Como as condições operacionais afetam a bateria ou a história de uma ressurreição milagrosa

Para diagnóstico e manutenção, recebemos 8 baterias recarregáveis ​​(baterias) EnerSys PowerSave V 12V92F com tensão nominal de 12 V e capacidade de 92 Ah (no modo de descarga de 8 horas) (Fig. 1).


Fig. 1. Baterias recarregáveis ​​EnerSys PowerSave V 12V92F

Dados da bateria produzidos em abril de 2007. Eles foram operados em um sistema de energia ininterrupta, composto por duas baterias de 4 baterias cada. As baterias em cada uma das duas baterias foram conectadas em série. Para conveniência e compreensão do leitor, concordaremos em chamar uma unidade EnerSys PowerSave V 12V92F de "bateria" e a montagem de baterias conectadas em série de "bateria".

Vale ressaltar que cada bateria foi instalada na prateleira do rack, com a bateria nº 1 mais baixa e a bateria nº 2 mais alta. Diretamente no local, usando o analisador de bateria AEA-30V, foram realizadas medições de controle dos parâmetros de todas as baterias. Os resultados da medição mostraram que a resistência interna da bateria no número 1 da bateria (a abaixo) está na faixa de 10,28 a 17,41 mOhm, e a bateria do número 2 da bateria (a acima) é de 13,48 a 19,09 mOhm (histogramas com valores de tensão e resistência interna das baterias das baterias nº 1 e nº 2, veja na Fig. 2). De acordo com a documentação da bateria, sua resistência interna não deve ser superior a 5,05 mOhm.

Na fig. A Figura 2 mostra que a resistência da bateria da bateria nº 1 é, em média, menor que a resistência da bateria da bateria nº 2. Não é difícil explicar: a bateria nº 1 ficou na prateleira inferior do rack durante todo o período de operação - e a temperatura é mais baixa do que na prateleira superior onde a bateria nº 2 foi instalada.


Fig. 2. Parâmetros das baterias instaladas nas baterias nº 1 e nº 2 anteriores ao CTC

Dada a data de fabricação da bateria e a longa vida útil, decidiu-se adicionar 100 ml de água destilada a cada elemento de cada bateria.

Os ciclos de controle e treinamento (CTC - descarga / carga) foram realizados em equipamentos especializados AEAC-12V EHIP Activator. A descarga foi realizada de acordo com os requisitos do GOST 53165 - 2008, parágrafo 9.2.2 "Monitoramento da capacidade de reserva" e a documentação da bateria - ou seja, a bateria foi descarregada com uma corrente de 25 A a uma tensão de 10,5 V.

Como resultado da descarga (CTC nº 1) da bateria das baterias nº 1 e 2, foram medidos os valores da capacidade de reserva RC e da capacidade de descarga Qd (Tabela 1).

Quadro 1


De acordo com a documentação da bateria, sua capacidade de backup RC deve ser de 180 minutos.

Além disso, durante o KTZ No. 1, as baterias foram carregadas com uma corrente reversa com estabilização de tensão no último estágio. Nesse caso, cada bateria foi transferida com capacidade Qch 90 Ah.

Após o KTZ Nº 1, as resistências internas da bateria da bateria nº 1 assumiram valores de 7,77 a 10, 76 mOhm, e as baterias da bateria nº 2 de 9,8 a 14,61 mOhm (Fig. 3).


Fig. 3. Os parâmetros da bateria das baterias nº 1 e 2 após o CTC nº 1

Os resultados são animadores - os valores da resistência interna diminuíram acentuadamente. Decidimos realizar o segundo CTC.

No final da descarga de controle do KTZ No. 2, foram obtidas a capacitância de reserva RC e a capacidade de descarga Qd (Tabela 2).

Quadro 2


Após a descarga, as baterias foram recarregadas com uma corrente reversa. Ao mesmo tempo, cada um deles recebeu uma carga com capacidade de Qch de 70 a 100 Ah.

Após o KTZ 2, a resistência interna da bateria da bateria nº 1 assumiu valores de 7,77 a 11,72 mOhm, bateria da bateria nº 2 - de 10,24 a 17,36 mOhm (fig. 4).


Fig. 4. Os parâmetros da bateria das baterias nº 1 e 2 após o número 2 da KTZ

A partir dos dados fornecidos na tabela. 2 e fig. 4, observa-se que os melhores parâmetros (baixa resistência interna e alta capacidade de reserva) possuem as baterias nº 1, 2 e 3 da bateria nº 1 e a bateria nº 3 da bateria nº 2. Com base nesses dados, decidimos realizar um KTZ No. 3 adicional apenas para essas baterias.

A descarga de controle durante a CTC No. 3 mostrou que a capacidade de reserva RC dessas baterias aumentou ligeiramente (Tabela 3).

Quadro 3


Após o KTZ 3, as resistências internas das baterias nº 1, 2 e 3 da bateria nº 1 e da bateria nº 3 da bateria nº 2 assumiram valores de 8,19 a 11,71 mOhm (Fig. 5).


Fig. 5. Parâmetros da bateria nº 3 da bateria nº 1 e da bateria nº 3 da bateria nº 2 após KTZ nº 3

Durante a carga, foram detectados defeitos na bateria nº 4 da bateria nº 1 e na bateria nº 2 e 4 da bateria nº 2. Os defeitos são manifestados pela ondulação da tensão de carga com uma amplitude de 150 - 200 mV (Fig. 6 - 8). Tais oscilações estão provavelmente associadas à quebra de um separador que separa os eletrodos da bateria.


Fig. 6. Diagrama de tensão da bateria nº 4 da bateria nº 1 (corrente de carga 1 A)


Fig. 7. Gráfico de tensão na bateria nº 2 da bateria nº 2 (corrente de carga 5 A)


Fig. 8. Gráfico de tensão da bateria n ° 4 da bateria n ° 2 (corrente de carga 1 A)

Conclusões:

1. A bateria nº 4 da bateria nº 1 e a bateria nº 2 e 4 da bateria nº 2 estão com defeito. Não é recomendável incluir dados da bateria em uma bateria com uma bateria funcionando. A manifestação de um defeito pode afetar adversamente o desempenho de baterias que podem ser reparadas.

2. De acordo com os resultados de três CTCs, a capacidade de reserva das baterias nº 1, 2 e 3 da bateria nº 1 foi de ~ 83% (148 - 157 min) da capacidade declarada pelo fabricante (180 min). Outras baterias apresentaram capacidades de reserva mais baixas (de 82 a 109 min), o que corresponde a 46 - 61% da capacidade declarada pelo fabricante. De acordo com o parâmetro de resistência interna, as baterias nº 1, 2 e 3 da bateria nº 1 e a bateria nº 3 da bateria nº 2 são consistentes. No entanto, como pode ser visto na tabela 3, a bateria nº 3 da bateria nº 2 tem uma capacidade real muito menor.

3. A bateria, além das mencionadas no parágrafo 1, pode ser reparada e reparada.

4. Para manter os valores atuais da capacidade de reserva da bateria, é necessário realizar sua manutenção (dessulfatação) a cada 6 meses.

5. A temperatura ambiente afeta o desempenho da bateria - portanto, essas baterias devem ser operadas em uma sala com ar-condicionado.

Lista de equipamentos utilizados:

1. Multímetro HP3457A

2. analisador AEA30V

3. Ativador AEAC-12V