Korisne informacije koje ce vam pomoci da
maksimalno iskoristite i produzite vek olovne
akumulatorske VRLA baterije:
|
| |
- Formiranje olovnih VRLA baterija: Da ili Ne?
- Kalibracija pri zameni dotrajale akumulatorske VRLA baterije na vasem UPS-u
- Uticaj temperature na radni vek VRLA baterije
- Uticaj niske temperature na radni vek VRLA baterije
- Uticaj visoke temperature na radni vek VRLA baterije
- Zasto nije dobro ostaviti potpuno ili delimicno ispraznjene baterije
- Zasto VRLA baterije otkazuju?
- Inicijalno i / ili osvezavajuce punjenje:
- Olovne akumulatore u zavisnosti od tehnickog resenja možemo podeliti na :
-
Nepropisno punjenje baterija
- Posledice veceg ili nizeg napona pri punjenu baterija od propisanog
- Punjenje VRLA baterije u zavisnosti od napona
- Sta znaci 20 HR i kako jedna te ista baterija moze imati i 100 i 115Ah?
|
Formiranje olovnih VRLA baterija: Da ili Ne? |
|
|
Opste je poznato da ponovo punjive baterije ne postizu svoj maksimalni kapacitet ako se pravilno ne formiraju.Ovo pravilo ne vazi za sve baterije:
- Litijum Jonske - Litijum Jonske baterije nije potrebno formirati i proizvodjaci to jasno isticu.Razlog tome je da su one vec formirane i spremne da daju maksimum vec pri prvoj upotrebi.Prvo punjenje/praznjenje baterije je iste kapacitivnosti kao i pedeseto.
- Baterije na bazi Nikla - Proizvodjaci baterija na bazi Nikla upozoravaju da je ovu vrstu baterije potrebno puniti od 16-24 h pre pocetka praznjenja, jer se tako ujednacavaju celije u bateriji i izjednacavaju svoju kapacitivnost. Puna kapacitivnost baterije se postize posle 5-7 ciklusa punjenja / praznjenja.
- Olovne VRLA baterije - Ova vrsta ponovopunjive baterije ne zahteva formiranje. Naime formiranje ovih baterija je uradio proizvodjac pri prvom punjenju baterije neposledno pri proizvodnji iste. Iako pun kapacitet olovna VRLA baterija dostize posle 50 -100 ciklusa, nikako nije preporucljivo da se baterija podvrgava bespotrebnom punjenju / praznjenju jer je radni vek baterije usko povezan sa brojem punjenja / praznjenja. Olovne VRLA baterije po strukturi su gotovo iste kao i baterije u automobilu koje kako sto znamo nije potrebno formirati.
|
Kalibracija pri zameni dotrajale akumulatorske VRLA baterije na vasem UPS-u |
|
|
Iako zamenu baterija na UPS -u možete izvrsiti „ na zivo“ dok se racunar ili neki drugi potrosac napaja preko UPS -a, to se izbegava jer se moze desiti da UPS ne registruje zamenu baterije i moze nastaviti sa alarmom "Low Battery". Postoji nekoliko načina da ispravite ovu situaciju:
Za APC Smart UPS:
1.Ako imate "Smart" UPS model, možete inicirati self-test kako bi UPS primetio da je baterija zamenjena.
2.Ako nakon self - testa, Vas "Smart" UPS ne prepoznaje da je baterija zamenjena, možete koristiti PowerChute Business Edition Agent i izvrsiti tzv softversku runtime kalibraciju baterije. Za detalje pogledajte deo "Soft" Runtime Kalibracija u nastavku.
3. Ako se nakon "Soft" Runtime Kalibracije, UPS ne prepoznaje da je baterija zamenjena, moraćete izvrsiti "Manual" Runtime Kalibraciju baterije. Za detalje pogledajte "Manual" Runtime Kalibracija u nastavku
"Soft" Runtime Kalibracija:
Runtime kalibracija ima za cilj izracunavanje raspoloživog vremena koje UPS baterije mogu pruziti sa trenutnim opterecenjem. "Soft" Runtime Kalibracija se izvodi pomocu PowerChute Business Edition Agent softvera.Opcija za "Soft" Runtime kalibraciju nalazi se u delu: Diagnostics > Initiate Diagnostics > Select Diagnostic Action > Runtime Calibration. Ova opcija je nedostupna ukoliko prikljuceno opterecenje nije vece od 10% i ako baterija nije napunjena 100%. Tek kada se ispune oba uslova ova opcija ce biti moguca.
"Manual" Runtime Kalibracija:
- Ovo je rucni postupak i ne treba ga mesati sa "Soft" Runtime Kalibracijom koja se izvodi kroz PowerChute Business Edition Agent. Baterije unutar Smart-UPS-a kontrolise mikroprocesor UPS-a. Ponekad je potrebno resetovati ovaj mikroprocesor, pogotovo nakon instalacije nove baterije.
-
Zaustavite PowerChute Business Edition Agent softver i odspojite serijski kabal.
-.Kako se pri izvodjenju kalibracije baterije duboko trose priključite nekritično opterećenja na UPS.Kao izvor konstantnog opterecenja mogu se koristiti sijalice ili grejaci odredjenih snaga.
- Iskljucite UPS iz mreze i pustite ga da radi na baterije sa minimalno 40% optercenja dok se potpuno ne isključi. Uključite UPS nazad u utičnicu i napunite bateriju do 100% kapaciteta (baterija ce se puniti brže bez prisutnog opterećenja). Jednom sprovedena runtime kalibracija ce tacno izracunati vreme koje baterije mogu pruziti pri datom opterecenju.
Za APC Back-UPS:
Ako imate "glupi" UPS ( jednostavna signalizacija) kao što su Back-UPS, onda je jedini izbor koji vam ostaje „Manual“ runtime kalibracija. Postoje tekstovi u kojima se spominju programi apcupsd ili apctest, sa kojima je moguce pokrenuti "Soft" Runtime kalibraciju i na Back UPS-u ali je to prilicno komplikovano jer se ovi programi izvrsavaju putem com porta a data kabal od npr. Back UPS 500 je USB, pa je potrebno imati usb/serial konverter. Daleko jednostavnija je "Manual" Runtime Kalibracija, a po misljanju nekih APC strucnjaka i " preciznija" od "Soft" Runtime kalibracije
APC Dokumentacija Napomene:
1. Pre obavljanja Runtime kalibracije potrebno je baterije na UPS-u napuniti do 100% kapaciteta. Iako ups posle 2-3 sta pokazuje da su baterije pune to i nije bas sasvim tacno. Kako bi ste bili sigurni da su baterije potpuno napunjene,neka UPS puni baterije barem 12 sati.Nakon što je to učinjeno,možete pokrenuti kalibraciju.
2. Da bi kalibracija bila sto uspesnija, izlaz na opterećenju mora biti opterecen barem 40% od ukupnog dozvoljenog opterecenja upsa. Takođe, poželjno je da opterecenje na izlazu bude konstantno tj. da se opterecenje ne povećava ili smanjuje kada UPS krene u kalibraciju.
3. Ni pod kojim okolnostima ne treba iskljuciti UPS u toku izvodjenja kalibracionog postupka! Jednom pokrenuto kalibracijsko merenje, mora biti sprovedeno do završetka, sto je u slucaju upseva manje snage od 10 do 20 minuta.
4. Runtime kalibracioni postupak nije potrebno, niti preporučljivo izvoditi za nove UPS uredjaje. Samo stari UPS uredjaji cije baterije se nisu praznile dugo vreme bi trebalo potvrgnuti kalibraciji kako bi UPS preračunao vreme koje moze da pruzi pri datom opterecenju.
5.Runtime kalibracija će duboko isprazniti baterije za UPS, što može ostaviti UPS privremeno nesposobnim za pruzanje napajanja prikljucenim uredjajima ako se za to u tom trenutku javi potreba,
6.Često izvodjenje kalibracije dovodi do smanjenja života baterije. APC preporučuje obavljanje izvođenja kalibracije samo jednom godišnje, polugodišnje, ili kad god se opterećenje na UPS-u poveća.
|
Uticaj temperature na radni vek VRLA baterije
|
|
|
Baterije su veoma osetljive na temperaturu. Idealna radna temperatura treba biti oko 25 ° C. Odgovarajuca temperatura ce maksimalno produziti zivotni vek baterije i posebno je kriticna za VRLA baterije. Mesavinu gasova u VRLA celijama se mogu održati samo do odredene mere. Ako je ova granica je prekoracena , pritisak gasa ce biti veci od nivoa koji sigurnosni ventil moze izdrzati , a gasovi i voda ce biti ispusteni napolje i trajno se gube . Na 25 ° C , najviši napon, pri kojem celija još uvijek mogu izdrzati mesavinu gasova koji se oslobadjaju sa olovne ploce je oko 2,32 volti. Ako temperatura celije poraste na 32 ° C , dok drži napon konstantan , celije ce se osušti , a možda i otici u toplotno praznjenje . Toplotno praznjenje moze dovesti do topljenja celija i , u najgorem slucaju , moze dovesti do eksplozije i požara .
|
|
Niska temperatura - Kapacitet baterije se smanjuje na niskim temperaturama. Na primer: na 16 ° C, kapacitet je oko 90% u odnosu na 100%, na 25° C. Kod niskih temperatura, veci napon je potreban za održavanje punog kapaciteta baterije, a ako punjac nije podesen ispravno, baterije mogu ostati nenapunjene, što bi dovelo do problema opisanih u delu: niski napon pri punjenju
|
Uticaj visoke temperature na radni vek VRLA baterije
|
|
|
Visoka temperatura - Visoka temperatura uzrokuje gubitak života. Za svakih 9 ° C porasta radne temperature, radni vek baterije je prepolovljen. Visoka temperatura uzrokuje povecanje struje, što prouzrokuje povecanje korozije i, stoga, gubitak života. Visoka temperatura takodje uzrokuje isparenja, što dovodi do gubitka vode u celijama koje su potopljene i isusivanje istih. Takodje i toplotne gubitke u VRLA celijama
|
Zasto nije dobro ostaviti potpuno ili delimicno ispraznjene baterije
|
|
|
Pražnjenje bez punjenja - potpuno ispraznjena ili skoro potpuno ispražnjena celija (baterijja) ce biti oštecena i najverovatnije skroz upropascena, ako se ne napuni u roku od 24 do 48 sati. Prilikom praznjenja baterije, elektroliti se pocinju menjati iz kiseline u skoro cistu vodu, kada je baterija potpuno prazna olovo otapa u vodi, a neki delovi olovnih ploca mešaju se sa vodom u obliku vode hidrata. Olovo hidrat uzrokuje da površine olovnih ploca postanu bele i, jer je provodljiva, cini kratak spoj izmedu ploca, sto uzrokuje celije baterije nepovratno oštecene.
|
|
Treba napomenuti da su sve olovne baterije imaju ogranicen vek trajanja. Normalan otkaz baterije koja dovodi do kraja života dobro održavane baterija koja nije presusila je korozija olovnih mreza (ploca). Kako mreža rdja, efikasan poprecni presek provodljivosti se sužava, a unutrašnji otpor celija pocinje da raste. U isto vreme, olovne mreže pocinju da bubre i da se deformišu do tacke u kojoj aktivni materijal gubi kontakt sa plocama. Ovaj problem takodje dovodi do povecanja unutrašnje otpornosti celija kao kontaktni otpor izmedu kiseline i mreže (ploce). Ako se povecavanje otpora ignoriše, što znaci da se baterija ne sklanja iz upotrebe, pozitivne mreže ce na kraju izgubiti mehanicka svojstva i poceti da pucaju. |
Inicajlno i / ili osvezavajuce punjenje :
|
|
|
Baterije se prazne tokom transporta i skladištenja. U zavisnosti od vremena skladištenja,
baterija može da zahteva tzv. osvezavajuce punjenje. Pogledajte odeljak
Saveti za skladistenje VRLA baterija
kako bi ste videli preporuke za skladištenja.
- Dozvoljeno je SAMO punjenje konstantnim naponom. Proverite da li Vas punjač obezbedjuje konstantni napon. (Većina modernih punjača su sa konstantnim naponom.)
- Odrediti maksimalni napon koji sistem može da se pruzi (ili
maksimalni napon na izlazu punjaca bez opterećenja). Ovo se tice preporuka od strane
proizvođača / dobavljača sistema opreme, u ovom slucaju sa DC ispravljacima.
- Podeliti najveći ukupan napon sistema po broju ćelija (ne baterija) povezan
u seriji. To je maksimalan napon u voltima po ćeliji koji se može koristiti za punjenje.
NIPOSTO ne prelaziti PREKO 2,45 volti po ćeliji.
- Tabela 1 preporučuje napon punjenja po ćeliji i vreme punjenja u zavisnosti od napona. Izaberete najveci nivo napona punjenja koji sistem omogućava a da ne prelazi 2,45 volti po ćeliji.
| Tabela 1 - Naponi punjenja VRLA baterija u zavisnosti od vremena i temperature |
NAPON PO CELIJI
Inicijalno punjenje
|
VREME ( Sati )
Temp.
( 16°-32°C ) |
VREME ( Sati )
Temp. ( 5°-15°C ) |
VREME ( Sati )
Temp. ( < 4° C ) |
2.30 |
60 |
120 |
240 |
| 2.32 |
48 |
96 |
192 |
| 2.35 |
24 |
48 |
96 |
| 2.45 |
12 |
24 |
48 |
- Pratite temperaturu akumulatora tokom punjenja. Ako temperatura ćelije / baterije
pređe 105 ° F (40 ° C) zaustaviti punjenje odmah i omogućiti
temperaturi da se smanji ispod 90 ° C (32 ° C). Nepoštovanje ovog
upozorenja može dovesti do ozbiljnih prepunjavanja i oštećenja ćelija / baterije.
|
Olovne akumulatore u zavisnosti od tehnickog resenja možemo podeliti na :
|
|
|
-
Potopljene, ili „Mokre“ akumulatore, i
regulisanjem ventilom olovne akumulatore (VRLA / SLA ):
- Postoje i akumulatori izradjeni u AGM (Absorbed Glass Mat) tehnologiji;
- Kao i akumulatori poslednje tehnologije izradjeni u Gel tehnologiji.
Za razliku od tradicionalnih „mokrih“ olovnih akumulatora gelirani akumulatori ne moraju stajati uspravno (mada se ne mogu puniti izvrnuti). Dodatno, gelirani akumulatori onemogucavaju isparavanje elektrolita, prosipanje uobicajno za „mokre“ akumulatore (uz što se veže i problem korozije), i imaju veliku otpornost na ekstremne temperature, udarce i vibracije. Kao rezultat svih ovih prednosti primarno se koriste u automobilima, brodovima, avionima i ostalim motornim vozilima. Ove baterije se cesto nazivaju hermeticki zatvorenim olovnim akumulatorima ( sealed lead-acid – SLA ) zbog njihovih nepropusnih kucišta, ali oni nisu 100% zatvoreni; sistem regulacije ventilom (valve regulated lead acid - VRLA) dozvoljava da se gas bude izbacen. Hemijski, oni imaju isti sastav kao i „mokri“ (ne zatvoreni) akumulatori osim što je legura antimona u olovnim plocama zamenjena kalcijumom. Zato ih cesto spominju i kao olovo-kalcijum baterije.
|
Nepropisno punjenje baterije
|
|
|
|
Proizvodjaci baterija odredjuju raspon napona za razlicite vrste baterija kojih se moraju strogo pridržavati . Ako je napon na nekoj celiji veci od dozvoljenog više ili niže od preporucene vrijednosti , on ce imati štetan uticaj na vek trajanja baterije . Takodje treba napomenuti da odredeni raspon napon a jako zavisi od temperature . Pravi napon za punjenje baterije na 25 ° C ce biti previsok , ako se baterija puni na temperaturi okoline od 33 ° C. Jako je važno za korisnika razumeti interakciju izmedu napona i temperature
|
Posledice punjenja manjim i vecim naponom od propisanog
|
|
|
- Niski napon punjenja (undercharging) - uzrokuje da se sulfat u obliku kristala formira na površini ploca, buduci da nema dovoljnog protoka struje da drzi bateriju potpuno napunjenu. Sulfat kristala koji otvrdne tokom dugog vremenskog vremena nece se vratiti u otopinu kada se primeni pravi napon i, stoga, rezultuje trajnim gubitkom sposobnosti. Produzen nedovoljni napon punjenja ce takodje uzrokovati gubitak aktivnog materijala iz negativno naelektrisanih ploca.
-
Visoki napon (Overcharging) - Prekomerno punjenje uzrokuje preterano trovanje gasovima od vodonika i kiseonika. To dovodi do gubitka vode u poplavljenoj celiji i isusivanje VRLA celija. Visoki napon takodje uzrokuje vecu jacinu struje, što opet uzrokuje ubrzano korodiranje i prolivanje aktivnog materijala iz pozitivnih ploca. Rekombinacija gasova u obliku vode u VRLA celijama prouzrokuje toplotu a toplota uzrokuje vecu struju. Stoga, prekomerno trovanje gasovima u VRLA celijama može dovesti do toplotnog praznjenja.
|
Punjenje VRLA baterije u zavisnosti od napona
|
|
|
Pored toga sto se baterije moraju puniti u odredjenom vremenskom intervalu u zavisnosti od temperature u kojoj su skladistene posle proizvodnje, vazan faktor za osvezavajuce punjenje je i velicina napona na neopterecenim kontaktima baterije.Svaki proizvodjac propisuje vrednosti napona za svoje baterije i kod istih se treba raspitati. Pogledajte tabelu 2 koju u nedostatku preporucenih vrednosti od strane proizvodjaca mozete uzeti kao reper:
| Tabela 2 - Donje vrednosti napona neopterecene VRLA baterije |
NAZIVNI napon baterije |
2 V |
6 V |
12 V |
STVARNI napon baterije |
> 2.1 V |
> 6.2 V |
> 12.4 V |
Proverite napon nove baterije pre upotrebe, ukoliko je ispod 2.08V/celiji, potrebno je brzo pristupiti ciklusu punjenja.
|
- Sta znaci 20 HR i kako jedna te ista baterija moze imati i 100 i 135Ah? |
|
|
Na kucistu svake VRLA baterije izmedju ostalih informacija nalazi se i podatak o Ah koje data baterija moze isporuciti za dato vreme i pod datim opterecenjem.
Kod baterija manjeg kapaciteta dati Ah su dobijeni na 20 Hr tj dvatesetocasovnih praznjenjem. Neki proizvodjaci za baterije veceg kapaciteta izrazavaju Ah na 10 Hr tj desetocasovnom praznjenju. Kod ciklicnih baterija Ah se izrazavaju na 1, 2 ili 3 Hr te tako ista baterija na 3 Hr ima 100 Ah dok na 20 Hr ima 115 Ah. Hemijski sastav olovne VRLA baterije je takav da baterija ima odredjeno samo regenerisanje u jedinici vremena.
Sve ovo moze biti zbunjujuce pa cemo pokusati slikovito objasniti o cemu se tu ustvari radi.
Na slikama nize prikazana je kada sa vodom.
-
Neka zapremina vode u kadi predstavlja nas kapacitet baterije u Ah i neka 90 L vode bude 90 Ah koje baterija moze pruziti na 10 Hr.Za tih 10 sati nakapace jos 10 litara sto predstavlja samoregenerisanje baterije tj sve ukupno 100 Ah za 10 Hr
- Donju slavinu posmatracemo kao struju kojom praznimo bateriju.
Sto je slavina vise otvorena jacina struje je veca i obrnuto.
- Tus koji neprestano kaplje neka bude svojstvo baterije da se regenerise
 |
 |
 |
Slika 1 |
|
Slika 2 |
Slavina je skroz otvorena |
|
Slavina je otvorena do pola |
Tako imamo da na prvoj slici gde je slavina skroz otvorena tj veca je struja praznjenja, voda ce isteci za odrdjeno vreme recimo 10 Hr. Dakle 90 litara je isteklo za 10 sati ili 90Ah / 10 Hr. Za 10 Hr nakapalo je jos 10 litara vode iz slavine dakle sve ukupno 100 Ah/10 Hr
Na drugoj slici je slavina otvorena do pola tj struja praznjnja je manja. Vodi ce u tom slucaju trebati 20 Hr da istekne. Za 20 Hr isteklo je 90 litara vode plus 25 litara vode koja je kapljalja u toku 20 Hr.U ovom slucaju isteklo je ukupno 115 Litara ili 115 Ah/20 Hr
|
|
