Что такое безопасный макс. скорость разряда для свинцово-кислотного аккумулятора 12 В?

11

У меня свинцово-кислотный аккумулятор 12 В 2,4 Ач, к которому я планирую подключить водяной насос. Я смотрел на различные насосы, но тот, который меня больше всего интересует, рисует 2.2A.

Меня не очень интересует, как долго может работать насос, так как он будет работать только 5-10 минут в день. Итак, я предполагаю, что батареи достаточно для этого. Батарея будет заряжаться от солнечных батарей.

Однако меня больше беспокоит скорость разряда. Я читал, что свинцово-кислотная батарея не должна разряжаться слишком быстро, так как это может привести к перегреву батареи (и вызвать ее повреждение).

Как выяснить, какая безопасная максимальная скорость разряда для свинцово-кислотного аккумулятора 12 В?

batteries discharge lead-acid sbrattla
источник
2
Я согласен с объяснением тарифов заряда / разряда. Но я думаю, что проблема в том, что батарея слишком мала, чтобы питать этот насос. Помните, что пусковой ток может быть в 3 раза выше номинального.
Бруно Y
У меня есть аккумуляторная батарея на 12 вольт на 9 ампер-часов, и я использую ее в основном для зарядки своих телефонов, а также лампочки и радио, но время от времени использую его для работы водяного насоса на 2,7 ампер. Я заметил, что это не идет вниз, но, возможно, на полпути. После 15-минутного ливня аккумуляторная батарея может уменьшиться с 13,6 до 12,8 В. Я живу на батарейках последние 5 лет. В большинстве случаев вы хотите получить что-то, по крайней мере, вдвое или втрое больше усилителей, которые вы собираетесь извлечь из него. Согласно личному опыту, я всегда стараюсь по крайней мере удвоить число усилителей, необходимое для часов усилителя. Скажи, что мне нужно 2 ампер, я бы вот

Ответы:

11

Простое практическое правило для определения медленных / промежуточных / быстрых скоростей зарядки / разрядки перезаряжаемых химических батарей, в основном не зависящих от фактической технологии производства: свинцово-кислотных, NiCd, NiMH, Li ...

  • Мы будем называть C (без единиц) числовым значением емкости нашей батареи , измеренным в Ач (ампер-час).
    • В вашем вопросе емкость аккумулятора составляет 2,4 Ач, следовательно, C = 2,4 (без единиц).
  • Подавляющее большинство аккумуляторов на рынке будет безопасно заряжаться / разряжаться со скоростью менее 1C ампер .
    • В идеальном мире (без потерь) это может привести к 1-часовому процессу зарядки / разрядки. На практике операция зарядки / разрядки может потребовать до двух / половины времени .
    • Без дополнительной информации (таблицы данных) я бы не стал заряжать / разряжать батареи со скоростью выше 1С по соображениям безопасности и долговечности.
    • В вашем вопросе было бы неплохо, чтобы заряд / разряд составлял менее 2,4 А, как подтверждает паспорт производителя.
  • Применяя скорость заряда / разряда намного меньше 1С , вы обычно значительно продлеваете срок службы химической батареи.
    • Тарифы << 1C обычно известны как «МЕДЛЕННЫЕ» ставки: 0.5C, 0.2C, 0.1C ...
  • Скорость зарядки / разрядки выше 1С лучше избегать, если только вы не работаете с должным образом известным аккумулятором.
    • Тарифы >> 1C тарифы обычно известны как "FAST" тарифы: 2C, 3C ...
    • В прошлом батареи, рассчитанные на скорости> 1C, обычно продавались как «сильноточные» батареи, потому что не все батареи были способны выдерживать такие скорости безопасно или без ущерба для их выносливости.
    • В настоящее время большинство аккумуляторов можно безопасно использовать при скоростях> 1C, вплоть до номинального значения, указанного производителем. Однако следует ожидать сокращения срока службы батареи.
    • Принудительная разрядка батареи до 5-10C сопряжена с серьезными рисками.

Отказ от ответственности : это эмпирическое правило, полезное в качестве отправной точки, когда таблица данных недоступна или когда имеешь дело с батареей без марки / неизвестной батареи.

jose.angel.jimenez
источник
1
Спасибо! Не то чтобы я сомневался в твоих знаниях (я принял твой ответ), но откуда ты это знаешь? Это хорошо известное эмпирическое правило, которое вы можете выбрать из любой «учебной книги», или это то, чему вы научились из опыта?
Сбраттла
2
Это просто эмпирическое правило, поэтому, пожалуйста, возьмите его с крошкой соли! Однако это оказалось очень полезным для меня на протяжении многих лет. Он основан на моем опыте и знании рынка, хотя я наблюдал, как некоторые производители аккумуляторов и профессиональных зарядных устройств используют эту терминологию «С» и устанавливают аналогичные ограничения при определении медленной / стандартной / быстрой скорости.
jose.angel.jimenez
2
Большинство свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла заряжаются при температуре от 0,2 до 0,3 ° C.
Ник Алексеев
1
Это эмпирическое правило проблематично, поскольку свинцово-кислотная батарея 12 В представляет собой последовательно соединенные элементы 6x2 В. Если батарея 2 В определенного размера могла заряжаться, скажем, 0,5 А, шесть из них последовательно (в шесть раз больше емкости) также должны заряжаться при 0,5 А. Напряжение и мощность должны быть выше, но ток должен быть одинаковым. Эмпирические правила могут быть полезны, но стоит понять, почему они применяются, а когда нет.
Ричард Томас
1
@ Ричард-Томас Вы правы. Как и любое практическое правило, вы несете полную ответственность за знание основополагающей физики. Тем не менее, правило, значительно меньшее 1С для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В, является вполне адекватным и соответствует рекомендациям большинства производителей. Если вы хотите остаться в безопасности, вы можете ограничить скорость зарядки до 0,1C или 0,2C.
jose.angel.jimenez
15

В идеале производитель указывает скорость разряда в спецификации аккумулятора.

Подсказка: вы упомянули, что у вас батарея SLA 12 В 2,4 А (герметичная свинцово-кислотная), но батареи рассчитаны на ампер-часы, а не на ампер . Поэтому я подозреваю, что у вас батарея 12 В 2,4 Ач .

Теперь, когда у нас это не так, в качестве примера можно привести аккумулятор SLA 12 В 2,5 Ач от Power Sonic (компания, у которой есть таблицы данных для своих батарей), который демонстрирует несколько скоростей разряда, которые могут представлять интерес:

  • Номинальная мощность:
    • 125 мА скорость разряда = 20 часов (2,5 Ач)
    • Скорость разряда 220 мА = 10 часов (2,2 Ач)
    • Скорость разряда 400 мА = 5 часов (2 Ач)
    • 1,5 А скорость разряда = 1 час (1,5 Ач)
    • 4,5 А скорость разряда = 15 минут (1,13 Ач)
  • Максимальный ток разряда (7 мин.) = 7,5 А
  • Максимальный кратковременный ток разряда (10 сек.) = 25,0 А

Это означает, что при скорости разряда 2,2 А следует ожидать, что номинальная емкость батареи (до 9 В) будет составлять от 1,13 А до 1,5 А / ч, что обеспечит вам время работы от 15 минут до 1 часа.

JYelton
источник
1
Ты абсолютно прав насчет ах против А. Моя ошибка - спасибо за исправление! А также спасибо за примеры выше!
Сбраттла
Он сказал, что интересующий его насос тянет 2.2А, а не батарею!
Леон Хеллер
@ Леон Ой, ты прав. Я неправильно понял Я исправлю это.
Джелтон
1

В ответе Хосе говорится, что скорость разряда не связана с химией. Однако это не правильно. Это может варьироваться до 1000 раз в зависимости от химии.

Химикаты разных батарей имеют разные свойства.

Помимо химии, это также связано с самой конструкцией батареи. Размер электродов, толщина электродных покрытий, электролит, поэтому он также может сильно варьироваться в зависимости от этого.

Некоторые предназначены для более низкой скорости саморазряда, другие для более высокой плотности энергии или более высокой мгновенной выходной мощности.

Более крупный электрод с более тонким покрытием будет иметь более высокую скорость разряда, в то время как противоположное приведет к более высокой плотности энергии.

Лучше всего проверить в паспорте производителя, есть ли он в наличии.

Вот также таблица с общими значениями. введите описание изображения здесь

Что касается свинцово-кислотных аккумуляторов, существует также несколько типов, но наиболее распространенными являются два: аккумулятор для стартера автомобиля и стационарный аккумулятор.

Из-за своей конструкции стартерная батарея подходит только для коротких нагрузок с высоким током, которые чаще всего имеют место при запуске двигателя легкового или грузового автомобиля ... Основная характеристика стартерной батареи состоит в том, что они имеют большие, тонкие, плоские пластины , Батареи стартера не подходят для циклического использования (непрерывная зарядка и разрядка). Батарея стартера относительно дешевая. Источник

С насосом обязательно используйте стационарную батарею, так как у вас ниже 1С, это вполне нормально.

Damien
источник