关于铅酸电池循环有很多神话。
本文将使读者更好地了解电池循环和电池选择的更重要方面。讨论了不同的应用以及充电器要求以及循环次数如何随放电深度变化。本文着眼于充电不规律的应用，例如太阳能和风能充电。还讨论了间歇性柴油机充电。
本文不包括循环应用，例如电池与负载完全隔离以进行充电的动力应用。
在本文中，我们只对“真正的”循环电池感兴趣。经常用于开关闭合和跳闸或发动机启动等应用的电池不属于本文的范围。
循环电池可以定义为经常但不一定定期放电和充电的电池。放电的持续时间可能相对较短，但电流相对较高，反之亦然。放电可能会从电池中移除所有容量或仅移除一点点，而再充电可能是完全充电至 100% 容量或部分充电。
在某些循环应用中，放电可被视为超过一整年，然后在受控参数下进行 100% 的再充电。对于此类应用，通常将电池从现场取出进行充电。
太阳能应用正变得越来越流行，但也带来了新的挑战。夜间放电通常会从电池中移除合理的容量，但必须有足够的储备来提供下一个夜间需求，即使电池没有被太阳能电池板充满电。
通常，根据天气的可靠性，可以进行计算以最小化电池和太阳能电池板的尺寸。例如，在某些应用中，白天返回的容量可能很小甚至可以忽略不计，电池必须有很大的储备。必须进行计算以确定弥合可接受的充电周期之间的差距所需的最小容量。在太阳能较小的应用中，可能需要安装二次充电系统，例如柴油发电机。这可能只需要在一年中的某些时间每个月运行一次 24 小时。如果期望良好的循环寿命，则需要一种电池仅由类似的柴油发电机完全充电的系统。
在其他应用中，我们可能会发现恰恰相反。一年 360 天都可以依赖 Sun，但我们必须有所储备。
在所有应用中，我们都需要一些备用电源，不仅可以弥补太阳不能正确为电池充电的时间，而且可以达到可接受的循环寿命。我们不想让电池完全放电。电池的可用循环次数的示例可以是 7000 次循环到 10% 的放电深度到 1000 次循环，当深度为 80% 时。自行车电池的放电量绝不能低于 80%。
显然，太阳能电池阵列需要控制电流和电压。
风力发电系统非常相似，但具有在没有日光时充电的优势。另一方面，缺乏可接受的风力会严重扰乱充电周期。
在太阳能和风能应用中，现场使用柴油发电机并不罕见。通过仔细监测负载或开路时的电池电压，发电机可以自动启动为电池充电。
这些应用在所有意图和目的上都类似于太阳能或风能应用。
太阳能电池板和风力发电的充电特性需要结合起来，满足共同的充电特性。从电子学的角度来看，这很简单。
有人可能会争辩说，如果市电可用，那么就不需要电池放电。一些应用可能有一个有限的交流电源，远低于高峰时段的负载需求。添加电池以满足这些高峰需求时间并不罕见。
如果循环规律，电池容量的选择就比较容易了。我们需要知道负载的功率要求和交流电源的可用功率，然后我们可以选择适合的电池充电方式。
理想情况下，充电周期应至少放回被移除的部分，但不会对电池过度充电。过度充电会缩短电池寿命。电池负载将不可避免地发生轻微变化，并且需要某种自动充电终止。使问题复杂化的是，负载可能有严格的电压限制，如果充电器是“在线”电池系统，则需要有电压上限。在下一次放电之前的可用时间内，有必要计算在达到电压限制之前返回的近似功率。通常，会发生冲突，并且有必要“超大”电池。大多数涉及定期放电和可靠充电的此类应用将在大约 80% 的充电和 80% 的放电之间运行。
在这种类型的应用中，最好每年对电池进行一次 100% 充电。该技术将提高电池的整体寿命并减少硫酸盐，而硫酸盐通常是循环应用中的寿命限制因素。
如果电池要以可接受的性能和寿命运行，则需要一些简单但关键的特性。为电池充电需要两个参数；电流和电压。如果没有可接受的电流，电池将无法正确充电，如果没有正确的电压，所需的电流将不会在电池电路中流动。
制造商会告知设计工程师和用户最低要求，但通常，至少 10% 安培的电流和 2.40Vpc 是常见的建议。
一个常见的错误是将大型电池连接到小型太阳能电池阵列。例如，让我们考虑 18 小时夜间的 15A 负载要求。这将去除 270Ah，并且在我们需要考虑在 80% 充电和 80% 放电之间运行的基础上，我们需要在计算的电池容量上增加 40%，从而导致容量要求约为 376Ah。此时我们需要一个 38A 充电器和 2.40Vpc x 12 节电池 = 28.8V。
我们没有考虑到的是，太阳可能无法每天提供足够的能量来正确充电。如果我们假设我们连续 5 天只有最小电量，那么我们需要将电池容量修改为 15A x 18h x 5 加上 40% = 1890Ah。我们现在需要一个189A、28.8V的充电器。如果对太阳能的预测是正确的，这将非常有效。同样，当太阳能电池阵列以全功率运行数天时，将需要某种类型的自动控制来防止电池过度充电。
现在假设夜间负载增加到 30A 而不是 15A。计算结果变为 30A x 18h x 5 加上 40% = 3780Ah。我们现在需要一个 378A 的太阳能电池阵列。
如果将电流保持在 189A，即 5%，电池将无法完全充电，并且会因极板硫酸化而失效。
重要的是要考虑循环电池的工作温度。主要有三个影响：a) 应施加的充电电压，b) 随工作温度下降而降低的放电性能和 c) 可能对电池容器产生不利影响的最高温度；当温度超过 50°C 时，大多数容器会开始软化。
制造商都给出了关于温度的充电电压建议，下图是典型的。
所有铅酸电池都会循环。然而，电池的类型、放电深度、充电特性和工作温度都会影响寿命。据说 VRLA AGM 电池不循环。这不是真的。有 VRLA AGM 电池达到 700 多个循环的实验室示例。放电深度保持在最大 80%，并严格控制充电程序以确保在充分充电的情况下将过度充电降至最低。显然，任何实验室实验都必须结合实时工作系统的实用性，并且制造商发布的任何数据都必须留出一定的余量，以满足系统中的这些实用性。尽管 VRLA AGM 电池可以循环使用，但它们并不是最具成本效益的类型，除非只需要较短的使用寿命。
如上所述，放电深度会影响电池寿命，下图是管状板电池的典型循环寿命与放电深度的关系。
用于循环应用的电池通常额定为 100 小时率而不是 10 小时率。这可能会造成混淆，因为在 10 小时率下额定的同一产品可能是 100Ah，而在 100 小时率下它可能是 120Ah。有时电池的额定值可能是 1000 小时率。还值得记住的是，当放电率超过约 28 天时，（672 小时）自放电损失将是相当大的。计算必须考虑到这一点。铅酸电池的自放电损耗非常低，制造商通常会报出每月 2% 的损耗，但这可能会在 20°C 下超过 6 个月。在第一个月内，损失可能为 5%，高于 20°C 每升高 10°C，损失将加倍。
不同的评级不影响实际性能，但用户在比较产品时必须小心。
管状电池可以说是自行车应用的最佳类型，它们有两种不同的类型，Vented or Wet 和 VRLA GEL。DIN 规格 OPzS 通风管和 DIN OPzV GEL 管状板产品的设计“符合规格”而不是价格，是许多规格制定者和用户的首选。这些 DIN 尺寸通常从 2V x 100Ah 开始到 2V 3500Ah。
正确设计的平板粘贴类型也适用于自行车应用。但是，特定类型必须适合此应用程序。市场上存在支持粘贴板到管状板的争论。设计得当的平板可以和管状板一样好，但在 Euripe，管状板更胜一筹。
许多制造商在极板和电解液中使用特殊添加剂以延长循环寿命。这些添加剂中的一些会略微降低容量，但通过具有更好的循环寿命和最终更具成本效益来弥补这一损失。电池的组成可能略有不同，但循环寿命可能会发生显着变化。
选择自行车电池时必须小心。一些制造商可能会为 Tubular GEL 产品报 5000 次循环，而不同的制造商可能会为看似几乎相同的产品报 6000 次循环。很难做出选择。提出问题，制造商是否对他们提议的产品有良好的记录，他们是否有客户名单？如果需要，制造商能否提供技术支持？使用了哪些条件进行充电；是在实验室条件下使用恒定电流或更实际的恒定电压进行充电。
研究对于确保产品适合应用至关重要。
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