Mètodes de càrrega de bateries d'òxid plom i àcid

Bateries de plom - àcid: conversió d'energia i mètodes de càrrega

Una bateria de plom - àcid serveix com a mitjà d'emmagatzematge d'energia química, que es pot convertir en energia elèctrica quan ho necessitem. El procés de transformar l'energia química en energia elèctrica s'anomena càrrega, mentre que el procés invers, on la potència elèctrica es converteix de nou en energia química, es coneix com a descàrrega. Durant la fase de càrrega, una corrent elèctrica flueix a través de la bateria, impulsa per les reaccions químiques subjacents que hi tenen lloc. La bateria de plom - àcid utilitza principalment dos mètodes de càrrega primaris: la càrrega a tensió constant i la càrrega a corrent constant.

Càrrega a tensió constant

La càrrega a tensió constant és el mètode més prevalent per a carregar bateries de plom - àcid. Aquest enfocament ofereix diverses avantatges, com reduir el temps total de càrrega i augmentar la capacitat de la bateria fins a un 20%. No obstant això, comporta un compromís: una disminució de l'eficiència de càrrega d'aproximadament el 10%.

En el mètode de càrrega a tensió constant, la tensió de càrrega roman fixa durant tot el cicle de càrrega. Al principi del procés, quan la bateria està en un estat descarregat, la corrent de càrrega és relativament alta. Com la bateria acumula càrrega, la seva força electromotriu (emf) augmenta. Conseqüentment, la corrent de càrrega es va reduint gradualment amb el temps, a mesura que la bateria s'acosta al seu estat completament carregat. Aquesta relació dinàmica entre la tensió de càrrega, la corrent i les característiques internes de la bateria assegura que la bateria es carregui eficientment mentre es minimitza el risc de sobrecàrrega o dany.

Avantatges de la càrrega a tensió constant

Un dels principals avantatges de la càrrega a tensió constant és la seva flexibilitat per acomodar cèl·lules amb capacitats variables i nivells diferents de descàrrega. Aquest mètode permet la càrrega simultània de múltiples cèl·lules sense la necessitat de fer coincidir amb precisió les seves característiques. A més, encara que la corrent de càrrega és alta al principi del procés, aquesta fase de corrent elevada és relativament breu. Com a resultat, no provoca cap dany significatiu a les cèl·lules, assegurant la seva llargada de vida i seguretat.

Quan el procés de càrrega s'acosta a la seva finalització, la corrent de càrrega es va reduint gradualment i s'apropa a zero. Això succeeix perquè la tensió de la bateria finalment esdevé gairebé igual a la tensió del circuit d'alimentació, eliminant la diferència de potencial que impulsa el flux de corrent.

Càrrega a corrent constant

En el mètode de càrrega a corrent constant, les bateries es connecten en sèrie per formar grups. Cada grup es connecta a continuació a una línia d'alimentació de corrent contínua (CC) a través de reòstats de càrrega. El nombre de bateries en cada grup es determina pel voltatge del circuit de càrrega, amb el requisit que el voltatge del circuit de càrrega no hagi de ser inferior a 2,7 volts per cèl·lula.

Durant el període de càrrega, la corrent de càrrega es manté a un nivell constant. Com el voltatge de la bateria augmenta durant el procés de càrrega, la resistència al circuit es redueix per assegurar que la corrent romandisigui inalterada. Per prevenir problemes com la gasificació excessiva o el sobrescalentament, el procés de càrrega sovint es realitza en dues fases distintes. Una fase inicial implica la càrrega de les bateries amb una corrent relativament alta, seguida d'una fase final amb una corrent més baixa, assegurant un cicle de càrrega més controlat i eficient.

Detalls del mètode de càrrega a corrent constant

En l'enfocament de càrrega a corrent constant, la corrent de càrrega sol estar fixada al voltant d'un vuitè de la classificació d'amperes de la bateria. Aquest valor específic de corrent ajuda a assegurar un procés de càrrega equilibrat i segur. Com la bateria es carrega, el voltatge excedent del circuit d'alimentació es dissipa a través de la resistència en sèrie connectada al circuit de càrrega.

Quan es connecten grups de bateries per a la càrrega, s'ha de donar especial consideració a la seva configuració. L'objectiu és disposar les connexions d'una manera que minimitzi el consum d'energia per la resistència en sèrie. Això no només millora l'eficiència general del sistema de càrrega, sinó que també redueix les pèrdues de potència innecessàries.

Amb respecte a la resistència en sèrie, la seva capacitat de portar corrent és d'importància crítica. Ha de ser igual o superior a la corrent de càrrega requerida. No complir aquest requisit pot conduir al sobrescalentament de la resistència, que podria acabar brulant i interrompent el procés de càrrega.

Més endavant, quan es seleccionen bateries per a un grup de càrrega, és essencial que tinguin la mateixa capacitat. En casos on cal carregar bateries de capacitats diferents juntes, haurien de ser agrupades i gestionades basant-se en la bateria de menys capacitat entre elles. Aquesta pràctica evita problemes com la sobrecàrrega o la subcàrrega de bateries individuals dins del grup, assegurant així el rendiment i la llargada de vida de cada bateria.