराबर करना जरूरी है।

नियंत्रण डिस्चार्ज के माप परिणामों की तुलना पिछले डिस्चार्ज के माप परिणामों से की जानी चाहिए। बैटरी की स्थिति के अधिक सही आकलन के लिए, यह आवश्यक है कि किसी दी गई बैटरी के सभी नियंत्रण डिस्चार्ज को एक ही मोड में किया जाए और बैटरी लॉग में दर्ज किया जाए।

डिस्चार्ज शुरू करने से पहले, डिस्चार्ज की तारीख, वोल्टेज, प्रत्येक बैटरी का इलेक्ट्रोलाइट घनत्व और दो या तीन नियंत्रण बैटरियों में तापमान रिकॉर्ड करना आवश्यक है।

नियंत्रण और लैगिंग बैटरियों पर डिस्चार्ज के दौरान, वोल्टेज, तापमान और इलेक्ट्रोलाइट घनत्व को तालिका 9 के अनुसार मापा जाना चाहिए।

तालिका संख्या 9

डिस्चार्ज के आखिरी घंटे के दौरान, बैटरी वोल्टेज को हर 15 मिनट में मापा जाना चाहिए।

परीक्षण डिस्चार्ज कम से कम एक बैटरी पर 1.8 V के वोल्टेज पर किया जाना चाहिए। कुछ प्रकार की ब्रांडेड बैटरियों के लिए, कंपनी के निर्देशों में कहा जा सकता है कि बैटरी पोल के टर्मिनलों पर अंतिम डिस्चार्ज वोल्टेज nx 1.8 V तक पहुंचने के बाद या संबंधित समय (10 घंटे) बीत जाने के बाद नियंत्रण डिस्चार्ज बंद कर दिया जाना चाहिए।

डिस्चार्ज के अंत में, GOST 667-73, GOST 6709-72, PUE के अनुसार या आपूर्तिकर्ता कंपनियों की आवश्यकताओं के अनुसार रासायनिक विश्लेषण और अशुद्धियों की सामग्री की जांच के लिए नियंत्रण बैटरियों से इलेक्ट्रोलाइट नमूने लेना आवश्यक है।

एसके, एसएन प्रकार की बैटरियों के संचालन के पहले वर्ष के बाद, सभी बैटरियों से इलेक्ट्रोलाइट विश्लेषण किया जाना चाहिए।

डिस्चार्ज के अंत में, इलेक्ट्रोलाइट का वोल्टेज, तापमान और घनत्व, साथ ही बैटरी ध्रुवों और बैटरी ध्रुवों और जमीन के बीच वोल्टेज को सभी एई के लिए मापा और रिकॉर्ड किया जाना चाहिए।
यदि डिस्चार्ज के दौरान इलेक्ट्रोलाइट का औसत तापमान 20 डिग्री सेल्सियस से भिन्न होता है, तो परिणामी वास्तविक क्षमता को सूत्र के अनुसार 20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कम किया जाना चाहिए:

C20 = SF/1+ α(t-20), जहां

C20 - क्षमता 20°C, A x घंटे के तापमान तक कम हो गई;
एसएफ - निर्वहन के दौरान वास्तव में जारी क्षमता, ए एक्स घंटा;
α - तापमान गुणांक, तालिका 10 के अनुसार;
t डिस्चार्ज के दौरान इलेक्ट्रोलाइट का औसत तापमान, °C है।

तालिका संख्या 10.

8.6. बैटरियों को टॉप अप करना।

एई में इलेक्ट्रोड को हमेशा पूरी तरह से इलेक्ट्रोलाइट में छिपाया जाना चाहिए।

एसके प्रकार की बैटरियों में इलेक्ट्रोलाइट स्तर इलेक्ट्रोड के शीर्ष किनारे से 10-15 मिमी ऊपर बनाए रखा जाना चाहिए। यदि इलेक्ट्रोलाइट स्तर कम हो जाता है, तो आपको बैटरियों में आसुत जल डालना होगा, जो क्लोरीन और आयरन से मुक्त होने के लिए परीक्षण किया गया हो। इसे GOST 6709-72 के अनुसार स्टीम कंडेनसेट का उपयोग करने की अनुमति है। पानी को एक ट्यूब के माध्यम से टैंक के नीचे या उसके ऊपरी भाग तक आपूर्ति की जा सकती है। बाद के मामले में, इलेक्ट्रोलाइट के घनत्व को बराबर करने के लिए बैटरी को "उबलते" से रिचार्ज करने की सिफारिश की जाती है।

1.20 ग्राम/सेमी3 से कम इलेक्ट्रोलाइट घनत्व वाली बैटरियों को 1.18 ग्राम/सेमी3 घनत्व वाले इलेक्ट्रोलाइट से तभी जोड़ा जा सकता है जब घनत्व में कमी के कारणों की पहचान की जाए।

एसएन प्रकार की बैटरियों में इलेक्ट्रोलाइट स्तर सुरक्षा कवच से 20 से 40 मिमी ऊपर होना चाहिए। यदि टॉपिंग तब होती है जब स्तर न्यूनतम सीमा तक गिर जाता है, तो बराबर चार्ज करना आवश्यक है।

सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, कुछ बैटरियों (जैसे मोनोलिथ, एसएमजी, आदि), विशेष रूप से वाल्व विनियमन वाली (जैसे वीआरएलए, आदि) को, उनके पूरे सेवा जीवन के दौरान इलेक्ट्रोलाइट के साथ टॉप अप करने की आवश्यकता नहीं होती है। कुछ प्रकार की बैटरियों (VARTA, आदि) के लिए, रीफिल अंतराल तीन वर्ष से अधिक हो सकता है।

यह ध्यान में रखना चाहिए कि अक्सर, कम इलेक्ट्रोलाइट स्तर पर, इलेक्ट्रोलाइट का घनत्व बढ़ जाता है, इसलिए उचित गुणवत्ता का आसुत जल जोड़ा जाना चाहिए (GOST 6709-72)। इलेक्ट्रोलाइट स्तर निम्न अनुमेय स्तर तक गिरने से पहले पानी डालना आवश्यक है। ब्रांडेड बैटरियों में, इलेक्ट्रोलाइट को ऐसे स्तर पर जोड़ा जाता है जो लागू अधिकतम अनुमेय स्तर "अधिकतम" से 5-10 मिमी नीचे होता है।

इलेक्ट्रोलाइट की एकरूपता प्राप्त करने के लिए, एक समतुल्य चार्ज करना आवश्यक है।