Быстрая потеря ёмкости АКБ при использовании в ИБП

Опечатался: подключены, конечно же, последовательно.

Здесь вот какая неувязочка: для заряда аккумулятора током в 1/10 ёмкости требуется 15 часов. Отсюда следует, что автор мануала либо невнимателен, либо некомпетентен.

Полная зарядка аккумулятора за меньшее время означает заряд повышенным током. По всей глядимости "трехступенчатый" метод заряда иначе называется IU_оU, то есть сначала ускоренный заряд постоянным (в смысле не меняющимся во времени) током; по достижения определенного (повышенного относительно номинала!) напряжения ток начинает плавно снижаться (определённое время); затем ЗУ переходит в режим подзаряда, то есть снижает напряжение до номинала и подает на батарею маленький ток, препятствуя ее саморазряду.

Форсированный заряд на повышенном напряжении позволяет значительно сократить время заряда, однако повышенное газовыделение на последнем этапе зарядки (пусть даже батарея AGM) не принесет аккумулятору ничего хорошего. К тому же для кислотных батарей напряжение заряда существенно меняется при разных температурах: от 2,42 В на банку при -10С и ниже до расово верного 2,27 при +20С и 2,21 при +40 - то есть почти на 10%. А при форсаже батарея может греться и (не приведи Вольта) дуться.

Я предпочитаю несколько иной метод заряда: сначала заряд ограниченным для данного типа батарей током, который плавно снижается по мере приближения батареи к номинальному напряжению; а поскольку батарея работает в буферном режиме, ЗУ обеспечивает питание потребителей - за исключением тех моментов, когда происходят оперативные переключения, когда ток включающих катушек кратковременно достигает сотен ампер.

Мне кажется, что такой ток заряда и возможно описанный Романом алгоритм вытекает из частичной ориентации продукта на передвижные средства, где критична скорость заряда, для возможности использования после ночи заряда. Поэтому аккумулятор приносят в жертву.

Спасибо Роман, спасибо Pantryk.

Да, похоже так и есть — мой ИБП рассчитан на быстрый заряд, жертвуя длительностью работы батареи. Я же эксплуатирую ИБП несколько с другими целями. У нас в посёлке довольно часто отключают электричество, а для работы мне нужно электричество для компьютеров и узла связи. Мне нужно чтобы в периоды отсутствия энергии в доме я мог спокойно продолжать работать до нескольких часов. После полного разряда батарей мне вовсе не нужно заряжать их быстро, пусть они будут заряжаться 15 — 20 часов когда есть "свет". Периоды, когда мы "сидим без света" по нескольку суток подряд происходят редко и связаны с крупными авариями на подстанциях. В такие дни я, разумеется, пользуюсь бензиновым генератором. Им зарядить батареи уже сложнее, от него ИБП заряжает батареи значительно медленнее, хотя генератор 5-ти киловаттный (возможно это связано с импульсами, которыми ИБП заряжает батареи; в момент начала импульса у генератора падают обороты и, соответственно, ток). Для зарядки от генератора мой ИБП, возможно, и подошёл бы, так как заряжать бензином 20 часов подряд это долго. Но это не штатный и очень редкий режим.

Правильно ли я понимаю, что мне, получается, нужно менять ИБП на более щадящий для батарей? Искать нужно инвертор с током зарядки строго соответствующим 10% от ёмкости батарей?

Ещё раз задам каверзный вопрос, а то не могу найти на него ответ в интернете

Если у меня две батареи по 100 Ач включенных последовательно и вместе составляющих 200 Ач, то ток зарядки должен быть 20А? Или всё-таки 10А как по минимальной ёмкости входящих в цепочку батарей?

Если 20А, то мои 30А уже не выглядят такими уж катастрофическими для моих батарей...

Ответ ясен, как лошадиный... Этот самый... Круп, да.
Для последовательного соединения аккумуляторов растёт только напряжение, а ёмкость в а*ч остаётся прежней.

Серьёзно? То есть ёмкость вырастет только при параллельном соединении? Выходит я тупо переплатил за второй аккумулятор, который мне не даёт ничего кроме соответствия 24 вольтам, которые требует ИБП? И я всё это время имел ёмкость 100 Ач.... Вот меня развели!

Дело в том, что Ач, это не непосредственно емкость, а емкость, выраженная через время разряда. Формально Ач это заряд (Кулоны). Емкость, характеризующая запасенную энергию выражается в Вт*ч (Джоули). Т.е. соединив две батареи вы увеличили емкость в Вт*ч вдвое путем увеличения напряжения системы. Соединив параллельно вы получите ту же запасенную энергию, но при неизменном напряжении и большем рабочем токе.

Т.е. зная об аккумуляторе только "емкость" в Ач - вообще ничего нельзя сказать сколько в нем энергии. Чтобы знать сколько энергии - нужно знать еще и напряжение.

Всё верно. С точки зрения зарядки 100 ач батарея в 12 В и 24 (и хоть 220, такие тоже бывают) заряжается одним и тем же током - 10 А в течение 15 ч.

Ток в 1/10 емкости - не обязательно оптимальный для заряда данной конкретной батареи. Просто это "стандартный" ток для сравнения таких разных батарей.
У отдельных производителей на определённые типы аккумуляторов (напр., Exide Sprinter, тоже AGM) ток заряда "не ограничен"; но фактически он ограничен защитой ЗУ. А поскольку зарядник выбирается исходя из типа батареи, максимальный ток на практике редко превышает 2/10 ёмкости.

Сообщение отредактировал Roman D - 25.10.2016, 20:48

Спасибо.

Но давайте чтобы понять правильно ли я вас понял я сделаю предположение, а вы подтвердите или опровергните

Одна моя батарея 100А*ч может выдавать 100 ампер в течение часа при 12 вольтах. Это 12*100=1200Вт в течении часа, то есть 1200Вт*ч. Соединяя две батареи последовательно, я получаю 100 ампер в течении часа при 24 вольтах, то есть 24*100=2400Вт*ч (как раз мощность моего ИБП). Две батареи, соединённые последовательно смогут в течении часа выдавать 2400Вт (без учёта потерь и КПД, разумеется). Если же я буду снимать не 2400Вт, а 1200Вт, то две батареи будут разряжаться 2 часа, а не 1 час если бы батарея была одна. Так? То есть, всё-таки ёмкость с двух батарей вдвое выше.

Однако, не смотря на то, что ёмкость вдвое выше, "стандартный" ток зарядки для двух последовательно соединённых батарей должен быть 10% от ёмкости одной батареи, то есть, 10 ампер?

У меня 30А, а значит именно это и есть основная причина того, что батареи потеряли ёмкость почти в два раза за неполный год эксплуатации. И вывод один: надо менять ИБП чтобы спасать батареи, если им ещё не крантец... Если крантец, тогда либо надо ставить батареи по 300Ач на имеющийся ИБП, либо менять ИБП вместе с батареями под меньший ток зарядки.

Я правильно всё понял?

Для идеальной батареи рассуждения, видимо, имеют смысл. Амперчас - внесистемная (маркетинговая) единица, позволяющая сравнивать аккумуляторные батареи одного напряжения при разрядном токе С₁₀ (одна десятая заявленной "ёмкости"); физический смысл единицы частично потерян.

Физически одна и та же батарея, разряжаемая разным током, имеет разную "ёмкость" в амперчасах; и эта "емкость" различается в разы. Ваши "100а*ч", изображенные на корпусе батареи, при разряде током в 100 А живенько превратятся примерно так в 20. А если учитывать, что к концу разряда на зажимах останется примерно так 21 В из 25-и, то физическая ёмкость и того меньше.

Что это означает на практике?
Ваш прибор, оснащённый абсолютно свежими, полностью заряженными батареями, способен был бы держать нагрузку 220 В 1А в течение примерно 10 ч. Или 10 А в течение минут так 100 - 120...

Сообщение отредактировал Roman D - 25.10.2016, 22:17

Я б сказал, что это наиболее вероятная причина. Но на сколько я изучал этот вопрос, есть такая информация, что и в обычном ИБП дохнут они быстро. Однако у меня нет достаточной статистики ни для опровержения ни для подтверждения сего факта. Вот Роман говорит, что на подстанции работают долго, правда тут важно знать за какое время при этом какую емкость они потеряли. И главное каким образом(каким током) замерялась эта остаточная емкость. Т.е. это я все к тому, что покупка другого ИБП, хоть вероятно и решит вашу проблему, но вероятность этого, хоть и высока, но не 100%.

Кстати, у вас в ИБП есть функция ограничения заряда при наличии нагрузки. Установите ее в максимально жесткое положение. Т.к. нагрузка у вас через него естьвсегда, то это в некоторой степени ограничит зарядный ток.

После всего остаётся добавить, что если оставить всё существующее сейчас оборудование как есть, не добавлять ещё АКБ и не менять на АКБ большей ёмкости, выходом может быть установка внешнего автоматического зарядного устройства на зарядный ток 10-15 А. Зарядную часть существующего ИБП слегка дороаботать, т.е. отключить, либо отделить батарею АКБ от инвертора мощным диодом Шоттки, который не пропустит зарядный ток от инвертора и зарядка будет происходить исключительно от внешнего зарядного устройства.
Как вариант найти "Кулибина", который разберётся со схемой ИБП и аппаратно снизит зарядный ток по крайней мере в два раза.


У Романа всё вручную, как сейчас у меня на даче.

А на даче у вас какой разрядный ток?

Спасибо. Да, у меня ограничение заряда включено на полную изначально. Это заводские установки, я не менял их.

Спасибо, предложение интересное, но у меня нет знакомых кто бы так хорошо разбирался в электронике. Видимо, придётся просто потратиться на новый ИБП. К тому же с тех пор как я покупал нынешний ИБП изменились условия, раньше мне нужно было не менее 2КВт, потому что я на ИБП подключал скважину с водой, теперь же в доме есть магистральная вода и скважина не актуальна. Теперь только компьютеры и узел связи, а это, думаю, и в 1 КВт уложится. ИБП на 1КВт будет стоить значительно дешевле и под такую мощность он скорее всего будет с меньшим зарядным током.

Надо только замерить реальную нагрузку всей включенной аппаратуры. У меня нет никаких устройств, но я нашёл хитрый способ. У меня электрический счётчик моргает лампочкой с частотой соответствующей нагрузке. Если замерить время, например, 50-ти вспышек этой лампочки, то можно будет достаточно точно определить потребляемую мощность.

До 300 А.

Ну а среднестатистический (примерно) и какая "емкость" батареи?

Отвлекаемcя от темы, ну коротко.
Настоящая ёмкость АКБ 2,4 кВт*ч. 2х6 В. Инвертор 12/220 3кВт(5 пик до 20сек), Солнечные батареи 2х200Вт последовательно по 36 В каждая, нагружены на контроллер МРРТ 100В 30А. Зарядный ток ограничен пока 20А, в плане удвоить АКБ, пока не нагрузить солнечные батареи по полной. Холодильник и морозильная камера запитаны постоянно от системы, среднемесячное потребление 60-70 кВт*ч. В отсутствие сети, в ручную переключается на систему дом и баня.

Сообщение отредактировал Shura_with_KINEF - 27.10.2016, 8:49

Если у меня две батареи по 100 Ач включенных последовательно и вместе составляющих 200 Ач, то ток зарядки должен быть 20А? Или всё-таки 10А как по минимальной ёмкости входящих в цепочку батарей?И емкость у Вас не 200А\ч, а 100 при уровне напряжения 24В. Вы ж банки не впаралель используете а последовательно и напряжение подзарядки у Вас какое 12 или 24 (средняя точка есть у ИБП +0-).

Сообщение отредактировал ez81 - 26.10.2016, 18:57

Друзья, я тут провёл измерения и выполнил расчёты, вот что получилось.

По замерам на счётчике нагрузка, подключенная на ИБП, когда она вся включена составляет 500Вт. Далее я провожу расчёт времени работы батарей в ИБП с учётом нагрузки 500Вт:

200Ач (суммарная ёмкость) * 12В (напряжение одной батареи) * 0.85 (среднее КПД инвертора) / 500Вт = 4 часа 5 минут.

Средний процент ёмкости батареи при разрядке за 4 часа составляет 70%:

4 ч 5 мин * 70% = 2 часа 51 минута.

При полной нагрузке они у меня и работали примерно 3 часа. Выходит я что-то напутал и мои батареи вовсе не испорчены? Теперь я сомневаюсь, но началось всё с того, что, как мне показалось, когда батареи были новыми они тянули 3 компьютера и узел связи 6 часов. Это не самая полная нагрузка, это где-то 450Вт, что даст 3 часа 18 минут работы по расчётам. Получается, что не могло быть 6 часов никак.

Что ж, если даже я всё напутал, зато разобрался в этой теме и создал этот топик на форуме