3 præstationsfaktorer, du skal overveje, når du dimensionerer batterier
Sizing batterier korrekt
Batterier skal dimensioneres korrekt for at kunne at matche den nødvendige belastning i den ønskede tid, og en række faktorer skal afgøresvære i stand til at optimere batteriet for den forventede pligt. Nogle af disse faktorer er rettet inden for kemi af hver type celle og i nogle tilfælde den fysiske struktur af pladerne, som udgør cellen.
3 præstationsfaktorer, du skal overveje, når du dimensionerer batterier (billedkredit: Edvard CSANYI)
Udførelsen påvirkes også af temperatur og andre placeringsfaktorer, og som en optimal kombination af celler er nødvendig for at tilvejebringe den nødvendige ydelse, skal følgende vigtige faktorer overvejes:
Systemspænding (maksimum og minimum)
De celler, der udgør et batteri, er begrænsedespændingsområde specifikt for typen af celle, der anvendes. I tilfælde af blybatterier er den celle nominelle spænding, som er spændingen for en fuldt opladet celle uden indlæsning eller belastning, 2 V.
Dette er float-charge spændingen. Fordi individuelle celler i et batteri kan udvikle højere impedans end andre, når de flyder i længere tid, eller efter at de er afladet, kan batterier, der kun er opladet på "float", resultere i, at nogle celler bliver mindre ladede end andre.
For at overvinde denne betingelse, det er nødvendigt at udsætte batteriet for en højere spænding, udligne ladningsspændingen, hvilket kan være op til 2,7 V pr. celle.
Selv om den højere spænding ville tillade en hurtigeregenoplade og ville endda oplade opladningen på individuelle celler hurtigere, ville dette niveau af celle spænding gøre batterispændingsområdet større end klassificeringen af det fleste udstyr, der bruger DC-forsyninger.
Det er derfor sædvanlig praksis at holde udligningsafgiften i området 2,33 til 2,5 V pr. Celle og forlæng den tid, der kræves for at udligne batteriet.
Baseret på ovenstående er den almindelige batteristørrelse for a 125 V nordamerikansk batteri anvendelser 60 celler med et batterispændingsområde på 105 til 140 V DC. Denne rækkevidde beregnes som følger:
- Equalizing voltage = 2,33 V pr. Celle
- Maksimal batterispænding under udlignet opladning = 60 V × 2.33 = 140 V
- Mindste volt pr. Celle = 1,75 V
- Mindste batterispænding = 60 V × 1.75 = 105 V
Da udstyret udstyret med et sådant batteri også skal kunne fungere med et niveau af spændingsfald i de tilhørende distributionskabler, skal driftsområdet dække området 100-140 V. Til international brug består det typiske blybatteri af 55 celler har et batterispændingsområde på 96-128 V, hvilket resulterer i et nødvendigt udstyrspændingsområde på 91-128 V.
Nogle tidligere udstyr, isærglødelamper, der bruges til displayindikationer, kunne ikke dække dette område let, og der er derfor brug for batterier med et mindre antal celler og en vis anvendelse af endcelleomskifter, når der udlignes et batteri.
Det skal bemærkes, at når der anvendes et mindre antal celler og en fast minimumspændings driftsspænding, den faktiske Ah vurdering skal øges for at matche det lavere spændingsområde til rådighed, medmindre den mindste udstyrsspænding kan også reduceres.
Ovennævnte eksempler er baseret på blybatteridesigns. For nikkelcadmium og for andre batterityper kan en tilsvarende serie af spændingsniveauer og dermed antallet af celler, der anvendes til en bestemt batterivurdering, etableres.
Det skal også bemærkes, at spændingsområdet for nikkelcadmiumbatteriet er større end for blysyrebaseret system, og derfor kan der træffes forholdsregler for at beskytte følsomt udstyr, når der anvendes nikkelkadmiumbatterier.
Men for mange moderne digitale systemer anvendes bredspændingsenheder, og det store udvalg af batterisystemer er mindre et problem.
Gå tilbage til dimensionering batterier faktorer ↑
2. Korrektionsfaktor
Batteriets kapacitet ændres med temperatur, og for blybatterier er mere forandringfundet, især ved de lavere temperaturer. Batteriet skal derfor dimensioneres for at give den nødvendige standbytid selv under de værste temperaturforhold.
Da hver enkelt celletype har sine egne karakteristika, skal designkurverne for den pågældende celletype anvendes til beregning af den passende afledningsfaktor.
I nye installationer er den oprindelige kapacitet normalt mindre end 100% (ca. 90%), og vil kun nå 100% efter et par udligningsgebyrer.
Industrielle batterier: Dos and Don'ts
Gå tilbage til dimensionering batterier faktorer ↑
3. Driftscyklus
Det er nødvendigt at detaljere den mængde strøm, der kræves for hver funktion i løbet af designudladningsperioden. Typisk er de forskellige klasser af belastning, der overvejes, som følger:
- Kontinuerlig belastning (indikatorlamper, relæer osv.): 8 timer
- Kommunikation (UPS osv.): 3 timer
- Nødlys: 1/2-3 h
- Intermitterende eller øjeblikkelig (CB tæt og tur): 1 min
Generelle batterisystemer omfatter typiskbegge lasttyper 1 og 4, som nævnt ovenfor, mens de andre typer, især UPS, ville blive forsynet med dedikerede batterier og kræve tilstrækkelig størrelse til at matche et fast belastningsniveau i en fast tid.
For batterier med blandet brug, belastning med tidenog den metode, der anbefales til at beregne den batteristørrelse, der kræves i krafthuse og skifter, er beskrevet i IEEE-standarderne 485 [S1] og 1115 [S2] og gælder også for industrielle situationer.
Batteristørrelsen angivet af hver leverandør afhænger af minimumspændingen i slutningen af cyklussen, som, for et blybatteri med en 8-timers standbytid, bør ikke være mindre end 1,75 V pr. celle.
Selvom de faktiske driftstider erKort sagt, at standarderne anbefaler at bruge en 1 min-værdi for en summen af strømmen, der tages af alle enheder samtidigt, med strømafbrydere tripper i begyndelsen og lukningen ved afslutningen (8 h) af afladningscyklussen.
Gå tilbage til dimensionering batterier faktorer ↑
Reference // Industrielle kraftanlæg af Khan Shoaib