Активный балансир для свинцовых АКБ

Описание

В системах резервного и автономного электроснабжения обычно применяются цепочки аккумуляторных батарей соединенных на напряжение 24 или 48 вольт. Это ведет к проблеме неравномерного заряда аккумуляторов в цепи, т.е. разбалансировки заряда. Один аккумулятор будет заряжаться быстрее или медленнее, чем соседний в этой цепочке. При циклических зарядах-разрядах данная ошибка будет накапливаться, что приводит к тому, что в системе появятся аккумуляторы которые заряжены сильнее других, и при заряде они «кипят», и не дозаряженные аккумуляторы которые будут сульфатироваться. Что в конечном итоге приведет к преждевременному старению батарей и выходу их из строя.

Время работы оборудования в такой ситуации будет стремительно сокращаться и вместо положенных, к примеру, 5-7 лет для одного аккумулятора, система через 1,5 — 2 года будет иметь меньше половины первоначальной емкости.
Многие инсталляторы видят, что их оборудование стало работать значительно меньше по времени от АКБ и пытаются нарастить мощность системы путем подключения дополнительных АКБ . Этот вариант на какое-то время спасает ситуацию, но не устраняет, а только усугубляет проблему. В результате примерно через 1,5…2 года эксплуатации ИБП приходится менять все АКБ. Заменой первых вышедших из строя аккумуляторов проблему не решить – они будут отличаться от остальных АКБ и дисбаланс напряжений будет еще сильнее. В среднем за год эксплуатации системы 48В нужно будет менять 1 аккумулятор, а если таких сборок несколько, то четверть от общего количества.

Увеличить срок службы аккумуляторов можно, применив систему балансировки, которая будет выравнивать напряжения на каждой АКБ в процессе их эксплуатации. При этом в цепочке аккумуляторов не будут появляться перезаряженные АКБ и недозаряженные.

Система активной балансировки заряда аккумуляторных батарей представляет собой группу активных балансиров устанавливаемых на каждый аккумулятор и связанных с модулем мониторинга (монитор балансира).

Система активной балансировки устроена следующим образом. Каждая батарея в системе имеет собственный балансир. Все балансиры соединены в цифровую сеть и соединены своими преобразователями с системным (общим) напряжением. Соединение выполняется стандартными Ethernet патч-кордами заводского изготовления. Каждый балансир имеет микроконтроллер который:
— измеряет параметры своей АКБ и передает их в сеть
— принимает из сети параметры других АКБ в системе.
— оптимальным образом вычисляет необходимый ток зарядки (или разрядки) своего АКБ.
Общее системное напряжение является опорным источником (или приемником) энергии для импульсного преобразователя. Каждый балансир является независимым и самостоятельным устройством. Система предназначена для выравнивания уровня заряда аккумуляторов, «перекачивая» энергию из наиболее заряженных АКБ в менее заряженные, и является самонастраивающейся, благодаря применению механизма распределенных вычислений внутри каждого балансира.

Монитор балансира является единственным устройством через которое пользователь может:
— Просматривать все параметры сети
— Просматривать параметры каждого АКБ в сети
— Программировать любые параметры любого устройства в сети (при соответствующем уровне допуска)
— Отслеживать состояние каждой АКБ. Вести запись параметров каждого АКБ на встроенный Flash накопитель. Накопление ведется в файл базу данных (типа Exсel). Этой файл пользователь может скачать себе на РС для дальнейшего просмотра и анализа.

Предлагаемая система балансировки обладает рядом преимуществ перед распространенными на рынке пассивными балансирами:

— Активная балансировка АКБ — может заряжать и разряжать аккумуляторную батарею.
— Балансировка с высоким КПД
— Высокая точность измерения напряжения на АКБ
— Работа в системе 12, 24, 48 вольт, автоматическое определение
— Работа балансиров с аккумуляторами на 6 и 12В, автоматическое определение.
— Количество балансиров в сети — до 48 шт
— Микропроцессорное управление в каждом балансире
— Ведение статистики по каждому АКБ (файлы истории в формате Excel)
— Мониторинг системы балансиров на графическом дисплее.
— Связь с компьютером через USB, для считывания статистики.
— Малое количество проводов в сети + простота подключения благодаря разъемам RJ45.
— Может балансировать ток в АКБ даже при гальванически изолированном зарядном устройстве (ЗУ не подключено напрямую к АКБ + все АКБ не соединены между собой).