Kas ir nominālais spriegums?

Nominālais spriegums ir standarta sprieguma vērtība, kas piešķirta elektriskajai sistēmai vai akumulatoram, lai apzīmētu tās sprieguma klasi un kalpo kā atskaites punkts, nevis precīzs mērījums. Piemēram, "12 V" automašīnas akumulators faktiski darbojas no 10 V līdz 13,7 V atkarībā no uzlādes stāvokļa, bet mēs izmantojam 12 V kā tā nominālo spriegumu ērtai identifikācijai un sistēmas savietojamībai.

Termins "nomināls" cēlies no latīņu vārda, kas nozīmē "nosaukts" vai "nozīmēts". Kad inženieri piešķir ķēdei vai ierīcei nominālo spriegumu, viņi izveido bāzes atskaiti, kas nodrošina standartizētu projektēšanu, ražošanu un testēšanu visā nozarē.

Padomājiet par nominālo spriegumu kā elektriskās sistēmas sprieguma "nosaukuma zīmi". 240 V mājsaimniecības ķēde neuztur precīzi 240 0000 voltu katru brīdi-normālas darbības laikā tā var svārstīties no 235 V līdz 245 V. Nominālvērtība 240 V vienkārši nodrošina ērtu veidu, kā klasificēt un apspriest sistēmu, neiegrimstot pastāvīgās variācijās.

Šī standartizācija ir būtiska vairāku iemeslu dēļ. Iekārtu ražotāji var izstrādāt produktus, zinot, ka "120 V ierīce" visā pasaulē saskarsies ar spriegumu paredzamā diapazonā. Energosistēmas inženieri var norādīt komponentus, pamatojoties uz sprieguma klasēm, piemēram, 11kV, 33kV vai 132kV, neņemot vērā visas mazākās svārstības. Nominālais spriegums kļūst par parasto valodu, kas padara iespējamu elektrisko infrastruktūru.

Akumulatoru sistēmas lielā mērā ir atkarīgas no nominālā sprieguma klasifikācijas. Litija -jonu elementam ar nominālo spriegumu 3,7 V, kad tas ir pilnībā uzlādēts, tie būs 4,2 V, kad tas ir pilnībā uzlādēts, un samazināsies līdz 3,0 V, kad tas ir izlādējies, taču ražotāji to atzīmē kā 3,7 V, jo tas ir praktisks izlādes līknes viduspunkts, kurā akumulators nodrošina lielāko daļu izmantojamās enerģijas.

Elektroenerģijas nozarē tiek izmantotas vairākas sprieguma klasifikācijas, kuras bieži tiek sajauktas viena ar otru. Katrs no tiem kalpo noteiktam mērķim sistēmas projektēšanā un drošībā.

Nominālais spriegumsnosaka atskaites punktu-sistēmas sprieguma klasi vai "nosaukumu". Tas ir tas, ko redzat uz aprīkojuma etiķetēm un specifikācijām. Iegādājoties ierīci ar nominālo spriegumu 24 V, tas ir tās nominālā sprieguma apzīmējums.

Darba spriegumsapzīmē faktisko spriegumu, kas izmērīts aprīkojuma spailēs reāllaika darbības laikā{0}}. Šī vērtība svārstās atkarībā no slodzes apstākļiem, strāvas kvalitātes un vides faktoriem. 24 V nominālā sistēma var parādīt darba spriegumu no 22 V līdz 28 V atkarībā no tā, vai tā ir pakļauta lielai vai nelielai slodzei.

Nominālais spriegumsnosaka maksimālo sprieguma slieksni, ko iekārta var izturēt nepārtraukti bez bojājumiem vai veiktspējas pasliktināšanās. Nominālajam spriegumam ir jāpārsniedz nominālais spriegums par pietiekamu rezervi, lai pielāgotos sprieguma svārstībām barošanas avotā. Iekārtām, kas paredzētas 132kV nominālajai sistēmai, nominālais spriegums var būt norādīts kā 132kV ±10%, radot pieņemamu darbības diapazonu no 118,8kV līdz 145,2kV.

Apsveriet praktisku piemēru ar dzīvojamo automātisko slēdzi. Nominālais spriegums ir 240 V (sistēmas klasifikācija), darba spriegums svārstās no 230 V līdz 250 V normālas lietošanas laikā, un nominālais spriegums var būt 275 V (maksimums, ko slēdzis var droši pārtraukt bez bojājumiem).

Šī atšķirība kļūst kritiska akumulatora lietojumos. 24 V litija akumulatora nominālais spriegums ir 25,6 V (pamatojoties uz astoņām 3,2 V LiFePO4 elementiem sērijveidā), tas darbojas sprieguma diapazonā no 20 V līdz 29,2 V atkarībā no uzlādes stāvokļa, un tā nominālais maksimālais uzlādes spriegums ir 29,2 V, lai novērstu elementu bojājumus.

nominal voltage

Baterijas ir unikāls nominālā sprieguma gadījums, jo to izejas spriegums izlādes laikā nepārtraukti mainās. Atšķirībā no maiņstrāvas sistēmām ar relatīvi stabilu spriegumu, akumulatoriem rodas sprieguma kritums, jo tie atbrīvo uzkrāto enerģiju.

Dažādas akumulatoru ķīmijas metodes ir izveidojušas nominālos spriegumus, pamatojoties uz to elektroķīmiskajām īpašībām:

Litija -jons (Li-jons)akumulatori izmanto 3,7 V uz vienu elementu kā nominālo spriegumu. Šīs šūnas uzlādējas līdz 4,2 V, un tām vajadzētu izlādēties ne zemāk par 3,0 V, lai nodrošinātu ilgmūžību. 3,7 V nominālais spriegums ir spriegums, kurā šīs baterijas nodrošina lielāko daļu savas jaudas.

Litija dzelzs fosfāts (LiFePO4)akumulatori darbojas ar nominālo spriegumu 3,2 V uz vienu elementu, ar pilnībā uzlādētu spriegumu 3,65 V un minimālo drošo spriegumu 2,5 V. Šis zemākais nominālais spriegums, salīdzinot ar standarta litija{4}}jonu, atspoguļo atšķirīgās ķīmiskās un izlādes īpašības.

Svina{0}}skābeakumulatoru nominālais spriegums ir 2,0 V uz vienu elementu. Standarta “12V” svina-skābes automašīnas akumulators faktiski satur sešas virknes šūnas (6 × 2,0 V=12V nominālā), lai gan tas ir 12,6 V, kad tas ir pilnībā uzlādēts, un 10,5 V, kad tas ir izlādējies.

Niķeļa{0}}metāla hidrīds (NiMH)un niķeļa{0}}kadmija (NiCd) elementu nominālais spriegums ir 1,2 V, lai gan tie sasniedz 1,4 V, kad tie ir pilnībā uzlādēti, un 1,0 V, kad tie ir izlādēti.

Nominālais spriegums kalpo kā standartizēta atsauce, kas vienkāršo akumulatora konstrukciju un patērētāju izpratni. Kad redzat akumulatoru ar uzrakstu "48V", jūs uzreiz zināt tā aptuveno sprieguma klasi, bez nepieciešamības izsekot tā precīzajam spriegumam katrā uzlādes līmenī.

Akumulatoru ražotāji drošības un mārketinga apsvērumu dēļ apzināti izmanto nominālo spriegumu, nevis maksimālo spriegumu. Ir ārkārtīgi grūti ražot elementus ar precīzi identisku spriegumu,{1}}pat akumulatori no vienas ražošanas līnijas uzrāda nelielas atšķirības. Tirgojot baterijas ar nominālo spriegumu, ražotāji izvairās no jautājuma par "12 V akumulatora" pārdošanu, kura patiesībā varētu būt 11,7 V, kas varētu maldināt patērētājus vai pārkāpt reklāmas standartus.

24 V litija akumulatoru sistēmas parāda, kā nominālais spriegums darbojas praktiski, jo īpaši elektriskajos transportlīdzekļos, saules enerģijas uzglabāšanā un jūras lietojumos.

24 V litija akumulators faktiski nedarbojas tieši ar 24 voltiem. Nominālais spriegums ir atkarīgs no šūnas ķīmijas un konfigurācijas. LiFePO4 ķīmijai (visbiežāk 24 V sistēmām) faktiskais nominālais spriegums ir 25,6 V, kas iegūts, savienojot astoņas 3,2 V šūnas virknē (8 × 3,2 V=25.6V).

24 V litija akumulatora sprieguma diapazons ievērojami atšķiras atkarībā no uzlādes stāvokļa:

Pilnībā uzlādēts: 29,2 V (katra šūna ir 3,65 V)Nomināls (50% maksa): 25,6 V (katra šūna ir 3,2 V)
Pilnībā izlādējies: 20 V (katra šūna pie 2,5 V)

Šīs plašās sprieguma svārstības ietekmē sistēmas dizainu. Aprīkojumam, kas apzīmēts kā “24 V saderīgs”, ir jāpārvar viss šis sprieguma diapazons. Piemēram, 24 V līdz 230 V invertors parasti nosaka ieejas diapazonu no 19 V līdz 33 V, lai pielāgotos akumulatora sprieguma svārstībām visā tā izlādes ciklā.

Lai pareizi uzlādētu akumulatoru, 24 V litija sistēmu uzlādes kontrolleriem ir jānodrošina 29,2 V ±0,2 V. Izmantojot standarta 24 V lādētāju, kas paredzēts svina-skābes akumulatoriem, tas nedarbosies,-tas nenodrošinās pietiekamu spriegumu, lai pilnībā uzlādētu litija elementus. Tā ir izplatīta kļūda, kad lietotāji jaunina no svina-skābes uz litija akumulatoriem, neveicot arī uzlādes aprīkojuma jaunināšanu.

Nominālais spriegums nosaka arī saules paneļa konfigurāciju 24 V sistēmām. Tā kā lielākā daļa atsevišķu saules paneļu darbojas ar 12 V spriegumu, 24 V akumulatoru bankai ir nepieciešami vai nu divi 12 V paneļi, kas savienoti virknē, vai viens augstsprieguma panelis, lai radītu pietiekamu spriegumu uzlādei. Uzlādes sistēmai ir jāizvada spriegumam, kas ir lielāks par akumulatora nominālo 25,6 V, lai strāva tiktu ievadīta elementos.

Reālās pasaules lietojumprogrammas parāda, cik svarīgi ir izprast šos sprieguma raksturlielumus. Elektriskajā transportlīdzeklī, kas izmanto 24 V litija akumulatorus, akumulatoru pārvaldības sistēma (BMS) uzrauga elementu spriegumu, lai novērstu pārmērīgu -izlādi zem 20 V vai pārlādēšanu virs 29,2 V. Darbošanās ārpus šīm robežām var neatgriezeniski sabojāt šūnas vai radīt drošības apdraudējumu.

Elektriskās sistēmas visā pasaulē atbilst standartizētām nominālā sprieguma klasifikācijām, kas nodrošina iekārtu savietojamību un drošību. Šie standarti atšķiras starp maiņstrāvas (maiņstrāvas) un līdzstrāvas (līdzstrāvas) sistēmām.

Maiņstrāvas barošanas sistēmasizmantojiet nominālo spriegumu, kas atšķiras atkarībā no reģiona:

Ziemeļamerikas dzīvojamo māju sistēmas darbojas ar 120 V nominālo spriegumu (vienfāze) un 240 V nominālo spriegumu (dalītā-fāze). Faktiskais spriegums parasti svārstās no 114 V līdz 126 V 120 V sistēmām.

Eiropas un lielākā daļa starptautisko dzīvojamo sistēmu izmanto 230 V nominālo spriegumu (agrāk 220 V vai 240 V dažādās valstīs, tagad standartizēts līdz 230 V ±6%, lai atļautu abus diapazonus).

Rūpnieciskajās un komerciālajās sistēmās tiek izmantots augstāks nominālais spriegums: 480 V (izplatīts Ziemeļamerikas rūpniecībā), 400 V (Eiropas trīsfāžu sistēmas) un vēl augstāks pārvades spriegums 11 kV, 33 kV, 132 kV, 230 kV un 765 kV elektroenerģijas sadales tīklos.

Līdzstrāvas barošanas sistēmasievērojiet dažādus nominālā sprieguma standartus:

Automobiļu sistēmas: 12 V nominālā (lielākā daļa automašīnu), 24 V nominālā (kravas automašīnām un autobusiem), 48 V nominālā (daži hibrīdtransportlīdzekļi)

Telekomunikācijas: 48V nominālā (telekomunikāciju iekārtas, datu centri)

Saules un bateriju glabāšana: 12V, 24V, 48V nominālā (dzīvojamā sistēmā), augstāks spriegums komerciālām instalācijām

Sadzīves elektronika: 3,7 V vai 3,6 V (tālruņi, klēpjdatori, kas izmanto litija -jonus), 1,5 V (sārma baterijas), 9 V (parastās taisnstūra baterijas)

Šie standartizētie nominālie spriegumi nodrošina saderību starp ražotājiem un ģeogrāfiskajiem reģioniem. Ierīce, kas paredzēta darbam ar 12 V, darbosies ar jebkuru 12 V strāvas avotu — neatkarīgi no tā, vai tas ir automašīnas akumulators, sienas adapteris vai saules uzlādes kontrolleris,-pieņemot, ka pašreizējā jauda atbilst prasībām.

Starptautiskā elektrotehniskā komisija (IEC) uztur globālos standartus nominālā sprieguma specifikācijām, izmantojot IEC 60038, kas nosaka standarta spriegumus virs 100 V. Šī standartizācija novērš haosu, kas rastos, ja katrs ražotājs izvēlētos patvaļīgus sprieguma līmeņus saviem produktiem.

Energosistēmu projektētājiem jāstrādā šajos nominālā sprieguma ietvaros. Norādot automātisko slēdzi 132kV pārvades līnijai, inženieri zina, ka slēdža nominālajam spriegumam ir jāpārsniedz 132kV, lai tiktu galā ar parastajām sprieguma svārstībām, parasti kā maksimālo nominālo spriegumu norāda 145,2kV (132kV + 10%).

nominal voltage

Elektroiekārtas darbojas droši tikai tad, ja projektētāji ir iestrādājuši atbilstošas sprieguma drošības robežas -buferi starp nominālo spriegumu un nominālo spriegumu, kas atbilst reālām -sprieguma svārstībām pasaulē.

Lielākā daļa elektrisko sistēmu uztur sprieguma pielaidi ±10% ap nominālvērtību. 240 V nominālajai sistēmai jādarbojas droši jebkurā vietā no 216 V līdz 264 V. Iekārtām, kas paredzētas šai sistēmai, šīs izmaiņas ir jāapstrādā bez veiktspējas pasliktināšanās vai drošības problēmām.

Iekārtas nominālais spriegums vienmēr pārsniedz nominālo spriegumu par šo drošības rezervi. Apsveriet rūpniecisko motoru ar datu plāksnītes nominālu "440 V ±10%. Šim motoram ir 440 V nominālais spriegums, taču tas var droši darboties no 396 V līdz 484 V-sprieguma diapazons, kas atbilst normālām energosistēmas svārstībām, nesabojājot motora izolāciju vai tinumus.

Vairāki faktori nosaka šīs drošības robežas:

Sprieguma kritumsrodas pārvades līnijās un kabeļos pretestības dēļ, īpaši lielas slodzes gadījumā. Elektrības līnija ar 240 V nominālo spriegumu pie avota var nodrošināt tikai 230 V ilgstošas sadales līnijas tālākajā galā.

Slodzes variācijasietekmēt sprieguma stabilitāti. Kad tiek iedarbināti lieli motori vai citas smagas slodzes, tie uz laiku var samazināt sistēmas spriegumu. Kad šīs slodzes izslēdzas, spriegums var īslaicīgi paaugstināties virs nominālā.

Enerģijas kvalitātes problēmaspiemēram, harmonikas, pārejas un sprieguma kritumi regulāri notiek elektriskajos tīklos. Iekārtām ir jāiztur šie traucējumi bez kļūmēm.

Ģeogrāfiskās atšķirībasbarošanas avotā nozīmē, ka "nominālais" spriegums atkarībā no reģiona nedaudz atšķiras. Eiropas 230 V standarts attiecas uz valstīm, kuras vēsturiski izmantoja 220 V, un valstis, kas izmantoja 240 V.

Akumulatoru sistēmām nepieciešama īpaši rūpīga sprieguma pārvaldība. Litija akumulatori cieš neatgriezeniskus bojājumus, ja tie tiek uzlādēti virs maksimālā nominālā sprieguma vai izlādēti zem minimālā izslēgšanas sprieguma. 24 V litija akumulatora nominālais spriegums var būt 25,6 V, taču BMS ir jānovērš uzlāde virs 29,2 V (nominālais maksimums) un izlāde zem 20 V (izslēgšanas minimums).

Starpībai starp nominālo un nominālo spriegumu jābūt pietiekami lielai, lai pielāgotos paredzamajām svārstībām, bet pietiekami mazai, lai saglabātu efektivitāti. Pārmērīga rezerve nozīmē pārāk lielas, dārgas sastāvdaļas; nepietiekama rezerve apdraud iekārtas bojājumus sprieguma svārstību laikā.

Lai gan nominālais spriegums tehniski ir noteikta vērtība, nevis izmērīta, lai saprastu, kā faktiskais spriegums ir saistīts ar nominālajām vērtībām, ir nepieciešamas atbilstošas mērīšanas metodes.

Akumulatoriem visprecīzāko nolasījumu nodrošina atvērtās ķēdes sprieguma (OCV)-sprieguma mērīšana bez slodzes-. Pievienojiet digitālo multimetru akumulatora spailēm un pagaidiet 15-30 minūtes pēc slodžu atvienošanas, lai spriegums stabilizējas. 12 V svina-skābes akumulators ar 50% uzlādi parasti nolasa aptuveni 12,2 V, savukārt 12 V litija akumulators ar 50% uzlādi ir tuvāk 13 V.

Jauna akumulatora konstrukcijas nominālo spriegumu nosaka tā ķīmija un ražotāja testēšana. Inženieri izlādē akumulatoru ar standarta ātrumu (parasti 0,2-20% no akumulatora jaudas stundā) istabas temperatūrā un uzzīmē sprieguma līkni. Nominālais spriegums tiek izvēlēts, pamatojoties uz to, kur akumulators pavada lielāko daļu izmantojamā izlādes laika.

Maiņstrāvas sistēmām izmantojiet patieso RMS (root mean square) multimetru, lai precīzi izmērītu spriegumu. Standarta skaitītāji var uzrādīt nepareizus rādījumus mūsdienu elektronikā ar ne-sinusoidālām viļņu formām. Mēriet spriegumu aprīkojuma spailēs, nevis sadales panelī, lai ņemtu vērā sprieguma kritumu elektroinstalācijā.

Akumulatora sprieguma mērījumi mainās, pamatojoties uz vairākiem faktoriem:

Uzlādes stāvoklisir galvenā ietekme. Pilnībā uzlādēts 24 V LiFePO4 akumulators rāda 29,2 V, savukārt tas pats akumulators ar 20 % uzlādi rāda aptuveni 24 V, bet 10 % uzlādes gadījumā tas nokrītas līdz 22 V.

Slodzes apstākļiizraisīt tūlītēju sprieguma kritumu. Akumulators var nolasīt 25,6 V bez slodzes, bet nokrist līdz 24,5 V, ja pārveidotājam tiek piegādāts 50 ampēri. Šis sprieguma kritums rodas iekšējās pretestības dēļ.

Temperatūrabūtiski ietekmē akumulatora spriegumu. Aukstās baterijas uzrāda zemāku sprieguma rādījumu nekā siltas baterijas tādā pašā uzlādes stāvoklī. 12 V litija akumulators var nolasīt 12,8 V pie 20 grādiem, bet tikai 12,4 V pie -10 grādiem.

Vecums un veselībatrieciena sprieguma raksturlielumi. Vecāki akumulatori ar paaugstinātu iekšējo pretestību uzrāda lielāku sprieguma kritumu slodzes laikā, pat ja to atvērtās ķēdes spriegums šķiet normāls.

Profesionālās akumulatoru uzraudzības sistēmas nepārtraukti izseko spriegumu un nodrošina uzlādes stāvokļa aprēķinus, salīdzinot izmērīto spriegumu ar zināmajām izlādes līknēm konkrētajai akumulatora ķīmijai. Šīs sistēmas piedāvā daudz lielāku precizitāti nekā vienkārši sprieguma mērījumi atsevišķi, jo īpaši LiFePO4 akumulatoriem, kas uztur relatīvi vienmērīgu spriegumu lielākajā daļā to izlādes diapazona.

Nominālā sprieguma specifikācijas nosaka kritiskus lēmumus elektriskās sistēmas projektēšanā, sākot no saderīgu komponentu izvēles līdz drošas darbības nodrošināšanai dažādos lietojumos.

Saules enerģijas sistēmasnepieciešama rūpīga sprieguma saskaņošana starp paneļiem, uzlādes kontrolieriem, akumulatoriem un invertoriem. 24 V saules sistēma parasti izmanto:

Astoņas 3,2 V LiFePO4 šūnas virknē (25,6 V nominālais akumulators) Divi 12 V saules paneļi virknē (nodrošina 36–40 V akumulatora uzlādei)
24 V MPPT uzlādes kontrolieris (pieņem 19–33 V ieeju) 24 V līdz 230 V invertors (darbojas no 20–30 V ieejas)

Katrai sastāvdaļai ir jāapstrādā 24 V nominālās sistēmas sprieguma diapazons, nevis tikai nominālā 25,6 V vērtība. Neatbilstoši spriegumi izraisa neefektīvu uzlādi, aprīkojuma bojājumus vai pilnīgu sistēmas atteici.

Elektrisko transportlīdzekļu dizainslielā mērā ir atkarīgs no akumulatora nominālā sprieguma. 48 V e-velosipēds izmanto:

13 elementi ar 3,7 V litija -jonu virknē (13 × 3,7 V=48.1V nominālā)

Motoram, kontrollerim un BMS ir jāatbilst visam sprieguma diapazonam no pilnībā izlādēta līdz pilnībā uzlādētam. 48 V nominālā sistēma faktiski darbojas no 39 V (izlādēta) līdz 54,6 V (uzlādē litija -joniem) vai no 37,5 V līdz 54,75 V (LiFePO4).

Rūpnieciskās iekārtasspecifikācijas vienmēr atsaucas uz nominālo spriegumu. Konveijera motors ar nominālo vērtību "440 V, 3 fāzes" darbojas ar nominālo 440 V sistēmu, taču tam ir droši jāpārvietojas no 396 V līdz 484 V (440 V ±10%). Šī motora uzstādīšana 380 V sistēmā izraisītu nepietiekamu veiktspēju; pievienojot to 690V sistēmai, sabojātu izolāciju.

Jūras lietojumprogrammasparasti izmanto 24 V sistēmas, jo tās nodrošina labu līdzsvaru starp enerģijas pārvades efektivitāti un drošību. Tipiskā kruīza buru laiva var izmantot:

24 V akumulatoru banka (800 Ah jauda pie 25,6 V nominālā=20.5kWh) 24 V ģenerators (uzlāde pie 29,2 V, 100 A)
24V līdzstrāvas slodzes (gaismas, sūkņi, elektronika pie dažādiem spriegumiem) 24V līdz 12V pārveidotāji (mantotajām 12V iekārtām) 24V līdz 230V invertors (maiņstrāvas ierīcēm)

Izpratne par to, ka šī "24 V sistēma" faktiski darbojas no 20 V līdz 29,2 V, nodrošina pareizu aprīkojuma izvēli un novērš bojājumus no sprieguma neatbilstības.

Datu centra dizainsizmanto 48 V līdzstrāvas sadali, jo piedāvā uzlabotu efektivitāti salīdzinājumā ar tradicionālo maiņstrāvas sadali. Nominālā 48 V nodrošina ievērojamu jaudu (līdz 2000 W vienā ķēdē pie 40 A), vienlaikus saglabājot zem 60 V sliekšņa, kas prasa īpašus drošības apsvērumus lielākajā daļā elektrisko kodu.

nominal voltage

Vairāki plaši izplatīti pārpratumi par nominālo spriegumu izraisa iekārtas problēmas un lietotāju apjukumu.

"Mans 12 V akumulators rāda 13,7 V, vai tas ir bojāts?"Tas atspoguļo, iespējams, visizplatītāko nepareizo priekšstatu,{0}}kas jauc nominālo spriegumu ar faktisko spriegumu. 12 V svina-skābes akumulatoram ar pilnu uzlādi vajadzētu būt 12,6–12,8 V, savukārt 12 V litija akumulators sasniedz 13,3–13,4 V, kad tas ir pilnībā uzlādēts. Abi darbojas normāli, neskatoties uz to, ka tiek pārsniegts nominālais spriegums.

"Es varu izmantot jebkuru 24 V lādētāju ar savu 24 V akumulatoru."Akumulatora ķīmija ir ļoti svarīga. 24 V svina-skābes lādētājs nodrošina aptuveni 27,6 V spriegumu, lai uzlādētu svina-skābes akumulatorus, bet 24 V litija akumulatoram ir nepieciešami 29,2 V pilnai uzlādei. Nepareiza veida lādētāja izmantošana izraisa nepilnīgu uzlādi un samazinātu ietilpību.

"Spriegums ir zem nominālā, tāpēc mans akumulators ir slikts."Spriegums zem nominālā sprieguma parasti norāda uz izlādētu akumulatoru, nevis par bojātu. 24 V litija akumulators ar 24 V spriegumu ir uzlādēts par aptuveni 40%-, taču tas nav bojāts. Bažas rodas tikai tad, kad spriegums nokrītas zem izslēgšanas sprieguma (20 V 24 V litijam).

"Es izmērīju 245 V savā 240 V ķēdē, kaut kas nav kārtībā."Spriegums nedaudz virs nominālā ir normāls. Lielākā daļa energosistēmu darbojas ar ±5-10% svārstībām. 245 V rādījums ietilpst pieļaujamās robežās 240 V nominālajai sistēmai. Bažas ir pamatotas tikai tad, ja spriegums pastāvīgi pārsniedz nominālā sprieguma robežas.

Sprieguma problēmu novēršananepieciešama sistemātiska pieeja:

Pirmkārt, izmēra faktisko spriegumu ar kvalitatīvu multimetru. Daudzas sprieguma problēmas rodas no nepareiziem mērījumiem, izmantojot lētus skaitītājus vai mērījumus nepareizos ķēdes punktos.

Otrkārt, nosakiet sprieguma problēmas veidu. Zems spriegums zem slodzes norāda uz pārmērīgu sprieguma kritumu no mazizmēra elektroinstalācijas vai sliktiem savienojumiem. Zems spriegums bez slodzes liecina par strāvas padeves problēmām vai izlādētiem akumulatoriem. Augsts spriegums var norādīt uz regulatora kļūmi vai nepareiziem lādētāja iestatījumiem.

Treškārt, pārbaudiet spriegumu vairākos punktos. Spriegums akumulatora spailēs var būt normāls, savukārt spriegums iekārtā uzrāda ievērojamu kritumu, norādot uz vadu vai savienojuma problēmām starp komponentiem.

Akumulatoru sistēmām izsekojiet spriegumu atkarībā no uzlādes stāvokļa. Sprieguma-līdz-SOC diagramma jūsu konkrētajai akumulatora ķīmijai parāda, vai novērotais spriegums atbilst pašreizējam uzlādes līmenim. LiFePO4 akumulatori uztur relatīvi nemainīgu spriegumu no 90% līdz 20% uzlādes stāvokļa, padarot spriegumu vien par neuzticamu atlikušās jaudas rādītāju.

Iekārtām, kas nedarbosies sistēmā ar pareizu nominālo spriegumu, var būt noteiktas prasības attiecībā uz spriegumu ārpus normālā diapazona. Dažām jutīgām elektronikām ir nepieciešams stingri regulēts spriegums (±2-3%), lai gan energosistēma nodrošina ±10% pielaidi. Šīs problēmas var atrisināt, pievienojot sprieguma regulēšanu vai izmantojot UPS.

Akumulatora nominālais spriegums ir vidējais darbības punkts, nevis maksimālais spriegums. Pilnībā uzlādēts akumulators pārsniedz tā nominālo spriegumu, jo nominālais spriegums tiek izvēlēts, pamatojoties uz izlādes līknes viduspunktu, kurā akumulators piegādā lielāko daļu savas enerģijas. 3,7 V litija -jonu elements tiek uzlādēts līdz 4,2 V un izlādējies līdz 3,0 V, un 3,7 V ir spriegums, kurā tas pavada lielāko daļu sava lietderīgā izlādes laika.

Pievienojot ierīci, lai dubultotu tās nominālo spriegumu, tā tiks sabojāta vai iznīcināta. Tomēr, lai samazinātu spriegumu, varat droši izmantot 24 V līdz 12 V līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāju. Šie pārveidotāji ir izplatīti transportlīdzekļos un laivās, kas izmanto 24 V mājas akumulatorus, bet kuriem ir nepieciešams darbināt 12 V elektroniku.

Darbojoties ar augstāku nominālo spriegumu, pastāv risks, ka iekārta var sabojāt izolācijas bojājumu, komponentu pārkaršanu vai tūlītēju bojājumu. Pastāv drošības rezerves pagaidu sprieguma lēcieniem, taču ilgstoša darbība virs nominālā sprieguma samazina iekārtas kalpošanas laiku vai izraisa katastrofālu atteici. Akumulatoriem maksimālā sprieguma pārsniegšana var izraisīt termisku aizbēgšanu, jo īpaši litija ķīmijā.

Izmēriet izejas spriegumu ar multimetru bez slodzes. Tas dod jums atvērtās ķēdes spriegumu, kas būs nedaudz lielāks par nominālo. Lielākā daļa līdzstrāvas barošanas avotu bez slodzes izvada par 5–15% virs nominālā sprieguma, pie nominālās slodzes samazinoties līdz nominālajam spriegumam. Nemarķētam barošanas spriegumam 13,8 V, iespējams, ir 12 V nominālais spriegums, savukārt vienam rādījumam 29 V, iespējams, ir 24 V nominālais spriegums.