축전지의 부동충전(蓄電池 浮動充電) Fioation Charge

 

축전지의 부동충전(蓄電池 浮動充電) Fioation Charge

 

충전 장치에 축전지와 부하를 병렬로 접속하고 항시 축전지에 일정 전압을 가압하여 축전지를 충전 상태로 두고 축전지의 용량을 항시 유지하는 충전 방법을 “부동충전”이라 하며, 축전지를 정류기와 부하에 병렬로 접속하고, 상시의 부하 전류는 정류기에서 공급하며, 일시적인 대전류는 축전지와 정류기가 부담한다. (정전시, 부하 변동시에 무순단(無瞬斷)으로 축전지에서 부하에 전력을 공급) 또, 축전지에 상시 미소 충전전류 공급으로 축전지의 자기 방전 보충하고, 항상 축전지를 완전 상태로 유지하는 방식을 말한다.

 

 

 

<그림> 부동충전방식의 구성

부동충전전압은 만 충전된 축전지 개회로 전압보다 약간 높은 정전압으로 충전기에 설정하고, 축전지의 자기 방전을 보상하고, 정전시 이외에는 항상 만 충전 상태를 유지하며, 직류 출력전압은 축전지 충전 전압에 따라 정해지며, 직류 정격전류는 정류기가 연속 출력 가능한 전류로 하고, 축전지의 충전전류(축전지의 공칭 용량치 1/10의 전류)와 상시 부하전류의 총 전류에서 선정되며, 보통 5, 10, 15, 20, 30, 50, 75, 100[A]와 같은 종류가 있다.

 

- 부동충전전압 = 축전지 1Cell당 부동충전전압 × 축전지 Cell수

- 연 축전지 : CS형 : 2.15×셀 수(2.15 ×55=118.25[V])

HS형 : 2.18×셀 수

MSE형 : 2.23×셀 수

- 점 검 : HS형-2.18/셀±0.05[V]/셀

CS형-2.15/셀±0.05[V]/셀

- 알카리 축전지 : 1.42×셀 수(AH-P형)

- 정류기 측 전압이 118～120[V] 되도록 조정한다.

 

또한, 부동충전 시의 유의점으로는 제조회사의 권장 부동충전전압을 적용하고, 부동충전전압이 너무 높으면 축전지 수명을 단축시키는 원인이 되며,(충전전류가 높아 전해액 중 물의 소모를 가속시켜 극판을 손상시킨다) 부동충전전압이 너무 낮으면 전해액 비중 저하로 용량이 감소한다.(만 충전 상태가 되지 않아 극판 표면에 썰페이션 현상이 발생하여 정전시 방전 시간 부족, 수개월 유지시는 균등충전 할 것)

※ 최초 보충 전 전류가 많이 흐르지만 수하 특성에 따라 일정 전류 이상은 흐르지 않고 얼마 지나지 않아 감소하여 자동적으로 정전류 충전에서 부동충전으로 이행한다.

부동충전방식의 장점은 축전지는 항상 완 충전 상태이며(방전하는 양을 항상 보충) 정류기 용량이 적어도 되며, 축전지 수명에 좋은 영향을 준다. 또 항상 부하의 변동에 적응할 수 있다.

설페이션 (Sulpation)

 

축전지의 활 물질이 방전상태로 장기간 방치시 결정성 황산연(충전해도 원래의 상태로 돌아오기 어려운 물질)으로 되는 것으로 용량이나 방전전압이 저하하는 것을 “Sulpation”이라 한다. 이에 대한 대책으로는 전류로 20시간 과충전 하거나 충방전을 수회 반복하고 방전시 비중을 1.05이하로 하면 회복이 빨라진다.

축전지의 균등충전(蓄電池의 均等充電) Equalizing Charge

 

부동충전 방식에 의해 사용할 때 각 전해조(電解槽)에서 일어나는 전위차를 보정하기 위하여 1～3개월 마다 1회, 정전압(연축전지 2.4～2.5[v/cell], 알칼리축전지 1.45～1.5[v/cell])으로 10～12시간 충전하여 각 전해조의 용량을 균일화 하기 위하여 행하는 방식이다.

 

균등 충전 전압은

∙연 축전지 : 2.24～2.40[V]×셀 수

2.25[V]/셀×48시간

2.30[V]/셀×24시간

2.23[V]/셀×셀 수(CS, HS동일 - 일본 잡지 참조)

∙알카리 축전지 : 1.52[V]×셀 수(AH-P 1.60)

균등충전전압은 127～135[V] 확인을 철저히 할 것.

부동전압은 110～125[V]이며, 균등전압은 125～137[V]이다.

 

균등충전의 실시 시기는 정상 부동충전 상태로 사용할 때는 6개월에 1회 충전을 실시하며, 년 1회 정도는 불필요하더라도 실시하여야 하며, 증류수 보충 후 실시한다. (전해액의 농도 차이를 충전시 발생되는 가스로 균일하게 함) 또한, 과 방전 했을 때 오랜 기간 방치한 축전지에 대해서도 실시하고, 방전 후 즉시 충전하지 않은 경우, Sulphation현상이 발생했을 때에도 실시한다.

 

균등충전 시의 유의점으로는 충전 중 전해액 온도가 45℃이상 시는 충전을 중단하고 액온이 냉각되면 다시 시작해야 하며, 축전지실의 환풍 시설을 가동하여 수소가스를 배기해야 한다.

균등충전의 효과로는 장시간 사용 중에 생기는 비중, 전압 불평형을 시정하고,(축전지 개개의 특성 차이에 의해 부동 충전의 시간이 길면 충전 부족이 생길 수 있다.) 전지 내 전해액 농도를 균일하게 하며, 고장 전지의 발견에 사용된다.

 

※ 최초 충전전류는 많이 흐르지만 수하 특성에 따라 일정 전류 이상은 흐르지 않는다. 충전이 어느 정도 진행되면 전지 전압도 상승하고 전류는 급속히 감소한다.

균등 충전과 같은 높은 전압일 때는 하이로우 전압계 회로에 따라 자동적으로 시리콘 드롭파가 삽입하도록 되어 있다.

※ 충전 말기에는 대부분 전류는 물의 전기분해에 의해 소모된다.