О преимуществах применения аккумуляторного балансира БиМ-12-4 компании РЭМИ

В статье речь пойдет о преимуществах применения аккумуляторного балансира БиМ-12-4 компании РЭМИ для выравнивания уровня заряда аккумуляторов в последовательных цепочках АКБ, используемых в батарейных комплектах ИБП.

Балансир БиМ-12-4 компании РЭМИ предназначен для выравнивания уровня заряда последовательно подключенных к ИБП аккумуляторов. Теоретически, это гарантирует максимальный срок автономной работы источника бесперебойного питания и максимальный срок службы аккумуляторов. В данной заметке приводятся результаты проверки работы прибора.

Методика проведения испытаний

Испытание проводилось в два этапа:

• 1.1 Комплект аккумуляторов (3 АКБ 65 Ач) были полностью заряжены ИБП с внешними аккумуляторами с использованием балансира. В результате мы получили выравнивание уровня заряда аккумуляторов.
• 1.2 Был проведен разряд аккумуляторов при нагрузке 200 Вт с фиксацией времени разряда и уровня напряжения на аккумуляторах в начале и в конце разряда.

• 2.1 Комплект аккумуляторов (3 АКБ 65 Ач) были полностью заряжены ИБП с внешними аккумуляторами с использованием балансира. В результате мы получили выравнивание уровня заряда аккумуляторов.
• 2.2 Один из аккумуляторов был максимально разряжен. Таким образом мы искусственно создали ситуацию максимальной разницы в уровне заряда АКБ (2-а полностью заряжены, один полностью разряжен).
• 2.3 Комплект аккумуляторов (3 АКБ 65 Ач) были заряжены ИБП с внешними аккумуляторами без использования балансира до уровня, когда ИБП идентифицировал уровень заряда как 100 %.
• 2.4 Был проведен разряд аккумуляторов при нагрузке 200 Вт с фиксацией времени разряда и уровня напряжения на аккумуляторах в начале и в конце разряда.
• 2.5 Сопоставление времени разряда аккумуляторов при идентичной нагрузке покажет реальную разницу в емкости батарейного комплекта при использовании балансира и без него.

Уровень неравномерности заряда аккумуляторов можно будет оценить по напряжению аккумуляторов в начале и в конце процесса разряда.

Гипотезы, подвергаемые проверке

1. При использовании балансира время автономной работы будет больше.
2. При использовании балансира уровень заряда и разряда последовательно подключенных аккумуляторов будет более равномерным, что гарантирует увеличение срока службы АКБ.

Оборудование, использованное при проведении испытания

Кроме того, при испытании было использовано штатное программное обеспечение балансира БиМ-12-4.

Этап 1: заряд–разряд с фиксированием времени автономной работы при нагрузке 300 Вт

(прожектор FOTON LIGHTING FLOODINGHT BLACK FL-1001B + прожектор Halogen Lamp Jm-L150)

Заряд АКБ предварительно выровнен при помощи балансира БиМ-12-4 компании РЭМИ.

Напряжение АКБ при проведении испытания

Подготовка к проведению второго этапа

Этапы подготовки ко второму этапу:

Этап 2: Pазряд с фиксированием времени автономной работы при нагрузке 300 Вт

(прожектор FOTON LIGHTING FLOODINGHT BLACK FL-1001B + прожектор Halogen Lamp Jm-L150).

Напряжение АКБ при проведении испытания

Вывод 1

8 ч 49 мин гарантированно дольше, чем 5 ч 02 мин. Следовательно, гипотеза эксперимента «ИБП проработает дольше, при условии выровненного заряда АКБ» подтверждена.

Отдельно необходимо оговориться:

1. Столь большая разница во времени автономной работы была получена за счет искусственно созданной максимальной разницы в исходном уровне заряда аккумуляторов. На практике такой случай – это исключительная редкость.
2. Заряд АКБ на втором этапе длился 20 часов. Этого вполне достаточно для полного заряда АКБ при условии, что уровень их разряда примерно одинаков, но именно это, в данном случае, сказалось на результатах.

Дополнительной проверкой установлено, что при увеличении времени заряда, емкость подключенных аккумуляторов постепенно выравнивается. Но получить время автономной работы, сопоставимой с достигнутой при использовании балансира, не удалось. Даже на сроках заряда до 7 дней. Если это и возможно, такой режим работы приведет к травмированию перезарядом наиболее заряженных аккумуляторов из группы последовательно подключенных АКБ батарейного комплекта.

Вывод 2

Сопоставление напряжений на клеммах аккумуляторов перед отключением:

и при завершении разряда (перед отключением ИБП по разряду аккумуляторов):

можем сделать вывод: гипотеза «При использовании балансира уровень заряда и разряда последовательно подключенных аккумуляторов будет более равномерным, что гарантирует увеличение срока службы АКБ» тоже может считаться подтвержденной.

При начальном неравномерном заряде аккумуляторов в последовательной цепочке батарейного блока, в процессе эксплуатации, аккумуляторы подвергаются травмирующему перезаряду (выделено красным) и переразряду (выделено синим).

При условии постоянного выравнивания уровня заряда мы полностью исключаем влияние первичной разницы в уровне заряда аккумуляторов в последовательной цепочке и отклонение в уровне заряда аккумуляторов, неизбежно возникающее при эксплуатации. Таким образом, мы надежно исключаем перезаряд и недозаряд части аккумуляторов в последовательных цепочках. Это позволит исключить выход из строя всей цепочки аккумуляторов как следствие выхода из строя одного из них. В свою очередь, удлинение периода использования комплекта аккумуляторов уменьшит частоту его замены.

Вывод 3

Дополнительно можно утверждать, что применение балансира БиМ-12-4 позволит исключить ежегодные регламентные работы по выравниванию заряда аккумуляторов в батарейном комплекте, что даст экономию на использовании квалифицированного труда на проведении регламентных работ.

Кроме того, применение балансира позволит исключить отключение нагрузки, требовательной к надежности электропитания, на несколько дней в году, необходимых для проведения упомянутых регламентных работ.

Дополнительная информация

Выпускаемый компанией РЭМИ балансир может быть использован в ИБП с батарейным комплектом до 40 аккумуляторов за счет подключения до 9-ти блоков расширения БР-12.

Кроме того, компания РЭМИ планирует запустить производство балансиров, произведенных в одном блоке и предназначенных для балансирования до 40 аккумуляторов.

Приложение 1:

Групповой портрет участников эксперимента:

Приложение 2:

Настройки балансира перед началом эксперимента:

Приложение 3:

Отчет ПО балансира при проведении первого этапа эксперимента: при включении ИБП на заряд аккумуляторов:

При окончательном выравнивании уровня заряда аккумуляторов:

Лаборатория интернет-магазина www.1000va.ru