У меня есть 6 батарей по 8 В, соединенных последовательно (т.е. 48 В), и подключено интеллектуальное зарядное устройство на 48 В, которое заряжает их от обычной электросети.
Что произойдет, если я подключу, скажем, инвертор 24 В постоянного тока в переменный ток (т. е. 24 В постоянного тока -> 220 В переменного тока), поскольку я подключаю его только через ТРИ батареи? т.е. 3x8v = 24V последовательно.
Реальный вопрос, который у меня есть, заключается в том, «заряжают» ли другие батареи, соединенные последовательно, батареи 24 В, к которым у меня подключен инвертор постоянного тока> переменного тока? Т.е. когда три 8В батареи разряжаются (24В), другие 3 батареи, соединенные последовательно, подзаряжают их, когда инвертор разряжает их?
Аккумуляторы на 8 вольт - это свинцово-кислотные аккумуляторы, точнее, аккумуляторы Trojan T875 . Это аккумуляторы глубокого цикла, используемые в тележке для гольфа, где они у меня есть. В основном я хочу использовать свою тележку для гольфа (которая всегда заряжена, если не используется) в качестве резервного источника питания, который может подавать электричество 220 В в течение короткого периода времени во время перебоев в подаче электроэнергии. Инвертор на 24 В значительно дешевле, чем инвертор на 48 В, и я хотел выяснить, что произойдет «если».
Размещение нагрузки только на некоторых батареях* в последовательной цепочке нарушит баланс
SOC (состояние заряда) батарей и быстро приведет к повреждению некоторых или всех батарей.
Исключением является случай, когда нагрузка настолько мала по сравнению с нагрузкой на всю батарею, что дисбаланс может быть устранен обычными процессами зарядки, но это применимо только к таким небольшим нагрузкам с отводом, которые обычно не имеют значения - см. ниже. .
Я буду называть батареи в неполной цепочке «нижней батареей» или частью, то есть в данном случае 24-вольтовой частью, привязанной к земле. «Верхняя» батарея — это цепь 24 В, расположенная над нижней батареей.
Некоторые системы зарядки аккумуляторов обеспечивают механизмы балансировки ячеек, которые являются внешними по отношению к фактической работе аккумулятора, но они фактически представляют собой либо
зарядное устройство, которое выборочно заряжает нижний аккумулятор, ЛИБО систему, которая разряжает верхний аккумулятор или предотвращает его дальнейшую зарядку после полной зарядки. во избежание перезарядки.
Такие балансировочные системы обычно предназначены для учета изменений характеристик элементов и обычно не рассчитаны на обеспечение существенного тока для нижней батареи. Системы, которые делают это, доступны, но обычно предназначены специально для таких приложений, как это, например, для управления оборудованием на 12 В от крана на 24-вольтовом грузовике или морской системе. Для практических целей их можно рассматривать как зарядное устройство, предназначенное только для нижней батареи.
Если батарея серьезно разбалансирована из-за избыточного разряда из нижней половины (или какой-либо другой части), может произойти несколько вещей.
При зарядке
Сначала полностью зарядится верхняя часть. В « незащищенных » батареях верхняя часть будет подвергаться постоянному току. Поскольку такие токи обычно значительно превышают обычные допуски на непрерывный заряд, а процесс электрохимического преобразования, называемый «зарядкой», не может потреблять больше энергии, энергия заряда рассеивается в некотором сочетании термического, газового или «гальванопокрытия» компонентов электрода. В случае литий-ионных аккумуляторов металлический литий может быть покрыт металлом, и это обычно приводит к тому, что эвфемистически называют «выходом с пламенем». Не совсем взрыв, но достаточно близко, чтобы быть захватывающим. В свинцово-кислотных элементах возможно выделение газов и закипание электролита.
Если в батарее есть блоки защиты на элемент или подмножество элементов (как у всех литий-ионных аккумуляторов, которые должны иметь неинтересный срок службы), блоки защиты прекратят зарядку, и нижний аккумулятор будет заряжен не полностью. Если нагрузка продолжает потребляться в каждом цикле зарядки, нижняя батарея в конечном итоге полностью разряжается. То, что происходит затем, варьируется следующим образом ...
Даже если состояние дисбаланса довольно слабое, верхняя батарея будет достигать более высокого напряжения в течение всего цикла зарядки. Если зарядка прекращается в момент, когда верхняя батарея заряжена правильно, нижняя батарея будет заряжена меньше, чем полностью. В системах свинцово-кислотных аккумуляторов, если не довести аккумулятор до полного напряжения, это приведет к постоянным повреждениям и сокращению срока службы. например, 12-вольтовая свинцово-кислотная батарея «умирает» из-за сульфатации элементов в любое время, когда напряжение на клеммах ниже примерно 13,7 В. Аккумуляторы LA следует как можно быстрее зарядить до напряжения 13,7 В или выше. Несбалансированная батарея может удерживать нижнюю 24-вольтовую батарею ниже 13,7 В x 2 = 27,4 В в течение неопределенного времени и вызывать прогрессирующую ускоренную сульфатацию элементов.
При разрядке более разряженная нижняя батарея первой достигнет безопасного минимального уровня заряда.
Аккумуляторы, которые имеют защиту от отключения при низком напряжении на элемент или группу элементов, прекращают разрядку. После многих циклов у вас будет общая батарея с почти полностью заряженной верхней половиной, почти полностью разряженной нижней половиной и эффективной емкостью, приближающейся к нулю.
Аккумуляторы, не имеющие защиты от переразряда на элемент, приведут к недостаточному заряду элементов в нижнем аккумуляторе, а в экстремальных случаях могут полностью обнулить заряд в некоторых элементах. Если разрядка продолжается, элементы с нулевым SOC могут быть переведены сначала в нулевое напряжение, а затем в обратную полярность, что фактически является обратным зарядным током. Некоторые химические батареи (особенно NiCd и, в меньшей степени, NimH) могут иметь «усы» из металла, нанесенные гальваническим способом поперек элемента внутри. Они вызывают жесткое короткое замыкание и сопротивляются всем обычным усилиям по перезарядке. В то время как такие усы обычно могут быть удалены путем «переключения» с более высоким напряжением источника очень высокого тока (большой конденсатор или, например, автомобильный аккумулятор !!!), ячейки, которые были усыщены и «восстановлены», неизменно повреждаются, теряют емкость и ходят странно. навсегда.
Батарея 8В?:
Во всех приведенных ниже случаях, кроме свинцово-кислотных элементов N <> 8V LA, может быть номинальное напряжение 8V для элементов, но это встречается крайне редко. Добавлено 10/2015: Я узнаю что-то новое каждый день - бывает, что, как говорит Крис Томпсон, Trojan T875 действительно представляет собой 8-вольтовый 4-элементный свинцово-кислотный аккумулятор. Trojan — очень компетентные и способные производители и «не производят хлама» — без сомнения, существует рыночная ниша для 8-вольтовых аккумуляторов, о которой я не знал.
Свинцово-кислотные батареи МОГУТ иметь номинальное напряжение 8 В, но это было бы крайне необычно.
Обычные напряжения LA составляют 4, 6, 12, а затем кратны 6 или 12 В или 2 В отдельных ячеек.
Литий-ионный 3,6 В номинал, 4,2 В максимум, 3 В минимум
LiFePO4 3,2 В номинально, 3,6 В максимум, 2,8 В минимум
NimH и NiCd 1,2 В минимум, около 1,3 В максимум, 1 В минимум
Никель-железо?
* Я использовал «батарея» или «батареи» для «ячейки» или «ячеек», где использование «ячеек» было бы педантичным и / или сбило с толку некоторых читателей.
пользователь82672