Jak ładować 4 akumulatory żelowe 12V 18Ah połączone szeregowo?

Witam,
mam 4 akumulatory żelowe 12V 18Ah połączone szeregowo wykorzystywane do pracy cyklicznej. Niestety akumulatory to nie mój konik dlatego proszę o podpowiedz kogoś kto ma większą wiedzę w tej dziedzinie.
Chodzi o sposób ich ładowania, czy ładować je połączone szeregowo jak w UPS-ie czy każdy z osobna. Najważniejsza jest ich żywotność i zachowanie pojemności przez jak najdłuższy czas (ilość cykli ładowania)

Z góry dziękuję za pomoc i pozdrawiam

Ładuj tylko i wyłącznie każdy z osobna.

Hehehee bałem się tej odpowiedzi. W związku z tym, że każdy ma być ładowany z osobna a akumulatory są połączone szeregowo to mam jeszcze jedno pytanie. Mam moduł 4 identycznych ładowarek i teraz mogę je podłączyć każdą do poszczególnego akumulatora bez zdejmowania mostków między nimi, czy pierw muszę rozłączyć wszystkie akumulator i dopiero je ładować?

ZADRYK napisał:

Najważniejsza jest ich żywotność i zachowanie pojemności przez jak najdłuższy czas (ilość cykli ładowania)

Jeśli chodzi o zachowanie jak najdłuższej żywotności, to zwróć tez uwagę na rozładowywanie( zbyt głębokie znacznie skraca żywotność)

ZADRYK napisał:

Mam moduł 4 identycznych ładowarek i teraz mogę je podłączyć każdą do poszczególnego akumulatora bez zdejmowania mostków między nimi, czy pierw muszę rozłączyć wszystkie akumulator i dopiero je ładować?

Jakie dokładnie są to moduły?

Moduł w cudzysłowie czyli płytka drukowana która zawiera 4 ładowarki, gdzie każda jest zbudowana na oddzielnym impulsowym stabilizatorze napięcia i ograniczeniu prądowym.

Co do żywotności to wiem aby unikać głębokiego rozładowania dlatego akumulatory mają być ładowane po każdym wykorzystaniu.

ZADRYK napisał:

Chodzi o sposób ich ładowania, czy ładować je połączone szeregowo jak w UPS-ie czy każdy z osobna.

Jeśli są nowe z tej samej serii produkcyjnej to łączysz na stałe szeregowo i możesz ładować wspólnie tak jak je wspólnie rozładowujesz.

miecho18 napisał:

Ładuj tylko i wyłącznie każdy z osobna.

Nie przesadzajmy. Oczywiście jeśli to bateria przypadkowo zebranych akumulatorów o różnym stopniu zużycia to oczywiście nie jest zalecane wspólne ładowanie, ale też w takim wypadku należy monitorować rozładowanie każdego z akumulatorów z osobna.

ZADRYK napisał:

Mam moduł 4 identycznych ładowarek i teraz mogę je podłączyć każdą do poszczególnego akumulatora bez zdejmowania mostków między nimi, czy pierw muszę rozłączyć wszystkie akumulator i dopiero je ładować?

Ładowarki mają zasilanie 230V/50Hz? Jeśli tak to mają separację galwaniczną i połączenia szeregowego akumulatorów rozpinac nie musisz.

Akumulatory są nowe kupione razem. Pracują też razem bez żadnych dodatkowych odbiorów. Co do ładowarki to w tej chwili są dwa projekty, jeden do ładowania akumulatorów połączonych szeregowo drugi do ładowania każdego akumulatora z osobna. Ładowarki nie posiadają separacji galwanicznej ponieważ układ zawiera jedno trafo a za nim 4 stabilizatory. w takim razie abo użyję 4 transformatory albo będę musiał rozłączać akumulatory . Jednak wersja ładowania akumulatorów połączonych szeregowo jak w UPS-ie bardziej mi odpowiada.

Tak jak powiedział kolega wyżej, jeżeli są jednakowe to spokojnie możesz ładować szeregowo. Przecież w różnych urządzeniach np. w elektroenergetyce stosuje się szeregowe baterie akumulatorów żelowych i to nawet kilkanaście w szeregu.
Musisz oczywiście dopasować napięcie i prąd zasilacza do układu szeregowego.

Nie kiedy nawet kilkadziesiąt a konkretnie jeśli dobrze pamiętam to 32 z takim UPS-em się spotkałem. Bardziej chodziło mi o potwierdzenie przez kogoś mądrzejszego, że ładowanie cykliczne połączonych szeregowo akumulatorów nie skraca ich żywotności bo w UPS-ach jest to ładowanie buforowe czyli cały czas jakimś małym prądem konserwującym.

Witam. Dużo zależy od prądu rozładowania oraz rezystancji szeregowej akumulatorów. Jedną z metod wyrównania jest rozładowanie i ładowanie polaryzacyjne przez rezystor lub żarówkę. A nie wiemy jakie prądy poboru osiągasz.

Maksymalny prąd rozładowania to 22A

Jak koledzy wyżej napisali - możesz śmiało je ładować połączone szeregowo.

Co do zachowania żywotności - spójrz do noty katalogowej producenta. Tam jest napisane dużo na ten temat. Bardzo ważna jest zależność napięcia ładowania w odniesieniu do temperatury - im wyższa ta temperatura tym napięcie powinno być mniejsze. Dla standardowych akumulatorów VRLA jest to zazwyczaj ok. 2,25V - 2,3V/cell dla 25st. Prąd ładowania nie powinien przekraczać 0,2C, ale im mniejszy tym lepiej. Ładowanie oczywiście metodą CCCV. Kolejną ważną sprawą jest to do jakiego napięcia rozładowujesz baterie - zazwyczaj nie zaleca się schodzenia poniżej 1,5V/cell a rozsądną wartościa jest ok 1,67V/cell. Należy tego pilnować z podobną starannością jak dwóch powyższych zagadnień. No i na koniec warto dodać, że baterie dostosowane do pracy buforowej osiągają swoją maksymalną pojemność dopiero po kilku cyklach pełnego rozładowania. Dlatego przed uruchomieniem urządzenia w miejscu docelowym dobrze jest baterie przeładować chociaż ze 2 razy. Producent zaleca również pełne przeładowanie co 6 - 9 miesięcy. No i pamiętaj, że optymalna temperatura pracy to sprawa priorytetowa.

wolek14 napisał:

Dla standardowych akumulatorów VRLA jest to zazwyczaj ok. 2,25V - 2,3V/cell dla 25st.

To są zalecenia dla pracy buforowej. Autor pisał o zastosowaniu w pracy cyklicznej.

ZADRYK napisał:

wykorzystywane do pracy cyklicznej

Przy pracy cyklicznej też jest wymagana kompensacja temperaturowa napięcia, jednak jeśli akumulatory będą ładowane w temperaturze zbliżonej do pokojowej a prąd ładowania będzie w granicach 0,1 C to przyrost temperatury będzie niewielki i kompensacja temperaturowa w takich warunkach nie jest wymagana. Choć jej zastosowanie może być korzystne.
Napięcie odcięcia jest z kolei ściśle powiązane z prądem rozładowania akumulatora - dla rozładowania prądem 0,1 C zaleca się napięcie odcięcia 1,8 V/ogniwo natomiast dla prądów w okolicach 1 C zaleca się napięcie odcięcia 1,65 V/ogniwo.

Dodano po 40 [minuty]:

Swoją drogą jak chcesz wydłużyć żywotność tej baterii zwłaszcza ze względu na połączenie szeregowe akumulatorów co jakiś czas warto przeprowadzić ładowanie wyrównawcze. Wykonuje się je w ten sposób, że ładuje się akumulator napięciem 2,35 V/ogniwo z prądem nie większym niż 0,05 pojemności baterii przez 24 godziny.

Pilnowanie napięcia na akumulatorach, temperatura akumulatorów podczas ładowania, metoda ładowania te informacje posiadam ,
Wolek14 napisałeś, że baterie dostosowane do pracy buforowej osiągają swoja maksymalna pojemność dopiero po kilku cyklach pełnego rozładowania i najlepiej dokonać ze dwóch takich przeładowań przed wykorzystaniem akumulatorów w miejscu docelowym. Tylko, że ja będę wykorzystywał akumulatory cyklicznie to też mam dokonać takiego przeładowania? Jeśli tak to na czym to ma polegać bo nie spotkałem się z czymś takim.

Inaczej zadam pytanie
Mam 4 akumulatory żelowe kupione razem nowe sztuki tak samo naładowane. Pracują razem połączone szeregowo. Trochę teorii, każdy akumulator zbudowany jest z 6 ogniw połączonych szeregowo a elektrolity z poszczególnych ogniw nie mają ze sobą żadnego połączenia dlatego reakcje chemiczne w jednym ogniwie nie wpływają na inne. Tak więc teoretycznie łącząc 4 akumulatory uzyskujemy 24 ogniwa połączone szeregowo tylko że nie w jednej obudowie a w 4. W UPS-ach akumulatory są połączone szeregowo i tak też ładowane zakładam, że producenci wiedzą co robią i sprawdzili, że takie ładowanie nie skraca żywotności akumulatorów tylko, że tam akumulatory pracują buforowo.
Moje pytanie jest następujące:
Czy ładowanie cykliczne (nie buforowe) 4 akumulatorów połączonych szeregowo napięciem 55,2V i prądem 0,1C nie skróci żywotności akumulatorów. Proszę o prostą odpowiedź typu "tak" lub "nie" kogoś kto spotkał się z takim sposobem ładowania akumulatorów

z góry dziękuję za pomoc

ZADRYK napisał:

Tylko, że ja będę wykorzystywał akumulatory cyklicznie to też mam dokonać takiego przeładowania? Jeśli tak to na czym to ma polegać bo nie spotkałem się z czymś takim.

Nie musisz. Po prostu akumulatory osiągną pełnię swoich możliwości po 2-3 cyklach.

ZADRYK napisał:

Czy ładowanie cykliczne (nie buforowe) 4 akumulatorów połączonych szeregowo napięciem 55,2V i prądem 0,1C nie skróci żywotności akumulatorów.

Nie, nie skróci. Przy zachowaniu zasad poprawnego użytkowania baterii akumulatorów żywotność zestawu nie ulegnie skróceniu.

No i serdecznie dziękuje za konkretną odpowiedź

Jeśli dobrze zrozumiałem to akumulator uzyska pełnie swoich możliwości po 2-3 cyklach pełnego rozładowania i naładowania??

Spotkałem się z informacją, że nowo kupione akumulatory przed pierwszym użyciem należy naładować czy to prawda.

ZADRYK napisał:

cyklicznie to też mam dokonać takiego przeładowania?

Przy pracy cyklicznej nie.

ZADRYK napisał:

Czy ładowanie cykliczne (nie buforowe) 4 akumulatorów połączonych szeregowo napięciem 55,2V i prądem 0,1C nie skróci żywotności akumulatorów

Nie skróci sam powiedziałeś, że 12 V akumulator to sześć połączonych ze sobą ogniw bez balansera. Tak działają akumulatory że wszystkich samochodach i pojazdach spalinowych. Przy pracy cyklicznej zalecane napięcie to 2,4 V na ogniwo.

ZADRYK napisał:

Spotkałem się z informacją, że nowo kupione akumulatory przed pierwszym użyciem należy naładować czy to prawda.

Nie wiadomo jak długo stały w sklepie czy magazynie więc warto o je doładować.

Z tego co wiem to obecnie produkowane akumulatory kwasowe są sprzedawane w stanie pełnego naładowania. Jednak jeśli są to akumulatory, które były przechowywane przez kilka miesięcy mogły stracić część swego ładunku (o ile nikt nie nadzorował ich stanu) i przed pierwszym użyciem można je podpiąć pod ładowarkę.
Zresztą po zakupie tych akumulatorów możesz podłączyć miernik na zaciski akumulatora bez obciążenia. Jeśli miernik wskaże minimum 12,6 V na każdym akumulatorze to znaczy, że akumulatory są w pełni naładowane.

Napięcie ładowania na ogniwo to nie problem bo jest możliwość regulacji napięcia. Jeszcze tylko proszę o pomoc jak postąpić z akumulatorami na samym początku aby ich nie zniszczyć. Nim użyję akumulatorów to mam je naładować czy mogę je podłączyć od razu do urządzenia (napięcie na wszystkich akumulatorach to 12,98V - 13,00V). Następnie mam je rozładować do 42V i naładować do pełna aby uzyskały swoją pełną pojemność (2-3 takie cykle). Następnie mogę je doładowywać nim się całkowicie rozładują aby wydłużyć ich żywotność - tak pisze w nocie katalogowej.

Naładuj do pełna i używaj. Myślę że akumulatorów nie trzeba formować. W akumulatorach granica elektroda-elektrolit nie jest płaska - wręcz przeciwnie, mocno pokarbowana,
dla zwiększenia pojemności. Każdy mm2 elektrod zwiększa pojemność akumulatora i zmniejsza opór wewnętrzny. Przy takim stanie tej granicy
akumulator ma takie parametry, jakie powinien mieć, i prawidłowo używany utrzymuje ten stan przez
wiele cykli ładowania/rozładowania. Jeśli jednak dłuższy czas leży nieużywany, stan tej granicy ulega
powolnym zmianom - zmniejszają się nierówności i powierzchnia elektrod maleje(krystalizacja elektrod). Skutkiem tych
zmian jest wzrost oporności wewnętrznej akumulatora, i spadek pojemności. W rezultacie akumulator,
który trochę poleżał (np. w magazynie w hurtowni) będzie działać gorzej, niż podaje producent. Kilka cykli ładowania/rozładowania odpowiednim prądem powoduje, że stan
tej granicy wraca do tego, jaki był w chwili wyprodukowania.

Xantix napisał:

To są zalecenia dla pracy buforowej. Autor pisał o zastosowaniu w pracy cyklicznej.

Przepraszam, nie doczytałem do końca. W takim układzie można ładować takie baterie napięciem trochę wyższym niż 2,3V/cell. W dokumentacji twoich baterii powinno być ujęte ile producent dopuszcza (np. Remco o ile pamiętam podaje 2,5V).

Producent pakuje w pełni naładowane baterie, wraz z wygrawerowaną na obudowie datą produkcji. Od tej daty liczy się czas kolejnego przeładowania. Jednak, jak wyżej, w przypadku pracy cyklicznej nie ma to znaczenia. Ważne tylko żeby nie kupować baterii starszych niż 9 miesięcy, jeśli nie chcemy się bawić w "odnawianie" ich pojemności.

A w UPS-ach to się łączy i po kilkaset baterii, przy czym są to połączenia mieszane

Formowanie nie jest konieczne ale korzystnie wpływa w przypadku połączeń pakietowych zarówno szeregowych i równoległych a także mieszanych. Umożliwia ono wyrównanie parametrów pojemności akumulatorów.

ZADRYK napisał:

Następnie mogę je doładowywać nim się całkowicie rozładują aby wydłużyć ich żywotność - tak pisze w nocie katalogowej.

Doładowywuj je jak najczęściej. Akumulatory kwasowe "lubią" być cały czas w stanie pełnego naładowania. To zapewnia im długie życie.
Z tego co piszą producenci baterii wykorzystywanych chociażby w zasilaniu awaryjnym zalecane jest w przypadku częstego i głębokiego rozładowywania co jakiś czas poddać akumulatory ładowaniu wyrównującemu. Pozwala to na wyrównanie parametrów między poszczególnymi celami akumulatorów.

I tu się kolego zapędziłeś. Nie lubią być pod pełnym naładowaniem. Optymalne to 90- 95%, gdyż po pewnym czasie przy pracy cyklicznej objawiają się anomalie podobne do przeładowania.

Dziękuję wszystkim za pomoc teraz już wiem jaki sposób ładowania wybiorę i mogę przystąpić do wykonania ładowarki

cooltygrysek napisał:

I tu się kolego zapędziłeś. Nie lubią być pod pełnym naładowaniem. Optymalne to 90- 95%, gdyż po pewnym czasie przy pracy cyklicznej objawiają się anomalie podobne do przeładowania

A wziąłeś pod uwagę kolego, że akumulatora żelowego nie naładujesz stricte do 100% osiągalnej pojemności? Bo żeby tego dokonać trzeba by ładować akumulator do napięcia jakichś 15 V a tego akumulator żelowy nie wytrzyma.

cooltygrysek napisał:

gdyż po pewnym czasie przy pracy cyklicznej objawiają się anomalie podobne do przeładowania

Ta anomalie, od razu Trójkąt Bermudzki... Jak akumulator nie jest zasiarczony ani nie jest potraktowany zbyt wysokim napięciem ładowania to żadne "anomalie podobne do przeładowywania" nie wystąpią.

Xantix napisał:

Doładowywuj je jak najczęściej. Akumulatory kwasowe "lubią" być cały czas w stanie pełnego naładowania.

Pewnie masz na myśli przeciw działanie zasiarczaniu.

cooltygrysek napisał:

Nie lubią być pod pełnym naładowaniem. Optymalne to 95%, gdyż po pewnym czasie przy pracy cyklicznej objawiają się anomalie podobne do przeładowania.

Z tego co wiem to akumulator 12 V. Ładuje się do napięcia 14,4 V, a żeby go naładować do pełna trzeba dalej ładować małym prądem, ale nie można tego robić za każdym razem, bo to skraca żywotność płyt. Kolego cooltygrysek możesz lepiej opisać te procesy?

rafbid napisał:

Xantix napisał:


Doładowywuj je jak najczęściej. Akumulatory kwasowe "lubią" być cały czas w stanie pełnego naładowania.


Pewnie masz na myśli przeciw działanie zasiarczaniu.

Tak. W akumulatorze choć częściowo pozbawionym ładunku na płytach jest trochę siarczanu ołowiu. Jednak jeśli akumulator pozostaje w tym stanie dłuższy czas to siarczan ołowiu krystalizuje w postaci grubych kryształów. Kryształy te słabo przewodzą prąd i są bardzo trudne do rozpuszczenia w trakcie ładowania. Część kryształów pozostanie nierozpuszczona co spowoduje utratę części pojemności akumulatora. Dlatego akumulator powinien być doładowywany tak często jak to możliwe.

Do 15V, max 15.5V to ładowanie pełne 100%. Z reguły nie przekracza się 14 do 14.5V a to ładowanie nie pełne, właśnie w granicy 90 a 95%. Siarczany rozpadają się podczas przepływu wyższych napięć niż deklaruje producent. Zasada działania ładowarek do odsiarczania, polega na okresowym ładowaniu impulsami o wysokim dla akumulatora napięciu w granicach pomiędzy 40 a 60V. Powoduje to elektrochemiczny rozpad kryształków siarczanowych. Więc przestańcie recytować noty producentów, którzy zalecają to i owo byle by tylko zakupić dedykowane ładowarki. Tak naprawdę to zwykły ruski prostownik selenowy z dobrze dobranym trafem, jest zdecydowanie lepszy niż niejedna procesorowa ładowarka.

cooltygrysek napisał:

Z reguły nie przekracza się 14 do 14.5V a to ładowanie nie pełne, właśnie w granicy 90 a 95%

Dla akumulatora żelowego to jest właśnie ładowanie do "pełna" - bo do wyższego napięcia naładować go nie można.

cooltygrysek napisał:

Zasada działania ładowarek do odsiarczania, polega na okresowym ładowaniu impulsami o wysokim dla akumulatora napięciu w granicach pomiędzy 40 a 60V. Powoduje to elektrochemiczny rozpad kryształków siarczanowych.

Moja ładowarka odsiarczająca to zasilacz stabilizowany z ograniczeniem prądu. Podłącza się do niego akumulator, ustawia ograniczenie prądu na kilkaset mA i ładuje tak kilkadziesiąt godzin. Odsiarczanie takim zestawem wychodzi nad wyraz dobrze.