Номиналды кернеу дегеніміз не?

Номиналды кернеу - электр жүйесіне немесе батареяға оның кернеу класын белгілеу үшін тағайындалған стандартты кернеу мәні, дәл өлшеу емес, анықтамалық нүкте ретінде қызмет етеді. Мысалы, «12В» автомобиль аккумуляторы зарядтау күйіне байланысты шын мәнінде 10В пен 13,7В арасында жұмыс істейді, бірақ біз ыңғайлы сәйкестендіру және жүйе үйлесімділігі үшін оның номиналды кернеуі ретінде 12В пайдаланамыз.

Электр жүйелеріндегі номиналды кернеуді түсіну

«Номиналды» термині «атаулы» немесе «белгіленген» дегенді білдіретін латын сөзінен шыққан. Инженерлер тізбекке немесе құрылғыға номиналды кернеуді тағайындағанда, олар стандартталған дизайнға, өндіріске және өнеркәсіпте сынауға мүмкіндік беретін базалық анықтаманы жасайды.

Номиналды кернеуді электр жүйесінің кернеуінің «атауы» ретінде қарастырыңыз. 240 В тұрмыстық тізбегі әр сәтте 240 0000 вольтты ұстап тұрмайды{3}}ол қалыпты жұмыс кезінде 235 В пен 245 В арасында ауытқуы мүмкін. 240В номиналды мәні жүйені тұрақты вариацияларға батпастан жіктеудің және талқылаудың ыңғайлы әдісін қамтамасыз етеді.

Бұл стандарттау бірнеше себептерге байланысты маңызды болып табылады. Жабдық өндірушілері «120 В құрылғысы» бүкіл әлем бойынша үйлерде болжамды диапазондағы кернеулерге тап болатынын біле отырып, өнімдерді жобалай алады. Энергетикалық жүйе инженерлері 11кВ, 33кВ немесе 132кВ сияқты кернеу кластарына негізделген құрамдастарды әрбір шамалы ауытқуды есепке алмай-ақ көрсете алады. Номиналды кернеу электр инфрақұрылымын мүмкін ететін жалпы тілге айналады.

Аккумуляторлық жүйелер негізінен номиналды кернеу классификацияларына сүйенеді. Номиналды кернеуі 3,7 В болатын литий-иондық ұяшық толығымен зарядталған кезде шын мәнінде 4,2 В өлшейді және таусылғанда 3,0 В дейін төмендейді, бірақ өндірушілер оны 3,7 В деп белгілейді, себебі бұл зарядсыздандыру қисығының практикалық орта нүктесі болып табылады, онда батарея пайдалануға жарамды энергияның көп бөлігін береді.

Номиналды кернеу басқа кернеу түрлерінен қалай ерекшеленеді

Электр өнеркәсібі жиі бір-бірімен шатастыратын бірнеше кернеу классификацияларын пайдаланады. Әрқайсысы жүйені жобалау мен қауіпсіздікте белгілі бір мақсатқа қызмет етеді.

Номиналды кернеусілтеме нүктесін-жүйенің кернеу класын немесе "атын" белгілейді. Бұл жабдықтың жапсырмаларында және техникалық сипаттамаларында көретін нәрсе. 24 В-қа есептелген құрылғыны сатып алғанда, бұл оның номиналды кернеуінің белгісі.

Жұмыс кернеуінақты уақыт жұмысы кезінде жабдық терминалдарында өлшенген нақты- кернеуді білдіреді. Бұл мән жүктеме жағдайларына, қуат сапасына және қоршаған орта факторларына байланысты өзгереді. 24 В номиналды жүйе ауыр жүктеме немесе жеңіл жүктемеге байланысты 22 В-тан 28 В-қа дейінгі кез келген жерде жұмыс кернеуін көрсетуі мүмкін.

Номиналды кернеужабдық зақымданбай немесе өнімділікті төмендетпей үздіксіз жұмыс істей алатын ең жоғары кернеу шегін анықтайды. Номиналды кернеу қуат көзіндегі кернеудің ауытқуын қамтамасыз ету үшін номиналды кернеуден жеткілікті маржадан асып кетуі керек. 132кВ номиналды жүйеге арналған жабдық үшін номиналды кернеу 118,8кВ-тан 145,2кВ-қа дейінгі қолайлы жұмыс ауқымын құра отырып, 132кВ ±10% деп белгіленуі мүмкін.

Тұрғын үй сөндіргішімен практикалық мысалды қарастырыңыз. Номиналды кернеу 240 В (жүйе классификациясы), қалыпты пайдалану кезінде жұмыс кернеуі 230 В пен 250 В арасында өзгереді, ал номиналды кернеу 275 В болуы мүмкін (сөндіргішті зақымдаусыз қауіпсіз тоқтата алатын ең жоғары).

Бұл айырмашылық батарея қолданбаларында маңызды болады. 24 В литий батареясының номиналды кернеуі 25,6 В (сериядағы сегіз 3,2 В LiFePO4 ұяшықтарына негізделген), заряд күйіне байланысты 20 В пен 29,2 В кернеу диапазонында жұмыс істейді және ұяшықтарға зақым келтірмеу үшін номиналды максималды зарядтау кернеуі 29,2 В болады.

Батарея технологиясындағы номиналды кернеу

Батареялар номиналды кернеу үшін бірегей жағдайды ұсынады, себебі олардың шығыс кернеуі разряд кезінде үздіксіз өзгереді. Салыстырмалы түрде тұрақты кернеуі бар айнымалы ток қуат жүйелерінен айырмашылығы, батареялар жинақталған энергияны босатқанда кернеудің төмендеуін сезінеді.

Әртүрлі аккумуляторлық химиялар олардың электрохимиялық қасиеттеріне негізделген номиналды кернеулерді белгіледі:

Литий-ион (Li{1}}ион)батареялар номиналды кернеу ретінде бір ұяшыққа 3,7 В пайдаланады. Бұл ұяшықтар 4,2 В-қа дейін зарядталады және ұзақ өмір сүру үшін 3,0 В-тан төмен разрядталмауы керек. 3,7 В номиналы бұл батареялар өз сыйымдылығының көп бөлігін беретін кернеуді білдіреді.

Литий темір фосфаты (LiFePO4)батареялар бір ұяшыққа номиналды 3,2 В жұмыс істейді, толық зарядталған кернеуі 3,65 В және ең аз қауіпсіз кернеуі 2,5 В. Стандартты литий{4}}ионымен салыстырғанда бұл төмен номиналды кернеу әртүрлі химиялық және разряд сипаттамаларын көрсетеді.

Қорғасын{0}}қышқылбатареялардың бір ұяшықтағы номиналды кернеуі 2,0 В. Стандартты "12В" қорғасын қышқылды автомобиль аккумуляторында шын мәнінде алты ұяшық бар (номиналды 6 × 2,0 В=12V), бірақ ол толық зарядталған кезде 12,6 В және зарядсызданған кезде 10,5 В өлшейді.

Никель{0}}металл гидриді (NiMH)және никель{0}}кадмий (NiCd) жасушаларының екеуінің де номиналды кернеуі 1,2 В, бірақ олар толық зарядталған кезде 1,4 В және таусылған кезде 1,0 В жетеді.

Номиналды кернеу аккумулятор жинағының дизайнын және тұтынушы түсінігін жеңілдететін стандартталған анықтама ретінде қызмет етеді. «48V» деп белгіленген аккумулятор жинағын көргенде, оның әрбір заряд деңгейінде нақты кернеуін қадағаламай-ақ оның шамамен кернеу класын бірден білесіз.

Батарея өндірушілері қауіпсіздік және маркетинг мақсатында максималды кернеудің орнына жапсырмалардағы номиналды кернеуді әдейі пайдаланады. Дәл бірдей кернеулері бар ұяшықтарды шығару өте қиын{1}}тіпті бір өндіріс желісіндегі батареялар да шамалы өзгерістерді көрсетеді. Батареяларды номиналды кернеуінде сату арқылы өндірушілер тұтынушыларды жаңылыстыруы немесе жарнама стандарттарын бұзуы мүмкін 11,7 В-ты өлшеуі мүмкін «12 В аккумуляторды» сату мәселесін болдырмайды.

24 В литий батареяларыжәне номиналды кернеу

24 В литий батареялары номиналды кернеудің практикалық қолданбаларда, әсіресе электр көліктерінде, күн энергиясын сақтауда және теңізде қолдануда қалай жұмыс істейтінін көрсетеді.

24 В литий батареясы нақты 24 вольтта жұмыс істемейді. Номиналды кернеу ұяшықтардың химиясы мен конфигурациясына байланысты. LiFePO4 химиясы үшін (24В жүйелер үшін ең кең тараған) нақты номиналды кернеу 25,6 В, сегіз 3,2 В ұяшықты (8 × 3,2 В=25.6 В) тізбектей қосу арқылы қол жеткізіледі.

24 В литий батареясының кернеу диапазоны заряд күйіне байланысты айтарлықтай өзгереді:

Толық зарядталған: 29,2 В (әр ұяшық 3,65 В)Номиналды (50% төлем): 25,6 В (әр ұяшық 3,2 В)
Толық зарядталған: 20 В (әр ұяшық 2,5 В)

Бұл кең кернеудің ауытқуы жүйенің дизайнына әсер етеді. «24В үйлесімді» деп белгіленген жабдық осы кернеу ауқымын толық өңдеуі керек. Мысалы, 24В-тен 230В-қа дейінгі инвертор, әдетте, зарядсыздандыру циклі бойына аккумулятордың кернеуінің өзгеруін қамтамасыз ету үшін 19В-тан 33В-қа дейінгі кіріс диапазонын көрсетеді.

24 В литий жүйелеріне арналған заряд контроллері батареяны дұрыс зарядтау үшін 29,2 В ± 0,2 В беруі керек. Қорғасын{5}}қышқылды батареяларға арналған стандартты 24В зарядтағышты пайдалану жұмыс істемейді-, ол литий жасушаларын толық зарядтау үшін жеткілікті кернеуді қамтамасыз етпейді. Бұл пайдаланушылар зарядтау жабдығын жаңартпай, қорғасын қышқылынан литий батареяларына-жаңартқанда жиі кездесетін қателік болып табылады.

Номиналды кернеу сонымен қатар 24 В жүйелері үшін күн панелінің конфигурациясын анықтайды. Жеке күн панельдерінің көпшілігі 12 В кернеуінде жұмыс істейтіндіктен, зарядтау үшін жеткілікті кернеуді жасау үшін 24 В батарея қорына тізбектей жалғанған екі 12 В панелі немесе бір жоғары{5}} кернеу панелі қажет. Токты ұяшықтарға итеру үшін зарядтау жүйесі батареяның номиналды 25,6 В кернеуінен жоғары шығуы керек.

Нақты{0}}әлемдік қолданбалар осы кернеу сипаттамаларын түсінудің маңыздылығын көрсетеді. 24 В литий батареяларын пайдаланатын электр көлігінде аккумуляторды басқару жүйесі (BMS) 20 В-тан төмен разрядтың немесе 29,2 В-тан жоғары артық зарядтың-болмауы үшін ұяшық кернеулерін бақылайды. Бұл шектен тыс жұмыс істеу ұяшықтарды біржола зақымдауы немесе қауіпсіздікке қауіп төндіруі мүмкін.

Салалар бойынша стандартты номиналды кернеулер

Дүние жүзіндегі электр жүйелері жабдықтың үйлесімділігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз ететін стандартталған номиналды кернеу классификацияларына сәйкес келеді. Бұл стандарттар айнымалы ток (айнымалы ток) және тұрақты ток (тұрақты ток) жүйелері арасында өзгереді.

Айнымалы токтың қуат жүйелеріАймақ бойынша ерекшеленетін номиналды кернеулерді пайдаланыңыз:

Солтүстік Американың тұрғын үй жүйелері 120В номиналды (бірфазалы) және 240В номиналды (бөлінетін-фаза) кернеуде жұмыс істейді. Нақты кернеу әдетте 120 В жүйелер үшін 114 В пен 126 В арасында өзгереді.

Еуропалық және көптеген халықаралық тұрғын үй жүйелерінде номиналды 230 В қолданылады (әртүрлі елдерде бұрын 220 В немесе 240 В, қазір екі диапазонға рұқсат беру үшін 230 В ± 6% стандартталған).

Өнеркәсіптік және коммерциялық жүйелерде жоғары номиналды кернеулер қолданылады: 480 В (Солтүстік Америка өнеркәсібінде кең таралған), 400 В (еуропалық үш{2}}фазалы жүйелер) және электр тарату желілері үшін одан да жоғары 11кВ, 33кВ, 132кВ, 230кВ және 765кВ тарату кернеулері.

Тұрақты ток қуат жүйелеріноминалды кернеудің әртүрлі стандарттарын ұстаныңыз:

Автокөлік жүйелері: номиналды 12 В (көп автомобильдер), 24 В номиналды (жүк машиналары мен автобустар), 48 В номиналды (кейбір гибридті көліктер)

Телекоммуникациялар: номиналды 48 В (телекоммуникациялық жабдық, деректер орталықтары)

Күн және батареяларды сақтау: 12V, 24V, 48V номиналды (тұрғын жүйелер), коммерциялық қондырғылар үшін жоғары кернеулер

Тұрмыстық электроника: 3,7 В немесе 3,6 В (литий-ионын пайдаланатын телефондар, ноутбуктер), 1,5 В (сілтілі батареялар), 9 В (жалпы тікбұрышты батареялар)

Бұл стандартталған номиналды кернеулер өндірушілер мен географиялық аймақтар арасында үйлесімділік жасайды. 12 В жұмыс істеуге арналған құрылғы автомобиль батареясы, қабырға адаптері немесе күн зарядын реттегіші болсын, -ағымдағы қуат талаптарға сай болса, кез келген 12 В қуат көзімен жұмыс істейді.

Халықаралық электротехникалық комиссия (IEC) 100 В-тан жоғары стандартты кернеулерді анықтайтын IEC 60038 арқылы номиналды кернеу сипаттамаларының жаһандық стандарттарын қолдайды. Бұл стандарттау әрбір өндіруші өз өнімдері үшін ерікті кернеу деңгейлерін таңдаған жағдайда туындайтын хаостың алдын алады.

Энергия жүйесінің дизайнерлері осы номиналды кернеу шеңберлерінде жұмыс істеуі керек. 132 кВ электр беру желісі үшін автоматты ажыратқышты көрсеткенде, инженерлер қалыпты кернеу ауытқуларын өңдеу үшін сөндіргіштің номиналды кернеуі 132 кВ-тан асуы керек екенін біледі, әдетте максималды номиналды кернеу ретінде 145,2 кВ (132 кВ + 10%) көрсетеді.

Қауіпсіздік шегі және кернеуге төзімділік

Дизайнерлер номиналды кернеу мен номиналды кернеу арасындағы буферді -конструкторлар кернеудің нақты -тербелістерін ескере отырып, тиісті кернеу қауіпсіздік шегін қосқанда ғана электр жабдығы қауіпсіз жұмыс істейді.

Көптеген электр жүйелері номиналды мәннің айналасында ±10% кернеуге төзімділікті сақтайды. 240В номиналды жүйе 216В-тан 264В-қа дейінгі кез келген жерде сенімді жұмыс істеуі керек. Бұл жүйе үшін бағаланған жабдық өнімділікті төмендетпей немесе қауіпсіздік мәселелерінсіз осы өзгерістерді өңдеуі керек.

Жабдықтың номиналды кернеуі әрқашан осы қауіпсіздік шегі бойынша номиналды кернеуден асып түседі. «440В ±10%» маркалы өнеркәсіптік қозғалтқышты қарастырайық. Бұл қозғалтқыштың номиналды кернеуі 440 В, бірақ 396 В-тан 484 В-қозғалтқыштың оқшаулауына немесе орамдарына зақым келтірместен қалыпты қуат жүйесінің ауытқуларын қамтамасыз ететін кернеу диапазонында қауіпсіз жұмыс істей алады.

Бірнеше факторлар осы қауіпсіздік шегін қажет етеді:

Кернеудің төмендеуіэлектр беру желілері мен кабельдерде кедергіге байланысты, әсіресе ауыр жүктеме кезінде пайда болады. Көзінде номиналды 240 В болатын электр желісі ұзақ таратудың ең соңында тек 230 В бере алады.

Жүктеме нұсқаларыкернеу тұрақтылығына әсер етеді. Үлкен қозғалтқыштар немесе басқа ауыр жүктер іске қосылғанда, олар жүйе кернеуін уақытша түсіруі мүмкін. Бұл жүктемелер өшірілгенде, кернеу номиналды мәннен сәл жоғары көтерілуі мүмкін.

Қуат сапасының мәселелерігармоника, өтпелі процестер және кернеудің төмендеуі сияқты электр желілерінде үнемі орын алады. Жабдық бұл бұзылуларға ақаусыз төтеп беруі керек.

Географиялық айырмашылықтарқуат көзіндегі «номиналды» кернеулер аймаққа қарай аздап өзгеретінін білдіреді. Еуропалық 230 В стандарты бұрыннан 220 В пайдаланған және 240 В қолданатын елдерге арналған.

Аккумуляторлық жүйелер әсіресе мұқият кернеуді басқаруды қажет етеді. Литий батареялары максималды номиналды кернеуден жоғары зарядталған немесе минималды ажырату кернеуінен төмен зарядталған болса, тұрақты зақымдалады. 24 В литий батареясының номиналды кернеуі 25,6 В болуы мүмкін, бірақ BMS 29,2 В (номиналды максимум) жоғары зарядтауға және 20 В төмен разрядқа жол бермеуі керек (ең төменгі шек).

Номиналды және номиналды кернеу арасындағы айырмашылық күтілетін өзгерістерді қанағаттандыру үшін жеткілікті үлкен, ал тиімділікті сақтау үшін жеткілікті аз болуы керек. Шамадан тыс маржа шамадан тыс, қымбат компоненттерді білдіреді; жеткіліксіз маржа кернеу экскурсиялары кезінде жабдықтың зақымдалу қаупін тудырады.

Номиналды кернеуді өлшеу және анықтау

Номиналды кернеу өлшенгеннен гөрі техникалық түрде көрсетілген мән болғанымен, нақты кернеулердің номиналды мәндерге қалай қатысты екенін түсіну дұрыс өлшеу әдістерін қажет етеді.

Батареялар үшін ашық тізбектегі кернеуді (OCV)-жүктеме қосылмай-өлшеу ең дәл көрсеткішті береді. Сандық мультиметрді батарея терминалдарына қосыңыз және кернеу тұрақтану үшін кез келген жүктемені ажыратқаннан кейін 15{6}}30 минут күтіңіз. 50% зарядтағы 12 В қорғасын-қышқылды аккумулятор әдетте 12,2 В шамасында болады, ал 50% зарядтағы 12 В литий батареясы 13 В-қа жақын болады.

Жаңа батарея дизайнының номиналды кернеуі оның химиясы мен өндірушінің сынауымен анықталады. Инженерлер батареяны бөлме температурасында стандартты жылдамдықпен (әдетте батарея сыйымдылығының сағатына 0,2C-20%) зарядсыздандырады және кернеу қисығын сызады. Номиналды кернеу батареяның зарядсыздану уақытының көп бөлігін қайда жұмсайтынына байланысты таңдалады.

Айнымалы ток жүйелері үшін кернеуді дәл өлшеу үшін шынайы RMS (орташа квадрат) мультиметрді пайдаланыңыз. Стандартты есептегіштер синусоидалы емес толқын пішіндері бар заманауи электроникада -қате көрсеткіштерді көрсетуі мүмкін. Сымдардағы кернеудің төмендеуін есепке алу үшін тарату панелінде емес, жабдықтың терминалдарында кернеуді өлшеңіз.

Батарея кернеуінің өлшемдері бірнеше факторларға байланысты өзгереді:

Салық жағдайынегізгі әсері болып табылады. Толық зарядталған 24 В LiFePO4 аккумуляторы 29,2 В мәнін көрсетеді, ал 20% зарядтағы бірдей аккумулятор шамамен 24 В мәнін көрсетеді, ал 10% зарядталған кезде ол 22 В дейін төмендейді.

Жүктеме шарттарыкернеудің бірден төмендеуіне әкеледі. Батарея жүктемесіз 25,6 В мәнін көрсетуі мүмкін, бірақ инверторға 50 ампер беру кезінде 24,5 В дейін төмендеуі мүмкін. Бұл кернеудің төмендеуі ішкі кедергіден туындайды.

Температурабатареяның кернеуіне айтарлықтай әсер етеді. Суық батареялар бірдей заряд күйінде жылы батареяларға қарағанда төмен кернеу көрсеткіштерін көрсетеді. 12 В литий батареясы 20 градуста 12,8 В, ал -10 градуста тек 12,4 В болуы мүмкін.

Жасы және денсаулығыәсер ету кернеуінің сипаттамалары. Ішкі кедергісі жоғары ескі батареялар, олардың ашық тізбектегі кернеуі қалыпты болып көрінсе де, жүктеме кезінде кернеудің төмендеуін көрсетеді.

Кәсіби аккумуляторды бақылау жүйелері кернеуді үздіксіз қадағалайды және батареяның нақты химиясы үшін белгілі разряд қисықтарымен өлшенген кернеуді салыстыру арқылы заряд күйін бағалауды қамтамасыз етеді. Бұл жүйелер қарапайым кернеуді өлшеуге қарағанда әлдеқайда дәлдікті ұсынады, әсіресе разряд диапазонының көпшілігінде салыстырмалы түрде тегіс кернеуді сақтайтын LiFePO4 батареялары үшін.

Практикалық қолданбалар және жүйелік дизайн

Номиналды кернеу спецификациялары үйлесімді компоненттерді таңдаудан бастап әртүрлі қолданбаларда қауіпсіз жұмысты қамтамасыз етуге дейін электр жүйесін жобалаудағы маңызды шешімдерді басшылыққа алады.

Күн энергиясы жүйелеріпанельдер, заряд реттегіштері, батареялар және инверторлар арасындағы мұқият кернеу сәйкестігін талап етеді. 24 В күн жүйесі әдетте мыналарды пайдаланады:

Сериялық сегіз 3,2 В LiFePO4 ұяшықтары (25,6 В номиналды батарея) Екі сериялы 12 В күн панелі (батареяны зарядтау үшін 36-40 В қамтамасыз етеді)
24 В MPPT заряд контроллері (19-33 В кірісін қабылдайды) 24 В-тан 230 В-қа дейінгі инвертор (20-30 В кірісінен жұмыс істейді)

Әрбір компонент номиналды 25,6 В мәнін ғана емес, 24 В номиналды жүйенің кернеу диапазонын өңдеуі керек. Сәйкес келмейтін кернеулер тиімсіз зарядтауға, жабдықтың бұзылуына немесе жүйенің толық істен шығуына әкеледі.

Электр көлігінің дизайныбатарея жинағының номиналды кернеуіне көп тәуелді. 48В e-велосипед мыналарды пайдаланады:

Сериялық 3,7В литий-ионының 13 ұяшығы (13 × 3,7 В=48.1V номиналды) сериядағы 15 ұяшық 3,2 В LiFePO4 (15 × 3,2 В=48V номиналды)

Қозғалтқыш, контроллер және BMS толық зарядталғаннан толық зарядталғанға дейінгі толық кернеу диапазонына сәйкес келуі керек. 48 В номиналды жүйе шын мәнінде 39 В (разрядталған) және 54,6 В (литий{4}}ионы үшін зарядталған) немесе 37,5 В пен 54,75 В (LiFePO4 үшін) арасында жұмыс істейді.

Өнеркәсіптік жабдықтартехникалық сипаттамалар әрқашан номиналды кернеуге сілтеме жасайды. «440В, 3-фазалы» номиналды конвейер қозғалтқышы номиналды 440В жүйесінде жұмыс істейді, бірақ 396В-тан 484В-қа дейін (440В ±10%) қауіпсіз жұмыс істеуі керек. Бұл қозғалтқышты 380 В жүйесінде орнату төмен өнімділікке әкеледі; оны 690 В жүйесіне қосу оқшаулауды зақымдауы мүмкін.

Теңіз қолданбаларыәдетте 24 В жүйелерін пайдаланады, өйткені олар қуат беру тиімділігі мен қауіпсіздік арасындағы жақсы теңгерімді қамтамасыз етеді. Әдеттегі круиздік желкенді қайық мыналарды пайдалана алады:

24В батарея жинағы (25,6В номиналды=20.5кВт сағ кезінде 800Ач сыйымдылығы) 24В генератор (29,2В, 100А зарядтау)
24В тұрақты ток жүктемелері (шамдар, сорғылар, әртүрлі кернеулердегі электроника) 24В-тен 12В-қа дейінгі түрлендіргіштер (ескі 12В жабдық үшін) 24В-тен 230В-қа дейінгі инвертор (айнымалы ток құрылғылары үшін)

Бұл «24 В жүйесінің» шын мәнінде 20 В және 29,2 В арасында жұмыс істейтінін түсіну жабдықты дұрыс таңдауды қамтамасыз етеді және кернеудің сәйкес келмеуінен болатын зақымдануды болдырмайды.

Деректер орталығының дизайны48 В тұрақты токты таратуды пайдаланады, себебі ол дәстүрлі айнымалы ток таратумен салыстырғанда жақсартылған тиімділікті ұсынады. 48В номиналы электрлік кодтардың көпшілігінде арнайы қауіпсіздік ережелерін қажет ететін 60В шекті мәннен төмен қалғанда айтарлықтай қуатты (40А токта бір тізбекке 2000Вт дейін) жеткізуге мүмкіндік береді.

Жалпы қате түсініктер және ақауларды жою

Номиналды кернеу туралы бірнеше кең тараған түсінбеушілік жабдықтың ақауларына және пайдаланушының шатасуына әкеледі.

«Менің 12 В батареям 13,7 В көрсетеді, ол ақаулы ма?»Бұл номиналды кернеуді нақты кернеумен шатастыратын-ең көп тараған қате түсінікті көрсетеді. Толық зарядталғанда 12 В қорғасын қышқылды аккумулятор -12,6-12,8 В мәнін көрсетуі керек, ал 12 В литий батареясы толық зарядталған кезде 13,3-13,4 В жетеді. Екеуі де номиналды кернеуден асып кеткеніне қарамастан қалыпты жұмыс істейді.

«Мен кез келген 24 В зарядтағышты 24 В батареяммен пайдалана аламын».Батареяның химиясы өте маңызды. Қорғасын қышқылды зарядтағыш-қорғасынды батареяларды зарядтау үшін 27,6В шамасында қуат береді, бірақ 24В литий батареясы толық зарядтау үшін 29,2 В қажет. Қате зарядтағыш түрін пайдалану толық емес зарядтауға және сыйымдылықты азайтуға әкеледі.

«Кернеу номиналдыдан төмен, сондықтан менің батареям нашар».Номиналды кернеуден төмен кернеу әдетте ақаулы емес, зарядсызданған батареяны көрсетеді. 24 В кернеуіндегі 24 В литий батареясы шамамен 40% зарядталған-, бірақ зақымдалмаған. Кернеу өшіру кернеуінен (24 В литий үшін 20 В) төмен түскенде ғана алаңдаушылық туындайды.

«Мен 240 В тізбегімде 245 В өлшедім, бірдеңе дұрыс емес».Номиналдыдан сәл жоғары кернеу қалыпты. Көптеген қуат жүйелері ±5-10% вариациямен жұмыс істейді. 245 В көрсеткіші 240 В номиналды жүйе үшін қолайлы шектерге түседі. Кернеу номиналды кернеу шегінен үнемі асып кеткенде ғана алаңдаушылыққа кепілдік беріледі.

Кернеу мәселелерін шешужүйелі көзқарасты қажет етеді:

Біріншіден, сапалы мультиметрмен нақты кернеуді өлшеңіз. Көптеген кернеу проблемалары арзан өлшегіштерді пайдаланып қате өлшеуден немесе тізбектің дұрыс емес нүктелерінде өлшеуден туындайды.

Екіншіден, кернеу мәселесінің түрін анықтаңыз. Жүктемедегі төмен кернеу электр сымдарының шамадан тыс төмендеуін немесе нашар қосылымдарды көрсетеді. Жүктемесіз төмен кернеу қуат беру ақауларын немесе зарядсызданған батареяларды көрсетеді. Жоғары кернеу реттегіштің істен шыққанын немесе зарядтағыштың дұрыс емес параметрлерін көрсетуі мүмкін.

Үшіншіден, бірнеше нүктелердегі кернеуді тексеріңіз. Жабдықтағы кернеу айтарлықтай төмендеген кезде батарея терминалдарындағы кернеу қалыпты болуы мүмкін, бұл сымдарды немесе компоненттер арасындағы қосылым мәселелерін көрсетеді.

Батарея жүйелері үшін кернеуді заряд күйіне қарай бақылаңыз. Аккумулятордың нақты химиясына арналған кернеудің--SOC диаграммасы бақыланатын кернеулердің ағымдағы заряд деңгейі үшін қалыпты екенін көрсетеді. LiFePO4 батареялары салыстырмалы түрде тұрақты кернеуді 90%-дан 20%-ға дейінгі заряд күйінде сақтайды, бұл тек кернеуді қалған сыйымдылықтың сенімсіз көрсеткішіне айналдырады.

Дұрыс номиналды кернеуі бар жүйеде жұмыс істемейтін жабдық қалыпты диапазоннан тыс кернеуге қойылатын арнайы талаптарға ие болуы мүмкін. Кейбір сезімтал электроника қуат жүйесі ±10% төзімділікті қамтамасыз етсе де, қатты реттелетін кернеуді (±2-3%) қажет етеді. Кернеуді реттеуді қосу немесе UPS пайдалану бұл мәселелерді шеше алады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Неліктен батареялар номиналды номиналдан жоғары кернеуді көрсетеді?

Батареяның номиналды кернеуі максималды кернеуді емес, орташа жұмыс нүктесін білдіреді. Толық зарядталған аккумулятор номиналды кернеуінен асып түседі, себебі номиналды кернеу батарея энергияның көп бөлігін беретін разряд қисығының орта нүктесі негізінде таңдалады. 3,7В литий{3}}иондық ұяшық 4,2 В дейін зарядталады және 3,0 В дейін разрядталады, 3,7 В пайдалы разряд уақытының көп бөлігін өткізетін кернеуді білдіреді.

12В құрылғыны 24В жүйеге қосуға болады ма?

Құрылғыны номиналды кернеуін екі еселеу үшін қосу оны зақымдайды немесе бұзады. Дегенмен, кернеуді төмендету үшін 24В-тен 12В-қа дейін тұрақты ток-тұрақты ток түрлендіргішін қауіпсіз пайдалануға болады. Бұл түрлендіргіштер 24 В үй батареяларын пайдаланатын, бірақ 12 В электроникаға қуат беруді қажет ететін көліктер мен қайықтарда кең таралған.

Жұмыс кернеуі номиналды кернеуден асып кетсе не болады?

Номиналды кернеуден жоғары жұмыс істеу оқшаулаудың бұзылуы, құрамдас бөліктердің қызып кетуі немесе дереу істен шығуы арқылы жабдықтың зақымдалу қаупін тудырады. Уақытша кернеудің жоғарылауы үшін қауіпсіздік шегі бар, бірақ номиналды кернеуден жоғары тұрақты жұмыс жабдықтың қызмет ету мерзімін төмендетеді немесе апатты ақауға әкеледі. Батареялар үшін максималды кернеуден асып кету, әсіресе литий химияларында термиялық ағынды тудыруы мүмкін.

Белгіленбеген қуат көзінің номиналды кернеуін қалай білуге ​​болады?

Жүктемесіз мультиметрмен шығыс кернеуін өлшеңіз. Бұл сізге ашық тізбектегі кернеуді береді, ол номиналдыдан сәл жоғары болады. Тұрақты ток көздерінің көпшілігі жүктеме кезінде номиналды номиналды қуат көздерінен 5-15% жоғары шығарады, номиналды жүктеме кезінде номиналды кернеуге дейін төмендейді. Таңбаланбаған 13,8 В көрсеткіші 12 В номиналды рейтингі болуы мүмкін, ал 29 В бір көрсеткіш 24 В номиналды болуы мүмкін.