富液式铅酸电池的正确充电

充电设置不当和未能进行系统调整是导致电池故障的最常见原因。未能对制造商推荐的充电电压、充电时间进行编程和/或根据不断变化的充电条件进行调整将可能导致充电不足/过充电、硫酸盐化累积、容量损失和最终的电池故障。   

 

在可再生能源应用中，季节性充电通常需要调整充电电压和时间。尽管使用了电池温度传感器 (BTS)，但每年通常需要对编程充电设置进行 2-3 次调整。例如，夏季月份较长的日照时间和减少的使用量（适用的空调除外）将看到与冬季月份不同的充电要求，冬季月份负载可能会增加，因为最终用户更频繁地在家，并且必须在期间完成充电缩短的白天时间。

 

大多数逆变器和充电控制器都预编程了默认充电电压和时间。通常情况下，这些设置与电池制造商提供的推荐充电电压和时间不一致。根据电池结构，这些对于每个电池制造商都是独一无二的，并且还会因电池类型而异。以不正确的电压或不充分的时间充电会很快导致容量损失和/或故障，这被认为是不当使用，不在制造商保修范围内。

 

为保护您的投资并确保您为 Rolls 电池正确充电，请在设置系统之前查看 Rolls 针对您的特定电池型号推荐的充电要求。安装时，您必须充分了解系统电压、电池类型、AH 额定值和数量、电池充电状态（测试比重和电压）和可再生电源（以及适用的备用电源）的大小。

 

本指南将帮助您快速有效地确定必要的充电设置。

 

标称电池组电压

 

大多数电池组设置为 12、24、32、36 或 48 伏串联串。可再生能源应用最常设置为 12、24 或 48 伏配置。

 

铅酸电池由单个 2 伏电池组成。制造商推荐的充电电压通常在“每节电池电压”范围内提供。12V 系统由 6 x 2 伏电池组成，24V 系统 = 12 x 2 伏电池，48V 系统 = 24 x 2 伏电池。

 

例如，如果充电电压为 2.5VPC，则具有 6 个电池的 12 伏电池将需要 6 x 2.5VPC 或 15V。

24V = 12 x 2.5VPC = 30V

48V = 24 x 2.5VPC = 60V

 

推荐的充电设置假定电池安装在凉爽、干燥的位置，并且连接到充电控制器的电池温度传感器 (BTS) 已正确安装。充电电压要求将根据电池组的温度升高或降低。该传感器将根据测试电池的温度以编程增量调整电压。为了获得准确的读数，传感器必须正确安装在电池盒的侧面，大约在侧面下方 1/2 处，低于电解液液面。温度传感器不应安装到接线柱或电池顶部，因为实际电池温度通常比这些区域高 10-20C。

 

劳斯莱斯电池富液式充电参数。

定期循环或部分充电状态恢复

 

下表（表 2a）适用于全天定期循环（例如离网应用）或电池组经历重复的部分充电状态运行的恢复情况。

 

 

当使用电池温度传感器 (BTS) 时，应对突出显示的红色列中的值进行编程。

控制器将根据电池组的测量温度调整实际充电电压。  

 

如果您没有安装电池温度传感器 (BTS)，则必须根据电池温度而不是电池组的环境温度测试并主动调整充电电压。

 

 

流程图（表 2b）用于电池组不经常循环或长时间处于完全充电状态的情况 - 例如。备份应用程序。

 

 

 

这两个图表适用于现场的大多数电池安装。然而，有时会因气候、系统和负载大小、充电效率以及最终用户使用系统的方式而出现偏差。

 

对于富液式铅酸电池，定期测试比重是确认正确充电、电池健康状况和当前充电状态的最佳方法。

 

Rolls 推荐的浸水式铅酸模型充电参数：

 

体/吸收电压：  2.45 至 2.5 VPC

 

浮动电压：  2.25 VPC

 

均衡电压：  2.6-2.65 VPC

 

 

吸收时间：

 

吸收充电时间必须适当编程。预设电池 AH 容量或超越吸收时间的端电流设置等设置必须正确编程，以防止充电过早结束吸收充电阶段。

 

要将电池组完全充电至 100% SOC，必须完成吸收充电。未能为电池组充满电将导致硫酸盐化、容量损失和电池组最终失效。

 

当初始批量充电完成后，充电控制器将进入吸收式充电。在此阶段，电池组已达到大约 80% 的充电状态。前任。进入吸收充电的 1000 AH 电池组仍将剩余 200 AH (+20%) 以达到完全充电状态。当达到吸收充电阶段时，随着电池组内阻的增加，从控制器到电池组的充电电流将开始显着下降。要完成充电，充电器必须继续将电流推向电池组，迫使其达到完全充电状态。这是通过强制充电器在设定的时间段内继续吸收充电电压来完成的。

 

为确定淹没模型所需的吸收充电时间，使用提供的公式。要计算，您必须知道可用的充电电流（或充电器的最大充电电流输出）和电池组 AH 容量。

 

.42 XC/20 / 充电电流

 

.42（假设在吸收充电时的电流损失）

C/20 = C/20 或电池组的 20 Hr AH 额定值

 

C = 充电器电流

 

充电电流值是批量充电时输出到电池组的峰值充电放大器。如果充电源产生的电流大于充电控制器能够输出的电流，则使用控制器的最大充电输出。在某些应用中，由于电阻增加和电荷输出逐渐减少，通常会将此值从峰值电流降低 20-30%——在太阳能应用中，电流输出会随着电流产生量的下降而减少。

 

例子：

 

充电源（光伏阵列）输出峰值为 70 安培

充电控制器最大输出为 100 安培

使用 70 安培。

 

充电源（光伏阵列）输出峰值为 120 安培

充电控制器最大输出为 100 安培

使用 100 安培。

 

 

系统设置：

 

提供的示例概述了常见的系统设置和编程要求。

 

48 伏系统：

- 十六 (16) 节S6 L16-HC (445 AH) 电池，配置为 48 伏的两个并联串联串。这是890 AH @ 48 伏特的总电池组容量。

- 单个 6000 瓦逆变器/充电器，能够为 120 安培的直流电池充电。

- 一个 4500 瓦的太阳能阵列，配置为为 48 伏电池组充电。该阵列连接到一个 80 安培的充电控制器，该控制器将达到 80 安培的太阳能峰值。由于阴影、热量、角度不当和污染导致典型的太阳能电池阵列效率低下，该值将降低 20%。（例如调整为65 安培）

 

充电控制器设置：

 

太阳能电池板不应直接连接到电池组，因为这会导致电池组出现严重的过压情况，因为没有充电电压调节。该阵列必须连接到充电控制器以调节并向电池组提供适当的充电电压和放大器输出。

 

在大多数情况下，平均每天“好”日照时间为 3.5 至 5.2 小时。这将因地区、温度、太阳角度、季节和光伏阵列的位置/角度而异。在确定充电设置时，必须考虑由于这些条件造成的损失。假设最佳情况和最大充电输出将导致严重充电不足。

 

初始充电控制器设置：

 

体/吸收电压： 2.45 至 2.5 VPC（58.8 至 60 伏）

吸收时间： = .42 X 890 AH/ 65 Amps = 5.75 小时

 

浮动电压： 2.25VPC（54 伏）

漂浮时间：  1小时

 

均衡电压： 2.6VPC（62.4 伏）

均衡时间：一般为3-4小时或吸收充电时间的50-75%。  

注意：Rolls 建议只在必要时测试和完成校正均衡。执行均衡以消除硫酸盐化积累并改善电荷平衡。没有必要对平衡且健康的电池组进行均衡，因为这种过度充电会燃烧极板上的氧化物膏，从而降低容量和循环寿命。

 

结束电流： 此编程设置触发充电控制器结束吸收充电并开始浮动电压阶段。这通常设置为 C/20 的 2% 或电池组的 20 小时 AH 额定值，对于满水模型，持续 60 分钟（890 AH 的 2% = 18 安培）。如果该值设置得更高，这可能会触发充电控制器在电池达到完全充电状态之前提前结束吸收充电。

 

电池效率百分比： 80% 用于浸水式铅酸电池模型

 

温度补偿：  -5mv 每摄氏度的淹没模型，乘以电池的数量。(+/- 120mv)

 

在此示例中，太阳能电池阵列尺寸过小，无法充分充电。充电源的电流输出应为电池组 C/20 速率的 10% 至 20%。10% 的速率将需要 4.2 小时的吸收充电，这被认为是使用 PV 阵列的典型每日充电时间。系统尺寸过小和充电速率低于 10% 将导致由于有限的充电时间（太阳能）而导致充电不足。

 

使用 890 AH 电池组的系统应该有一个充电电流至少为 89 到 178 安培的充电源。 

 

在该示例中，阵列将在峰值时平均输出 65 安培，这意味着它不会维持充电电流足够长的时间来完成充电。

 

大多数离网系统的设计每日放电深度为 25-40%。要在有限的充电时间内（太阳能）达到完全充电状态，必须产生足够的充电电流。如果充电电流低于电池组 C/20 速率的 10%，并且吸收充电时间计算结果为 5.5 小时或更长时间，这将导致每日充电不足和循环不足。

 

在给定的示例中，需要备用充电源（例如发电机）来补充不足的太阳能充电。全年可能需要每周运行发电机 2-4 次，以使电池组充满 100% 的电量。

 

逆变器充电器设置

 

逆变器/充电器当然是为了从您的电池组向您的负载提供电力。如果尺寸合适，您还可以将它用作充电器，作为太阳能系统的备用电源，因为除非您有大量太阳能，否则您不会总是有足够的阳光来为电池充电。

 

通常建议在早晨阳光充足之前启动逆变器/充电器，以使电池组尽快进入吸收充电阶段，从而使光伏阵列使电池组达到完全充电状态尽可能高效。天气条件也将决定充电效率。可能需要在整个下午继续运行逆变器/充电器以达到完全充电状态并防止不足循环。 

 

使用具有 100 安培平均峰值输出的适当大小的光伏阵列进行编程：

 

体/吸收电压： 2.45 至 2.5vpc（58.8 至 60 伏）

吸收时间：  .42 X 890 AH / 100 安培 = 3.74 小时

浮动电压： 2.25vpc（54 伏）

漂浮时间： 1小时

均衡电压： 2.6VPC（62.4 伏）

均衡时间：一般为 3-4 小时或吸收充电时间的 50-75%。  

结束安培：电池组 C/20 或 20 小时 AH 额定值的 2%，持续 60 分钟（18 安培）

电池效率百分比： 80% 用于浸水式铅酸电池模型

温度补偿：  -5mv 每摄氏度的淹没模型，乘以电池的数量。(+/- 120mv)

 

你完成了吗？

 

简短的回答…… 不。

 

一旦您调试了系统，现在由最终用户或安装人员定期检查每个电池单元的比重。应在电池处于浮充电状态时进行测试，确认它们已达到完全充电状态（1.265 至 1.275 比重）。不同的比重读数表明电荷不平衡、硫酸化累积和/或电池故障。

 

如果您注意到电池的比重在使用的前 3-8 周后开始下降 (<1.255)，我们建议以小幅增量增加 Bulk 和 Absorption 充电电压和/或 Absorption 时间。   

 

在上面的示例中，如果充电控制器上的吸收充电电压设置为 58.8-59.6 伏，并且比重读数逐渐下降，则可能需要以 0.4 伏的增量增加吸收充电电压以补偿显着变化在温度或充电电阻。使用电池温度传感器时不要超过 60.0 伏，因为这会导致过度充电。让系统循环 2-3 周，然后重新检查比重以记录改进或任何其他变化。如果读数没有变化，将吸收充电时间增加 30-60 分钟，并在 2-3 周内重复测试。

 

如果浮充电时的比重读数高于正常值 (1.280+)，吸收电压设置可能会以类似的方式降低。请务必测试所有电池，因为高比重可能表明电池组出现故障，导致剩余电池过度充电。

 

根据温度和使用条件的变化，预计每年需要几次调整电压和吸收时间。必须根据电池温度调整电压。如果未使用电池温度传感器 (BTS)，则必须进行必要的调整。Rolls Battery 强烈建议将 BTS 与任何为电池组充电的设备一起使用。如果传感器随充电器一起提供，则必须使用它。如果断开连接，这将导致充电器无法正确调整充电电压。不使用提供的 BTS 将导致充电不足/过充电和电池性能不佳或故障，这不在我们制造商保修条款的范围内。

 

为防止富液式铅酸电池中形成硫酸盐，必须至少每 7-10 天完成一次完整的批量和吸收充电。但是，建议调整系统大小，使电池每天都能充满电。完全充电状态要求将取决于循环频率和放电深度。