Obnovovací nabíjení autobaterií AGM po hlubokém vybití na příkladu Topla Stop&Go AG60 / Habr

Dobrý den, Habr! Dnes si něco osvětlíme tajné znalosti o moderních olověných bateriích, což je v oficiálních návodech výrobců, ale většina čtenářů si toho nevšimne, z velké části kvůli oblíbeným předsudkům a mýtům o bateriích.

Historie tohoto Topla AGM Stop&Go AG60 začíná v předchozím článku.

V době této fáze experimentu se v laboratoři objevil zasloužený tester baterií Konnwei KW600 , mnohem modernější a pokročilejší ve srovnání se dvěma dříve používanými v CTC Tople.

Za nepoužitelnou však považuje i vybitou Topla AGM Stop&Go AG60, nařizuje ji sešrotovat a nedobíjet. Ale budeme stále účtovat! Zařízení je dobré, chytré, s krásnou barevnou obrazovkou a USB připojením k PC – ještě lepší, ale nenahradí vám hlavu na ramenou.

Jako výchozí bod si můžete přečíst provozní a bezpečnostní pokyny pro 12V baterii VRLA AGM od Exide.

Pro obnovovací nabíjení použijeme zařízení Kulon-912, což je programovatelné nabíjecí a vybíjecí zařízení založené na stabilizovaném zdroji proudu a napětí (CC/CV) s digitálním ovládáním a možností dálkového ovládání přes wi-fi.
Mít takové pokročilé zařízení je pro motoristu pohodlné, ale není nutné. Vystačíte si s jakoukoliv nabíječkou (nabíječkou) s manuálním režimem, regulovaným zdrojem (PSU) nebo DC/DC měničem se stabilizací (omezením) napětí a proudu a jejich indikací. Nebo adaptivní paměť, která automaticky nastavuje proudy a napětí podle svého algoritmu.

Hlavní věc, tak, aby zařízení poskytovalo takové parametry nabíjení (proud, napětí, čas fáze), o kterých bude řeč dále, a zařízení nebo osoba hlídá jejich dodržování. Pokud je napětí nedostatečné nebo nekontrolované a podobně, pravděpodobnost pozitivních výsledků se prudce blíží nule.

pro — hlavní nabíjecí stupeň — nastaveno maximální napětí autobaterie AGM 14.4 voltů, pokud je teplota baterie nad 25 stupňů Celsia. Li níže — 14.7 voltů, pak napětí, při kterém se proud začne snižovat (pokud ho poskytuje vaše nabíječka), nastavte na 14.4.

Hlavní nabíjecí proud 10 % jmenovité kapacity, koncový proud — 1 %. Pro 60 A*h je to 6 a 0.6 ampéru. Maximální doba fáze může být ponechána neomezená.

pro fázi dobíjení nastavit stejné napětí 14.7 voltů, proud 3% kapacity, čas 48 hodin.

Parametry fáze vyrovnávací paměti: napětí 13.6 voltů, maximální proud 0.4 ampér.

Při obnově velmi hluboce vybité nebo silně opotřebované baterie se doporučuje omezit hlavní nabíjecí proud 2-5 procent jmenovité kapacity Pro 60 A*h je to od 1.2 do 3 ampér. Doporučení je zvláště důležité, když je napětí na svorkách nižší než 12 voltů, pro které můžete aktivovat fáze přednabíjení. Naše baterie je ale nová, takže hlavní náboj vyrobíme proudem 10% = 6A.

Programovatelné paměti umožňují používat různé stupně profilu samostatně nebo jeden po druhém podle uvážení uživatele, zatímco adaptivní nabíječky mohou vybrat stupeň a jeho parametry a také automaticky přepínat mezi stupni v reálném čase v závislosti na stavu baterie.

pro adaptivní paměti Uživatel je také povinen zadat počáteční body pro definování parametrů. Typicky je to rozsah kapacity baterie, který je zodpovědný za proud, a rozsahy napětí, určené typem baterie a teplotou, specifikované číslem programu nebo omezením napětí, které také ovlivňují počet a pořadí stupňů.

Pokud je napětí nastaveno příliš vysoko, adaptivní nabíječka může pokračovat v nabíjení, dokud uživatel nedokončí nabíjení. To je zajištěno pro úplné vyrovnávací nabití baterií, které vyžadují významnou desulfataci a (nebo) vykazují tendenci k trvalé separaci elektrolytu. Samozřejmě s takovým nastavením musí uživatel pravidelně sledovat průběh procesu a teplotu baterie.

Začněme nabíjení. Navzdory skutečnosti, že stupeň předběžného nabíjení není aktivován, Kulon-912 okamžitě nezapne uvedených 6 ampér, ale postupně zvyšuje proud od nuly.

Uběhlo 12 hodin, na baterii se hlásí 58.19 Ah. Proud je již 0.7 A. Brzy klesne na 0.6 a nabíječka začne dobíjet. Pokud se budete řídit pokyny od Exide, mohli byste nastavit proud dokončení nabíjení na ne 1, ale 2 procenta, to je pro naši baterii 1.2 A. Pak by již nastal přechod z hlavního nabíjení na doplňkové.
В зависимости v závislosti na teplotě a stavu baterie se AGM i jiné typy baterií mohou „zaseknout“, když je napětí pro dokončení hlavního nabíjení na určité aktuální hodnotě.

Faktem je, že 12voltová baterie se skládá ze šesti plechovek, které obsahují 12 polobloků několika desek, z nichž aktivní hmoty mají délku, šířku, tloušťku a objem. Existuje také stratifikace elektrolytu, která je slabě vyjádřena v AGM, ale silná v „mokrých“ bateriích.

Nevyhnutelně vznikající a progresivní nerovnováha mezi bankami, semibloky a AM sekcemi vede k různým procesům probíhajícím na různých místech baterie během nabíjení. Při stejném proudu a napětí na svorkách jsou proudy mezi sekcemi AM a potenciály polobloků rozloženy odlišně.

Proto, pokud to nabíječka umožňuje automaticky, nebo má uživatel možnost a přání sledovat parametry, lze nastavit pokročilou podmínku pro přechod z hlavního nabíjení na doplňkové nabíjení: poklesl proud při maximálním napětí hlavního nabíjení na 1 % jmenovité kapacity, nebo je pod 2 % a neklesá po dobu 2 nebo více hodin.

Čím více bude každá fáze nabíjení dokončena, tím úplnější obnovení baterie budeme schopni dosáhnout.

Tato doporučení jsou uvedena pro nabíjení konstantním proudem a napětím. V případě nabíječek využívajících přerušovaný nebo asymetrický (reverzibilní) proud se budou hodnoty přechodových napětí a proudů mezi stupni, jakož i proudově-napěťové charakteristiky baterie po stupních lišit.

Faktem je, že potenciály skutečného olověného elektrochemického článku v nepřítomnosti jednoho nebo druhého směru (vybíjení / nabíjení) proudu ve vnějším obvodu sestávají nejen z termodynamického EMF a poklesu napětí na vnitřním odporu. , ale také kombinace několika polarizačních EMF, které přispívají zejména k přítomnosti plynů v pórech aktivních hmot a umístění nosičů náboje – iontů – v objemu elektrolytu.

Procesy výroby a spotřeby plynů, pohyb iontů, mají svou kinetiku. Ve vztahu k elektrochemickému článku proto elektrochemici hovoří o charakteristice proud-napětí v čase, neboli o reakci na nabíjecí a vybíjecí impuls. A proto se k nabíjení moderních olověných baterií se speciálními přísadami v aktivních hmotách a pokročilou konstrukcí separátorů ovlivňujících pohyb iontů a plynů používají vícestupňové nabíjecí profily a někdy i speciální formy proudu. (Možná si pamatujete, že generátory vozidel a nabíječky transformátorů nenabíjejí baterii konstantním, ale pulzujícím proudem).

Teplota baterie 26.4 stupňů Celsia, pokojová teplota 23 stupňů. Během nabíjení se velmi málo zahřívá.

Mezitím téměř okamžitě po předchozí fotce klesl proud na 600 mA a nabíječka se dala do dobíjení. Po dni nabíjení je proud 130 mA.

Druhý den dobíjení se blíží ke konci. Proud se pohybuje od 40 do 100 mA.

Tajné znalosti jsou na očích, ale nevnímají se

V tomto okamžiku bude většina zvažovat, že všechny fáze nabíjecího profilu byly dokončeny, vše, co mohlo a mělo být provedeno pro obnovení baterie, bylo provedeno. Ale je to tak?! Citujme oficiální návod z Exside.

Konečný krok nabíjení se provádí stejnosměrným proudem (2 % jmenovité kapacity) po dobu 2 hodin. Během všech fází nabíjení by teplota baterie neměla překročit 50 °C.

Kde je zde uvedeno maximální napětí na svorkách baterie? – Nikde, protože fázi nabíjení DC 2% jmenovité kapacity bez omezení napětí. Vyžaduje se pouze dodržení pevného času stupně – 2 hodiny a kontrola teploty baterie tak, aby nepřesáhla 50 stupňů Celsia.

Exside není sám, kdo vydává taková doporučení pro „vysoké napětí“. Například Chaowei pro Chilwee EVF a Tianneng pro TNE doporučují nabíjecí stupeň s napětím až 16.02 V, proudem 1 % kapacity, ne více než 2 hodiny, po dokončení hlavního nabíjení a dvou fázích dobíjení, a za předpokladu, že hlavní nabíjení trvalo déle než 3 hodiny, ty. Baterie byla do značné míry vybitá.

Tento režim je měkčí a opatrnější, ale není určen pro startovací AGM, ale pro trakční gelové baterie s uhlíkovými přísadami v aktivních hmotách. A je třeba zabránit znehodnocení baterií sulfatací z chronického progresivního podbíjení.

Maximální napětí, které Coulomb-912 dokáže produkovat, je 16.5 voltů. Nainstalujeme to. Čas 2 hodiny, bez pauz a zpětného chodu. Pojďme spustit.

Napětí rychle dosáhlo maxima, proud klesá. Pokud striktně dodržujete pokyny Exide, potřebujete ještě vyšší napětí pro stabilizaci proudu na 2% po celé dvě hodiny, ale Kulon-912 takovou technickou možnost neposkytuje.

Uběhlo 36 minut, proud při 16.49 V se pohybuje od 200 do 410 mA.

Po dvou hodinách poslední fáze „vysokonapěťového“ dobíjení je teplota baterie 27.8 stupňů. Baterie se „nevařila“ ani nenabobtnala.

Přeci jen jsme nepřekročili proud a čas etapy.
Při dlouhodobém ponechání i pod vyrovnávacím napětím v nepřerušitelných zdrojích napájení se opotřebované baterie AGM přehřívají a bobtnají.

Abyste tomu zabránili, můžete přidat destilovanou vodu a provést plnou desulfataci. Tímto způsobem je v mnoha případech možné obnovit AGM baterii UPS, pokud nedojde k zničení struktur vedoucích proud ze slitiny olova dlouhodobým přebíjením. Po otevření uzávěrů ventilů a doplnění však hrozí únik elektrolytu, pokud není baterie umístěna dnem vzhůru.

Zeptejte se, co by to mohlo být předražení v sulfatovaném, tzn. nedostatečně nabitý baterie? — Takové, že když není k dispozici dostatek vody a napětí k přeměně pracovních síranů na nabité aktivní hmoty, použije se elektřina pro další ztrátu vody a výrobu aktivních hmot z mřížek a proudových vodičů. Pozitivní oxidují a drolí se a negativní se mění z pevných na houbovité. Někdy se při otevření vadné baterie AGM objeví výrůstky houbovitého olova, což vede ke zkratu.

V případě provozu baterie pod vyrovnávací napětím 13.8 V pokyny Exside nabádají zvážit možnost použití takového třístupňového nabíjecího profilu (hlavní nabití, první dodatečné nabití, druhé dodatečné nabití) jednou měsíčně. Musí to být provedeno minimálně dvakrát ročně. Při zimním provozu je vhodné dobíjet (bez třetího stupně) jednou týdně.

Dialektika olověných baterií je taková, že nedostatečné nabíjení vede k sulfataci a přebíjení vede ke ztrátě vody a korozi. Rozpor je vyřešen následovně: pracovní nabíjení v cyklickém i vyrovnávacím režimu probíhá při nízkém napětí, minimalizujícím korozi a ztrátu vody, ale podbití nevyhnutelné při takovém provozu je kompenzováno periodickým plným stacionárním vyrovnávacím nabíjením. Také poslední je nutné po každém hluboký vybití baterie.

Nepochopení této dialektiky, rozdíl mezi každodenními a „terapeuticko-profylaktickými“ náboji a nutnost dodržovat napětí, proudy, časy, podmínky pro začátek a konec etap nabíjecího profilu vedou ke vzniku a udržování mýtů. a předsudky na téma baterie a nabíječky.

Mělo by být také zřejmé, že doporučení a pokyny v různé literatuře jsou uvedeny ve vztahu k vybavení, které má být adresátovi k dispozici. Například stejnosměrné stabilizátory (s výjimkou barreterů, které používají žárovky a další výkonné drátové odpory) se okamžitě nestaly součástí dostupného arzenálu pro údržbu baterií a stále nejsou všude dostupné. Proto je stále v platnosti spousta dokumentace, sestavené pro stará zařízení, kde je nutné kvůli nemožnosti jemně a rychle regulovat proud, omezit napětí.

Po celodenním odpočinku srovnejme hodnoty dvou testerů baterií, starého DHC BT280 a nového Konnwei KW600.

Nový tester poskytoval hodnoty jako starý v normálním režimu baterie bez AGM.

V této záležitosti Victor napsal zástupci Konnwei, v reakci na to obdržel doporučení aktualizovat firmware testeru pomocí oficiální aplikace, protože algoritmy pro různé typy baterií byly tehdy ve fázi finalizace. (Od té doby proběhlo několik aktualizací a v roce 2021 je s testery Konnwei vše v pořádku). Mezitím (stav k srpnu 2019) považujeme za spolehlivé údaje DHC BT280, které ukázaly opakovatelnost při testování dvou baterií Topla.

Takže jsme obnovili startovací charakteristiky této baterie AGM. A co kapacita? Proveďme osmý kontrolní výboj podle GOST.

Kapacita 20 hodin vybíjení se zvýšila o 5,63% , a teď dál 4,43% překračuje nominální hodnotu! Skvělý výsledek!

Všimněte si, že pouze dobíjení zvýšeným přepětím umožnilo zcela obnovit kapacitu po podbití nabíječky BL1215 v KTC4, kdy baterie ztratila 5.34 % kapacity.

Nárazový test této baterie spolu s Topla Energy E60X, která se testuje paralelně týden se zapnutými světlomety, bude v příští publikaci.

Článek byl napsán ve spolupráci s autorem experimentů a videí – Battery Engineerem Victorem VECTOREM.

• agm baterie
• Agm
• účtovat
• akumulátory
• akumulátory
• autobaterie
• Nabíječky
• nabíječka do auta
• olověné baterie
• desulfataci
• obnova baterie
• baterie se vyvařila
• ruvds_articles

• Blog společnosti RUVDS.com
• Vychytávky do auta
• Populární věda
• Doprava
• Energie a baterie