バッテリーの充放電特性

バッテリーには自己放電効果があります。製造ワークショップからユーザーGG＃39;の使用まで、数か月の遅延があります。

例としてPA-NASONICバッテリーを取り上げます。周囲温度30℃で8ヶ月保存した場合、バッテリーの残容量は工場出荷時の半分です。そのため、UPSに適合した新たに購入したバッテリーは、通常より長い時間が必要になります。充電、これは初期充電と呼ばれます。バッテリーの初期充電電流は0.1Cで充電する必要があります。バッテリーは、通常の充電と呼ばれる放電の終了後に再充電できます。現在、UPSでは2つの充電方法が一般的に使用されています。フローティング充電とパルス充電です。いわゆるフローティング充電とは、整流器の出力がバッテリーと並列に動作し、同時に負荷に電力を供給することを意味します。実際、整流器によって提供される電流は2つの方法に分けられます。1つは負荷に送られ、もう1つはバッテリーに送られ、バッテリーの内部損失を補います。充電モードは接続が簡単で、UPS出力の過渡応答特性を改善するのに適しています。パルス充電の特徴は、バッテリーの容量によって充電電流が変化することです。この方法で充電すると、充電時間を短縮できます。

1.充電電圧

UPsバッテリーはスタンバイ動作モードであるため、通常の状態では主電源は充電状態にあり、停電時にのみ放電されます。バッテリーの寿命を延ばすために、UPS充電器は通常、定電圧および電流制限によって制御されます。バッテリーが完全に充電されると、バッテリーはフローティング状態になります。

端子電圧が12Vのバッテリーの場合、通常のフロート電圧は13.5〜13.8Vです。フロート電圧が低すぎると、バッテリーが完全に充電されず、フロート電圧が高すぎるため、過電圧充電が発生します。フロート電圧が14Vを超えると、過電圧充電と見なされます。過電圧充電は電池の電解液に含まれる水が水素と酸素に電気分解されて逃げ、電解液濃度を増加させて電池を短くするため、電池パックの過電圧充電は固く禁じられています。生命または損傷。

2.充電電流

バッテリー充電電流は一般にCで表され、Cの実際の値はバッテリー容量に関連しています。たとえば、100Ahバッテリーの場合：Cは100Aです。パナソニックの鉛酸メンテナンスフリーバッテリーの最適充電電流は約0.1Cであり、充電電流は0.3C以下でなければなりません。充電電流が多すぎたり小さすぎたりすると、バッテリーの寿命に影響します。

理想的な充電電流は、段階的な定電流充電方式を採用する必要があります。つまり、充電の初期段階でより大きな電流が使用され、一定の充電期間の後、それはより小さな電流に変更され、充電の終了時に、より小さな電流が使用されます。充電電流は一般的に0.1Cになるように設計されています。充電電流が0.3Cを超えると過電流充電とみなすことができます。高速充電器を使用して充電しないでください。そうしないと、バッテリーはGG quot;瞬時の過電流GG quotの状態になります。"瞬時過電圧充電GG quot ;、その結果、バッテリーの利用可能な電力が減少するか、バッテリーが損傷することさえあります。過電流充電により、バッテリープレートが曲がり、活物質が脱落して、バッテリーGG＃39;の電源容量が減少し、ひどい場合にはバッテリーが損傷します。

3.充電方法

鉛蓄電池の放電生成物は硫酸鉛です。時間内に変換されないと、バッテリーの充電が不足し、バッテリーの放電容量が減少し、バッテリーの寿命が短くなります。したがって、バッテリーパックは完全に充電する必要があります。さまざまな状況で、フローティングチャージとイコールチャージに分けることができます。

（1）フローティングチャージ。オンラインバッテリーパックは、バックアップ電源としての充電器と負荷回路間の長期並列接続です。通常の状況では、フロート充電が使用され、単一バッテリーの電圧は2.25V（2Vバッテリーに対して）に制御され、フロート充電電圧の変化は定期的に観察および記録されます。単電池の電圧が低い場合は、電池が十分に充電されておらず、容量も不足しているため、トラッキングに注意する必要があります。

（2）バランス充電。いわゆる均等充電は、各バッテリーユニットを並列に接続し、均一な充電電圧で充電することです。フローティング充電プロセス中にバッテリーパックに遅れたバッテリーがある場合（セル電圧が2Vバッテリーと比較して2.20V未満）、または3か月間フローティング充電した後、均等充電プロセスを実行する必要があります。 2.35V、6〜8hで制御（均等化時間が長くなりすぎないように注意）、次にフロート電圧値に調整し、電圧がまだ所定の位置にない場合は、遅れているバッテリーの電圧変化を観察します。 2週間後に再度充電してください。通常の状況下では、新しいバッテリパックの電圧は、6か月のフローティング充電と均等充電の後は同じになる傾向があります。均等化充電電流は、一般に0.3Cまたは0.3Cよりわずかに小さいです。定格電圧が12Vのバッテリーの場合、均等化充電電圧は通常14.5Vです。

UpSバッテリーが使用中に次のいずれかの状況に遭遇した場合、バッテリーの充電および放電特性を復元するために、問題を解決するためにバランス充電方法を採用する必要があります。

1）過放電により、電池の端子電圧が電池で許容される放電終止電圧より低くなります。 12V Mタイプ鉛蓄電池の場合、放電終止電圧は約10.5Vです。

2）UPSバッテリーパックでは、バッテリーセル間の端子電圧差が約1Vを超えています。

3）長期間使用されておらず、静的保存時間を超えている蓄電池。通常の温度環境では、UPSバッテリーの静的保管期間は通常9か月です。温度が31〜40℃の場合、静置保管期間は5ヶ月（新規購入電池含む）です。

4）バッテリーを電解液と交換します。

5）放電後すぐに充電できないバッテリー。

6）フローティング状態での長時間の作業（つまり、UPSが主電源状態で長時間動作する）で、静的保管時間を超えている。

7）誤って放電し、バッテリーの端子電圧を終了電圧より低くしてください。

NP6-12密閉型鉛蓄電池の場合、均等化充電電圧は約14Vで、最大許容均等化充電電流は0.28C未満です。 LCL12V24P密閉型鉛蓄電池の場合、均等化充電電圧は約14Vで、最大許容均等化充電電流は8A未満です。

（8）温度補償。バッテリーの動作温度範囲は非常に広いですが、-15〜+45℃の範囲で動作できますが、バッテリー動作の最適な周囲温度は約25℃です。周囲温度が大きく変化する場合、温度係数を補正する必要があります（-3mV /℃）。

（9充電動作。バッテリーの初期充電電流は、通常、マニュアルの指定値に従って、または定格容量の1/10の電流に従って実行されます。通常の充電使用時には、階層的定電流充電方式、つまり充電の初期段階より大きな電流を使用し、一定時間充電した後、より小さな電流に切り替え、充電の後期段階には、より小さな電流に切り替えます。この充電方法は充電効率が高く、充電時間が短くて済み、充電効果も良好です。バッテリー寿命を延ばすことは有益です。一部の新しいスマートUPSは、定期的な自動監視と周期的充電を使用してバッテリーを充電し、バッテリー寿命を延ばします。

（10）治療上の充放電。バッテリー治療充電および放電プロセスの場合、GG quot;健康GG quot;異なる放電容量のプロセスにおける各電池の電圧変化はGG quot;健康GG quot;を表すため、各電池の放電容量と電池電圧値から判断されます。バッテリーの。認定されたバッテリーについては、対策を講じる必要があります。

一部のUPSバッテリーの不足電圧は、バッテリーの放電を引き起こすUPSインバーターの最終駆動回路の損傷によって引き起こされます。回路の障害が修復された場合、バッテリーは元の回路に接続して適時に充電する必要があります。バッテリーは以前と同じように良好です。問題は、低電圧バッテリがUPSを正常に起動できないことです。現時点では、次のソリューションを使用できます。

1）最初に正常なバッテリーを使用してUPSを主電源状態にしてから、正常なバッテリーを取り外し、低電圧バッテリーと交換して充電します。バッテリーを交換する場合、UpSは無負荷で稼働する必要があります。通常、UpSが主電源状態になった後、入力主電源が正常に維持されている限り、バッテリーを取り外しても主電源の状態には影響しません。低電圧バッテリを充電するときは、バッテリの充電電流に注意してください。

2）不足電圧バッテリーを最初に（12Vバッテリーに対して）10.5Vに充電すると、UPSが正常に起動します。

4.放電要件

バッテリーの実際の容量は、放電電流に関連しています。放電電流が大きいほど、バッテリーの効率は低下します。例えば、

12V / 24Ahバッテリーの放電電流が0.4Cの場合、最終電圧までの放電時間は1時間50分、実際の出力容量は17.6Ah、効率は73.3 [％]です。放電電流が7Cの場合、最終電圧までの放電時間はわずか20秒、実際の出力容量は0.93Ah、効率は3.9 [％]です。したがって、バッテリーの効率を向上させるために、高電流放電を避ける必要があります。一般的な回路設計およびユーザーによる負荷の選択では、UPSバッテリーインバーターの放電電流が2Cを超えないように保護する必要があります。

放電深度もバッテリーの寿命に大きな影響を与えます。バッテリーの放電深度が深いほど、使用するサイクルが少なくなります。 UPS郡にはバッテリーの低電圧保護機能がありますが、通常、単一のバッテリーが約10.5Vまで（12Vバッテリーと比較して）放電すると、UpSは自動的にシャットダウンしますが、UPSが軽負荷放電の場合または無負荷放電の場合、電流放電によりバッテリーの効率が向上しますが、非常に小さな電流（0.05C未満）で長時間放電すると、バッテリーの実際の放電容量が超過しますその定格容量、バッテリーの深刻な深い放電になります。バッテリーの放電深度が100 [％]の場合、バッテリーの実際の寿命は約200〜250回の充放電サイクルです。放電深度は50 [/％]です

約500〜600回の充放電サイクル。したがって、UPSを使用する場合は、高負荷の過電流放電を回避する必要があります。

バッテリーの長時間の軽負荷放電および深い放電を避けてください。また、バッテリーの短絡放電を回避する必要があります。そうしないと、バッテリーの充電容量とストレージ容量に深刻な損傷を与え、寿命が短くなります。電池の実際の応用では、放電容量の割合を追求するのは最初ではなく、逆方向電池を見つけて対処し、逆方向電池を扱った後に放電試験を行います。これにより、事故を防止し、放電中に逆方向バッテリーが逆方向バッテリーに劣化するのを防ぐことができます。