축전지 충전방식

충전방식의 두 갈래

축전지 충전방식은 초기 충전과 사용 중 충전으로 나눠 본다.

초기 충전은 축전지를 처음 쓸 수 있는 상태로 만드는 충전이다.

사용 중 충전은 부동, 균등, 보충 충전으로 나뉘어 상태를 유지한다.

초기 충전

초기 충전은 정전류로 시작해 최대 허용 전류를 공급한다.

전압이 셀당 약 2.4V인 가스 발생 전압에 이르면 전류를 줄인다.

이 시점의 충전율은 대략 75~80%이며, 충전 시간은 보통 10시간 안팎이다.

이후에는 전류를 더 낮춰 충전을 끝낸다.

사용 중 충전

사용 중 충전은 부동충전, 균등충전, 보충전으로 구분한다.

부동충전은 정류기와 축전지를 부하에 병렬로 접속해 정전압을 상시 공급한다.

균등충전은 셀 간 편차를 줄이려고 일정 시간 전압을 높여 충전한다.

보충전은 자기방전으로 줄어든 양을 주기적으로 채운다.

정류기 용량 산정

정류기 용량은 상시 부하 전류와 축전지 충전 전류의 합으로 정한다.

정류기는 축전지를 허용 충전전류로 충전하면서 상시 부하를 감당해야 한다.

여러 정류기를 병렬 운전할 때는 균형 회로로 출력 전류를 고르게 나눈다.

부하 전류만으로 계산하면 흔한 실수가 된다.

부동 전압 계산 예제

셀당 부동 전압은 전해액 비중과 온도에 맞춰 정한다. 모듈 전압은 셀 수를 곱해 구한다.

예를 들어 셀 수 100개, 셀당 2.25V라면 부동 충전 전압은 225V다.

100에 2.25를 곱하면 225이므로 모듈 전압은 225V가 된다.

과충전과 과방전

축전지는 과충전과 과방전을 모두 피해야 한다.

과충전이 계속되면 가스가 발생해 전해액이 줄고 극판이 손상된다.

과방전이 되면 황산화가 진행되어 부도성 황산납 결정이 생긴다.

그래서 부동충전 전압은 정해진 범위에서 유지하고 정류기로 안정되게 공급한다.

정리

초기 충전과 사용 중 충전을 구분해 정리한다.

온도가 높을수록 자기방전이 늘어 온도 보상이 필요하다.