लीड बैटरी का उपयोग करना और पुनर्स्थापित करना मेरा अनुभव है

हाल ही में, मैंने अपने यूपीएस में एक और बैटरी रिप्लेसमेंट किया। मैंने लीड-एसिड बैटरी, उनके उपकरण और प्रक्रिया के रसायन विज्ञान के सही उपयोग के सवाल का गहराई से अध्ययन करने का निर्णय लिया।

पाठ्यक्रम के कारण बैटरियों की कीमत बढ़ रही है और उन्हें खरीदना लाभहीन हो गया है।

क्या बैटरी को लंबे समय तक चलना संभव है? उनमें से सबसे अधिक कैसे प्राप्त करें, ताकि उपकरण लंबे समय तक चले और बिजली आउटेज मुझे परेशान न करें?

मैं अपना अनुभव साझा करना चाहता हूं। कौन परवाह करता है, कृपया, बिल्ली के नीचे ...

लंबी बैटरी लाइफ।

निर्बाध बैटरी पर, निर्माता 20-घंटे की क्षमता लिखते हैं, अर्थात, वह क्षमता जो बैटरी 20 घंटे के निर्वहन में देगी।

लेकिन निर्बाध बिजली प्रणालियों में, ऐसा शासन मौजूद नहीं है। वे लगभग 30 मिनट तक बैटरी पावर पर चलते हैं। और आमतौर पर 5-10।

आइए, CSB GP1272 बैटरी पर 7.2 आह की घोषित क्षमता वाली डेटाशीट से प्लेट को देखें:



इसलिए, अगर हम इसे 1 घंटे में 10.8 वोल्ट के वोल्टेज में डिस्चार्ज करते हैं (यह अब अनुशंसित नहीं है अन्यथा संसाधन का नुकसान होगा), तो यह 5.23 आह देगा। पहले से घोषित 7.2 से बहुत दूर है न?

यदि 30 मिनट, तो 4.38
यदि 10 मिनट, तो 3.1 क्षमता का केवल 43% है!

निष्कर्ष: लीड बैटरी उच्च धाराओं को देना पसंद नहीं करती हैं।

निर्माताओं की अंतरात्मा पर घोषित क्षमता को छोड़ दें और सोचें कि आगे कैसे बढ़ना है।

और यहाँ है कैसे:

एक बैटरी के साथ निर्बाध बिजली की आपूर्ति कंप्यूटर को बिजली देने के लिए उपयुक्त नहीं है। खैर, शायद बहुत कमजोर कार्यालय मशीनों को छोड़कर।

ठीक है, या वे कुछ ही मिनटों में काम करेंगे और बैटरी जल्दी से मर जाएगी और उनकी क्षमता का एक तिहाई भी दूर नहीं देगी।

निर्बाध बिजली की आपूर्ति स्वयं कर सकती है और उस पर लिखे गए लोड के कुछ समय के लिए 300 वाट का सामना कर सकती है, लेकिन अंदर की बैटरी बहुत मुश्किल होगी।

इस तरह की निर्बाध बिजली की आपूर्ति कुछ प्रकार के कम-पावर डिवाइस (राउटर, उदाहरण के लिए) या एक नेटटॉप या एक छोटे से मॉनिटर के साथ बहुत कमजोर कार्यालय प्रणाली को बिजली देने के लिए उपयुक्त है।
कंप्यूटर को बिजली देने के लिए, आपको दो बैटरी के साथ एक अबाधित बैटरी का उपयोग करने की आवश्यकता है। आमतौर पर ये स्मार्ट डिवाइस हैं।

यह न केवल 2 गुना अधिक क्षमता है, बल्कि वर्तमान से 2 गुना कम है। तो, एम्पीयर * घंटे बैटरी को अधिक वापस देने में सक्षम होंगे।

पीएफसी सुधारक और कंप्यूटर में उच्च दक्षता के साथ उच्च गुणवत्ता वाली बिजली की आपूर्ति का उपयोग करना भी अच्छा होगा।
एक अच्छी बिजली की आपूर्ति के साथ कम नुकसान होगा, जिसका मतलब है कि लंबे समय तक बैटरी जीवन।

लंबी बैटरी लाइफ

कुछ निर्बाध में बैटरी 5-6 साल तक क्यों रहती है, जबकि अन्य में वे एक साल तक मर जाते हैं, और उन्हें स्थापना से वहां से उठाना पड़ता है? आइए इसे जानने की कोशिश करते हैं।

ऐसा करने के लिए, इस चार्ट को डेटाशीट से देखें:



अब एक थर्मामीटर लें और कमरे में और बैटरी डिब्बे में तापमान को मापें।
अब चार्ट को देखें। यदि बैटरी का तापमान 20-25 डिग्री (सामान्य घर के अंदर) है, तो सेवा जीवन 5 वर्ष है। अगर ३५ है, तो २ गुना कम! और अगर 40 से ऊपर है, तो बैटरी 2 साल से कम जीवित रहेगी।

निष्कर्ष: बैटरी ठंडी होनी चाहिए! खैर, यह है कि कमरे के तापमान से अधिक नहीं है।
बढ़ते तापमान के साथ, रासायनिक प्रक्रियाओं और इलेक्ट्रोलाइट वाष्पीकरण में तेजी आती है।

और फिर भी, चार्ज वोल्टेज के तापमान मुआवजे जैसी कोई चीज अभी भी है।
कुछ डेटाशीट में यह इंगित किया गया है। लेकिन अधिक बार वे बस 20 या 25 डिग्री सेल्सियस के लिए मोड लाते हैं।

यहां एक डेटाशीट से एक चार्ट है:



विभिन्न तापमानों के लिए चार्ज वोल्टेज अलग है और इसे बैटरी डिब्बे में वास्तविक तापमान के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए। उन्नत यूपीएस स्वयं ऐसा कर सकते हैं। लेकिन सबसे अधिक बार, चार्जर वहां गूंगा है और बैटरी को गर्म करने के अलावा बढ़े हुए चार्ज वोल्टेज के साथ उबालता है।

आइए देखें कि वास्तविक उपकरणों में चीजें कैसी हैं

मेरे पास 2 स्मार्ट यूपीएस हैं। एक Ippon इस तरह है:



और एक और APC स्मार्ट 700 इस तरह है:



खैर, और सरल APC के एक जोड़े CS500 वापस।

स्मार्ट उपकरणों में एक विशेषता होती है। एक बड़ा लोहा ट्रांसफार्मर (BZHT) है।



यूपीएस के प्लग इन होने पर यह हमेशा सक्रिय रहता है। और वह खुद को गर्म कर रहा है! जब नेटवर्क से संचालित किया जाता है, तो यह BZHT ऑटोट्रांसफॉर्मर के मोड में काम करता है और वाइंडिंग्स को स्विच करके वोल्टेज को बढ़ा या घटा सकता है। साथ ही एक दादा ट्यूब टेलीविजन के लिए ट्रांसफार्मर में, लेकिन केवल स्वचालित रूप से। इससे चार्ज होता है। हालांकि अधिक आधुनिक यूपीएस में, चार्ज एक अलग आवेग पर किया जाता है।

तो इप्पन में, यह ट्रांसफार्मर 30 वाट गर्मी देता है। और एपीसी में लगभग 20।
(बेकार की खपत मापी गई)

मैंने कमरे के तापमान के साथ-साथ यूपीएस के बैटरी डिब्बे में तापमान को मापा।

मैंने चार्ज वोल्टेज भी मापा।

यह क्या हुआ:
कमरे में तापमान 25 डिग्री है।
इपॉन यूपीएस में तापमान 25 डिग्री है।
APC के अंदर का तापमान 34 डिग्री है!
इप्पन का चार्ज वोल्टेज 27.5 V है, APC में 27.2 V है।

इप्पन में एक कूलर है। और यह हमेशा अंदर घूमता रहता है। डिजाइनरों ने कूलिंग का ध्यान रखा, इस तथ्य के बावजूद कि यह सबसे अच्छे निर्माता नहीं हैं। लेकिन चार्जर वहाँ LM317 पर सबसे सरल रैखिक है। और मेरे 25 डिग्री घर के लिए वोल्टेज थोड़ा अधिक है।

एपीसी का बुरा हाल है। कोई मजबूर शीतलन नहीं है, स्थापना तंग है, ट्रांसफार्मर बैटरी डिब्बे को गर्म करता है। और यद्यपि चार्ज वोल्टेज लगभग समान है (शायद एक तापमान सुधार भी है), यह अभी भी बैटरी को जल्दी से मार देगा।

मैं क्या करूंगा

इप्पन में, मैं चार्जिंग वोल्टेज को थोड़ा कम कर दूंगा। यह करना आसान है। यह LM317 विभक्त श्रृंखला में रोकनेवाला की गणना और मिलाप करने के लिए पर्याप्त है। तो मैंने किया। अब वोल्टेज 27.15v है।

एपीसी के मामले में, मैंने वहां एक कूलर स्थापित करने का निर्णय लिया। आप निश्चित रूप से मामले से बैटरी निकाल सकते हैं। लेकिन यह निर्णय मुझे सौंदर्यपूर्ण नहीं लगा। इसके अलावा, यूपीएस के घटकों को बेहतर ढंग से ठंडा किया जाएगा, कैपेसिटर सूखेंगे नहीं।

बेंच टूल लें और जाएं:

खैर, छोटे APC CS500 में, आपको कुछ भी करने की आवश्यकता नहीं है। एक पल्स चार्जर है, और यह मुश्किल से गर्म होता है। वोल्टेज सामान्य सीमा के भीतर है।

तो, एक लंबी बैटरी जीवन के लिए आपको चाहिए

तापमान की स्थिति प्रदान करें।

सर्वर रूम के मामले में, यह बैटरी को एक अलग कमरे, कैबिनेट, बॉक्स और वेंटिलेशन / कूलिंग में हटा रहा है।

एक पारंपरिक निर्बाध प्रणाली के मामले में, यह कूलर का परिचय है, गर्म मामले के बाहर बैटरी को हटाने।

सुनिश्चित करें कि चार्ज वोल्टेज और बैटरी तापमान संगत हैं।

यदि आवश्यक हो तो सही वोल्टेज चार्ज करें।

बैटरी परीक्षण और पुनर्प्राप्ति

अब यह मेरे लिए दिलचस्प हो गया है। क्या उपयोग की गई बैटरी को पुनर्स्थापित करने का प्रयास करना संभव है? क्षमता और खोई हुई क्षमता।

यह स्पष्ट है कि इंटरनेट पर बहुत बकवास और नकली है। शुरू करने के लिए, मैंने इस मुद्दे का थोड़ा अध्ययन करने और सिद्धांत को पढ़ने का फैसला किया।

मैंने यह किताब पढ़ी। और यहाँ यह है । और हैबे पर एक लेख भी।

पठन से निष्कर्ष

1. कोई चमत्कार नहीं हो सकता। आप केवल कुछ लक्षणों के साथ अपेक्षाकृत लाइव बैटरी को पुनर्प्राप्त करने का प्रयास कर सकते हैं। यदि बैटरी में बैंकों की कमी है, तो प्लेटें गिर गई हैं या गिर गई हैं, तो यहां कुछ भी नहीं करना है। केवल रंग में!
2. पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया बहुत लंबी है (एक बैटरी के लिए लगभग एक सप्ताह)। इसलिए, ऐसा करने के लिए "मैन्युअल रूप से" बहुत श्रम गहन है और प्रयोगों के स्तर पर भी इसका कोई मतलब नहीं है। केवल एक स्वचालित प्रक्रिया समझ में आती है।
3. आप उन बैटरी को बहाल करने का प्रयास कर सकते हैं जो निर्बाध प्रणालियों में काम करती हैं। क्योंकि इन बैटरी की क्षमता के नुकसान का मुख्य कारण इष्टतम चार्ज और डिस्चार्ज मोड नहीं होने के कारण लगातार रिचार्जिंग और सल्फेशन के परिणामस्वरूप पानी की हानि है।
4. दालों में बैटरी को चार्ज और डिस्चार्ज करना बेहतर है। तो सही संरचना के कम फोड़े और क्रिस्टल बनते हैं।
   

मैंने बैटरी के परीक्षण और पुनर्स्थापन के लिए एक प्रायोगिक स्थापना की।

यहाँ उसका चित्र है:


क्लिक करने योग्य

"दिमाग" के रूप में मैंने अरुडिनो नैनो ले ली। वर्तमान स्रोत वर्तमान और वोल्टेज नियंत्रण के साथ एक प्रयोगशाला बिजली की आपूर्ति है। बाहरी दुनिया के साथ संचार के लिए - ब्लूटूथ HC-05 मॉड्यूल।

Key Q1 चार्जिंग को जोड़ता है। Q3 लोड R4 को डिस्चार्ज करने के लिए जोड़ता है। Arduino ADC पर वोल्टेज नियंत्रण के लिए डिवाइडर R6 / R8।

इस स्थापना का मुख्य विचार यह है कि यह अपने आप में दूर कोने में कहीं काम करता है, भोजन / पेय के लिए नहीं पूछता है। कभी-कभी आप देख सकते हैं कि वहां क्या हो रहा है और आपको इसे देखने की आवश्यकता नहीं है।

अब तक, सब कुछ "स्नोट पर" किया गया है। मुझे नहीं पता कि यह सब किसी काम का होगा या नहीं, इसलिए मैंने अभी तक बोर्ड और मामले से परेशान नहीं किया।



यह सब परेशानी टर्मिनल से दूर से नियंत्रित की जाती है:



योजना आपको कार्यक्रम के अनुसार अलग-अलग चार्ज / डिस्चार्ज चक्र चलाने की अनुमति देती है और लगभग इस पर विचार करती है कि प्रक्रिया पर कितनी बिजली खर्च की गई थी। आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि बैटरी कितना लेती है और देती है।

ऑपरेशन एल्गोरिथ्म इस प्रकार है:

यह आवेग 0.5 सेकंड चार्ज और 1 सेकंड छूट है।
पल्स डिस्चार्ज 1/1 सेकंड।
चार्ज वोल्टेज माप रोका जाता है (एनर्जेटिक नहीं)
निर्वहन वोल्टेज माप लोड के तहत है।

हम 3 मिनट चार्ज या डिस्चार्ज करते हैं, फिर वोल्टेज को मापते हैं, ब्लूटूथ मॉड्यूल को डेटा भेजते हैं और तय करते हैं कि जारी रखना है या नहीं।

एक निर्वासन कार्यक्रम भी है। वह लंबी है।

"संरेखण" के पहले 3 चक्र। यह एक छोटा चालू शुल्क और 10 घंटे की उम्मीद है।
फिर डिस्चार्ज / चार्ज चक्र।

"प्रयोगात्मक खरगोश" चुनें

बैटरी नंबर 1 स्वेन। (लेख की शुरुआत में उसकी तस्वीर)

यह 2012 की बैटरी है। यूपीएस इसे कसम नहीं देता है, यह एक आत्म परीक्षण पास करता है, लेकिन इसकी लगभग कोई क्षमता नहीं है। वह 10 मिनट निर्बाध रखती है, एक राउटर पर लोड होती है। वह नया और कचरा था, और 6 साल के काम के बाद सींग और पैर थे :) लेकिन बदमाशी के लिए - यह बात है।

ढक्कन खोलने और डिब्बे में झांकने से पता चला कि बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट की भारी कमी थी।

बैटरी नंबर 2 इप्पन



वह 2014 में थी, एक स्मार्ट-प्रकार यूपीएस में काम किया जब तक कि एक जोड़ी में पड़ोसी बैटरी में जार छोटा नहीं किया गया था। यह हाल ही में हुआ। यानी 4 साल से अधिक का परिचालन समय। वह बहुत उबला हुआ था और उसमें पानी डालना था।

आसुत जल के साथ ऊपर

यह पानी है, इलेक्ट्रोलाइट नहीं। क्योंकि यह पानी है जो पत्तियों, और सल्फ्यूरिक एसिड एक बाध्य अवस्था में प्लेटों पर रहता है। सादे नल का पानी बैटरी को तुरंत मार देगा।

आपको निम्नानुसार जोड़ना होगा:

चार्ज की गई बैटरी को ऊपर रखें। क्योंकि ऑपरेशन के दौरान, इलेक्ट्रोलाइट स्तर बदलता है और जब चार्ज किया जाता है तो यह अधिकतम होता है। कि कोई अतिप्रवाह नहीं था।
एक कुंद सुई के साथ एक सिरिंज के साथ, हम प्लेटों पर सीधे पानी छोड़ते हैं। और टॉर्च को देखो।
यह आवश्यक है कि प्लेटें ऊपर से गीली हों, लेकिन ताकि पानी गिर न जाए।
प्रक्रिया को 2-3 बार दोहराएं क्योंकि पानी कुछ घंटों के बाद अवशोषित हो जाता है।

परीक्षण बैटरी नंबर 1 में, मैंने लगभग 50 मिलीलीटर पानी डाला। बहुत, बैटरी लगभग सूखी थी! मैंने बैटरी नंबर 2 में थोड़ा कम जोड़ा, लेकिन प्रत्येक जार में 6-8 क्यूब्स भी।

पानी जोड़ने के बाद, वोल्टेज गिरा। पानी में प्लेटों के कुछ हिस्सों को शामिल किया गया था जो लंबे समय तक सूख रहे थे और यह स्पष्ट नहीं है कि क्या जमा है।

तो, मान लें कि अघुलनशील जमा (सीसा सल्फेट और α लीड ऑक्साइड) बैटरी को सामान्य रूप से रहने की अनुमति नहीं देते हैं। उनके पास प्लेटों के महान प्रतिरोध और निष्क्रिय अनुभाग हैं। इसके अलावा, ये जमा घने होते हैं और इलेक्ट्रोलाइट उनमें प्रवेश नहीं करते हैं। विशिष्ट सतह छोटा है और कोई इलेक्ट्रोलाइट परिसंचरण नहीं है। परिणामस्वरूप, लक्षण: बैटरी की क्षमता का नुकसान, चार्ज करते समय उबलते हुए बड़े आंतरिक प्रतिरोध (बैटरी एक बड़ी धारा नहीं दे सकती)।

इस हालत में एक बैटरी भी अपनी नेमप्लेट की क्षमता दे सकती है। लेकिन केवल कम धाराओं सो। तो इससे कोई व्यावहारिक लाभ नहीं है।

पुनर्प्राप्ति चक्र का कार्य "हानिकारक" लवण को भंग करना है। और सही मोड के साथ चार्ज करके, सही संरचना के साथ नई संरचनाएं बनाएं।

बैटरी 1 को एक लंबे संरेखण की आवश्यकता थी। यही है, अपेक्षा के साथ चार्ज चक्र।
हम चार्ज करते हैं, प्रतीक्षा करते हैं, वोल्टेज गिरता है। फिर हम फिर से चार्ज करते हैं।

मुझे लगता है कि पानी के लंबे समय तक उबलने के कारण, प्लेटों पर अलग-अलग गुणों के साथ असमान जमा होता है। यह एक ही प्लेट के भीतर एक अलग चार्ज करता है।
दुर्भाग्य से, डिस्चार्ज / चार्ज के लिए इस बैटरी के आगे के परीक्षणों से पता चला कि इसने एक डिब्बे में प्लेटों को रॉट किया है। इसे डिस्चार्ज कर्व पर "स्टेप" के रूप में देखा जाता है।

यह इस तरह दिखता है:



बाईं ओर सामान्य बिट वक्र है। दाईं ओर वह होता है जब प्लेटों का हिस्सा दूर झुक जाता है।

बैटरी नंबर 2 को लगभग संरेखण की आवश्यकता नहीं थी।

इसमें इलेक्ट्रोलाइट एक पड़ोसी बैटरी में एक दुर्घटना के कारण जल्दी से उबला हुआ था, और मैं सुझाव देता हूं कि मुश्किल से घुलनशील जमाव का समय नहीं था।

मैंने उसे डिस्चार्ज / चार्ज के 2 चक्र दिए।

वास्तविक के करीब स्थितियों में परीक्षण के लिए, मैंने 60W बल्ब पर लोड एपीसी बैक CS500 का उपयोग किया। बल्ब की शक्ति ज्ञात और मापी जाती है, यूपीएसए की दक्षता भी मापी जाती है और 80% के बराबर होती है। ऑपरेटिंग समय से, वितरित क्षमता की गणना करना संभव होगा।

यहाँ एक परीक्षण सेटअप है:



पानी जोड़ने के बाद, लेकिन रिकवरी साइकिल चलाने से पहले, मैंने यूपीएस से नियमित रूप से नंबर 1 की बैटरी चार्ज की और उसे एक प्रकाश बल्ब से छुट्टी दे दी।

दीपक 8 मिनट के लिए जला दिया गया, और बैटरी को 9.5 वी (लोड के तहत मापा गया) से छुट्टी दे दी गई। फिर निर्बाध शक्ति बंद हो गई। इन 8 मिनट प्रति बेंचमार्क (पुनर्प्राप्ति प्रक्रियाओं से पहले) लें।

मैंने पुनर्प्राप्ति से पहले बैटरी नंबर 2 को पीड़ा देना शुरू नहीं किया था। वह अभी भी फिट है, और 9.5v तक के निर्वहन के साथ उसे मारा जा सकता है।

बहाली के बाद, मैंने एक प्रकाश बल्ब के साथ एक ही स्टैंड पर बैटरी नंबर 1 का परीक्षण किया और ...
वह 16 मिनट चली।
जो कि पहले के मुकाबले 2 गुना ज्यादा है। और यह 6.5A के औसत करंट के साथ है।
बेशक, सड़ी हुई प्लेटों को बचाने के लिए कुछ भी नहीं है, लेकिन मुझे गतिशीलता पसंद है।
यहां तक ​​कि इस मृत बैटरी का उपयोग कुछ राउटर को बिजली देने या अटारी / तहखाने में कहीं स्विच करने के लिए किया जा सकता है और यह 30-40 मिनट तक चलेगा।
1.73 आह के बाद रिमोट क्षमता 0.87 आह तक

रिकवरी के बाद बैटरी नंबर 2 37 मिनट के लिए प्रकाश बल्ब के साथ स्टैंड पर चली गई।

उसी समय, मैंने इसे 9.5 नहीं बल्कि 10.5 वोल्ट तक डिस्चार्ज कर दिया। यह कैल्शियम है और इसे 9.5 में नहीं डिस्चार्ज किया जा सकता है।
दी गई क्षमता 6.5 ए के औसत वर्तमान में 4 आह है।

शीर्ष पर डेटाशीट से टैबलेट के साथ इसकी तुलना करें। निश्चित रूप से एक और बैटरी का डेटाशीट, लेकिन यह बहुत महत्वपूर्ण नहीं है।

तालिका में 6.5A का मान नहीं है, लेकिन प्रति सेल 1.75v के वोल्टेज के लिए आसन्न कॉलम हैं।
मैंने लगभग गणना की और यह 50 मिनट निकला, नई बैटरी एक डाटाशीट पर 6.5A की करंट धारण करेगी।

इसका मतलब यह है कि बैटरी नंबर 2 अपेक्षाकृत नए की क्षमता का लगभग 74% देता है। मुझे लगता है कि 4 साल से अधिक काम और एक अनुभवी दुर्घटना के बाद यह बुरा नहीं है।

यह बैटरी अभी भी काम करेगी।

सामान्य तौर पर, मैं निश्चित रूप से महत्वपूर्ण कार्यों के लिए refurbished बैटरी का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं करता हूं।
लेकिन माध्यमिक के लिए, कम-शक्ति और गैर-महत्वपूर्ण उपकरणों को बिजली देने के लिए, उनका उपयोग किया जा सकता है।

मैं एक वर्ष में लगभग एक बार उपयोग की जाने वाली बैटरियों के टेस्ट डिस्चार्ज / चार्ज को चलाने के लिए यूनिट का उपयोग करने की योजना भी बनाता हूं। मैं उनकी क्षमता और उपयुक्तता का मूल्यांकन करूंगा, ताकि विनाश, बिजली की शॉर्ट सर्किट और निर्बाध बिजली की आपूर्ति के साथ दुर्घटना न हो।

आप सभी का ध्यान देने के लिए धन्यवाद, मुझे आशा है कि कोई आपके काम आएगा।

अगर कोई बरनौल में प्रयोगों के लिए बैटरी दान करना चाहता है, तो मैं पीएम से पूछता हूं।