Der Einfluss der Temperatur auf die Batterie und die Bedeutung der Temperaturkompensation?

 

Auswirkung der Temperatur auf Batterien

 

1. Die Temperatur beeinflusst die Batteriekapazität

Bei unterschiedlichen Temperaturen ist die Viskosität der Schwefelsäurelösung in der Batterie uneinheitlich. Wenn zum Beispiel die Batterie eine Temperatur unter 0°C hat, steigt der Widerstand der Schwefelsäurelösung weiter an, wenn die Temperatur sinkt, was direkt das Gewicht der Elektrode erhöht. Der Effekt der Polarisierung, wodurch die Kapazität der Batterie verringert wird;

2. Die Temperatur beeinflusst das Laden und Entladen

In der Anfangsphase, wenn die Batterie wiederholten Entladungs- und Niederspannungs-Konstantspannungs-Ladezyklen unterzogen wird, ist die Batterietemperatur nicht hoch, da die Batterie Wärmeleitung hat, aber wenn der Lade-Entlade-Zyklus wiederholt fortgesetzt wird, wird die Temperatur des Elektrolyten erhebt euch. Beim Laden bei niedriger Temperatur nimmt die Dichte des Diffusionsstroms ab, während sich die Austauschstromdichte in einem Zustand geringer Abnahme befindet, was zu einer Intensivierung der Konzentrationspolarisation führt, wodurch die Ladeeffizienz der Batterie geringer wird .

3. Die Temperatur beeinflusst die verfügbare Zeit der Batterie

Eine zu hohe Temperatur wirkt sich direkt auf das Innere der Batterie aus. Wenn die Umgebungstemperatur 45 °C übersteigt, wird das chemische Gleichgewicht in der Batterie stark zerstört und Nebenreaktionen verursacht. Außerdem führt das Laden in einer Umgebung mit hoher Temperatur zu einer Verschlechterung der Batterieleistung, wodurch die Nutzungsdauer der Batterie verkürzt wird. Die Umgebungstemperatur beeinflusst nicht nur die Kapazität der Batterie, sondern auch die Lebensdauer und Lagerfähigkeit der Batterie im Float-Zustand. Im schwebenden Ladezustand ist die Umgebungstemperatur besonders wichtig, und der schwebende Ladestrom steigt mit steigender Temperatur. Während des Lade-/Entladevorgangs des Akkus ist die chemische Reaktion manchmal zu stark/glatt, wodurch der Akku nicht normal funktionieren kann.

Reaktion der Batterie bei unterschiedlichen Temperaturen

 

Bei hoher Umgebungstemperatur:

Die hohe Umgebungstemperatur der Batterie ist der Hauptgrund, warum die tatsächliche Lebensdauer der Batterie die vorgesehene Lebensdauer nicht erreichen kann. Wenn die Temperatur der Batterie ansteigt, nimmt die Akzeptanz des Ladestroms bei konstanter Spannung zu, und die Lebensdauer der Batterie wird aufgrund der Zunahme der gesamten akkumulierten Überladungsleistung verkürzt.

Bei hoher Temperatur beschleunigt die Erhöhung des Erhaltungsstroms die Akkumulation von Überladung und beschleunigt auch die Korrosionsrate des Gitters und die Erzeugung und Ausfällung von Gas, wodurch die Lebensdauer der Batterie verkürzt wird. Je 10 °C Anstieg der Batterietemperatur verkürzt sich die Lebensdauer der Batterie um 50 % bei konstanter Erhaltungsladespannung. Hohe Temperaturen intensivieren interne chemische Reaktionen, was zu Wasserverlust und erhöhter Gitterkorrosion führt. Wenn die Umgebungstemperatur der Batterie hoch ist, ist die Entladekapazität der Batterie höher als die tatsächliche Kapazität, und die Entladetiefe nimmt ebenfalls zu. Unter Lagerbedingungen ist die Temperatur hoch, die Selbstentladung groß und die Lagerdauer kurz.

 

Bei niedriger Umgebungstemperatur:

 

Die niedrige Umgebungstemperatur des Akkus verringert die Kapazität des Akkus, die Lade- und Empfangsfähigkeit und die Lebensdauer des Lade- und Entladezyklus. Die tatsächliche Entladekapazität der Batterie wird kleiner. Aus diesem Grund sind alle Blei-Säure-Batterien nicht ideal für den Wintereinsatz. Darüber hinaus ist eine Tiefentladung bei niedrigen Temperaturen im Winter nicht zulässig, da die Batterie sonst einfriert, wenn die Dichte des Elektrolyts abnimmt, was zu irreparablen Schäden wie Ausbeulen und Quetschen der Batterieplatte und Ausbeulen des Batteriegehäuses führt. Wenn die Umgebungstemperatur der Batterie niedrig ist, wird die Entladeleistung der Batterie schwach und die Kapazität nimmt ab. Unter Lagerbedingungen ist die Temperatur niedrig, die Selbstentladung gering und die Lagerdauer lang.

 

Durch die Einstellung der "Erhaltungsladespannung" ist die Funktion zur Sicherstellung der normalen Energieumwandlung der Batterie die "Temperaturkompensation". Eine vernünftige Implementierung einer "Temperaturkompensation" kann die Lebensdauer der Batterie effektiv verlängern und die Effizienz der Batterie verbessern.

 

So erreichen Sie eine Temperaturkompensation

 

Am Beispiel des Kommunikations-DC-Schaltnetzteils muss das Kommunikations-DC-Schaltnetzteil, um eine Temperaturkompensation zu erreichen, in der Lage sein, die Temperatur der Batterie in Echtzeit zu überwachen und die Floating-Ladespannung zum Laden rechtzeitig anpassen zu können Batterie entsprechend der gemessenen Temperatur. Die Überwachungseinheit im Kommunikations-DC-Schaltnetzteil kann die Temperatur überwachen und die Schwebespannung anpassen.

Für ein Kommunikations-DC-Schaltnetzteil mit einem 48-V-Akkupack basiert die Temperaturkompensation normalerweise auf 25 ℃, die Float-Spannung basiert auf 53,5 V und ist auf -3 mV/℃ pro Zelle (2 V) eingestellt.

 

Beispiel: Für die Kommunikationsstromversorgung des 48-V-Akkupacks wird bei einer erkannten Akkutemperatur von 10 °C die Schwebeladungsspannung wie folgt berechnet:

 

V Erhaltungsladung = 53,5 V + (10 °C – 25 °C) × (–3 mV) × 24 = 54,58 V

 

Für die Kommunikationsstromversorgung ist die schwebende Ladespannung der Batterie im Winter höher als 53,5 V und im Sommer niedriger als 53,5 V, was das Ergebnis einer Temperaturkompensation ist, die einer besseren Verwaltung und einem besseren Schutz der Batterie förderlich ist.

 

Einflussbereich der Temperaturkompensation

 

Die Temperaturkompensationsfunktion dient dazu, den Einfluss der Temperatur auf die Batterie zu minimieren, bedeutet jedoch nicht, dass die Batterie bei jeder Umgebungstemperatur mit dem Anpassungskoeffizienten der Ladespannung verwendet werden kann. Denn die Temperaturkompensationsfunktion dient lediglich dazu, die chemische Reaktivität der Batterie unter unterschiedlichen Temperaturbedingungen zu kompensieren .

 

Wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, verursacht die Erhöhung der Erhaltungsladungsspannung auch eine Reihe von Problemen, wie z. B. die Erhöhung des Erhaltungsladungsstroms und die beschleunigte Korrosion des Gitters; Reihe von Fragen. Besonders an Standorten mit großen Schwankungen der Umgebungstemperatur hat dies einen großen Einfluss auf die chemische Reaktionsgeschwindigkeit innerhalb der Batterie. Daher ist es immer noch notwendig, Raumklimageräte, Frischluftsysteme und andere Geräte zu verwenden, um zu versuchen, die Batterie auf der optimalen Betriebstemperatur von 20°C-25°C zu halten, damit die Kapazität der Batterie genutzt werden kann weitestgehend ohne Beschädigung der Batterie .

 

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