ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЯГОВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ.
Правильная эксплуатация тягового аккумулятора обеспечит длительный срок его службы и длительную работу на одной зарядке. Если не соблюдать условия эксплуатации тяговых батарей, срок их службы значительно сокращается. Частые и глубокие разрядки ведут за собой глубокую сульфатацию аккумуляторных пластин, а это самая большая проблема при эксплуатации тяговых батарей.
Определяющим фактором была и остается степень разрядки аккумулятора.
Во-первых, свинцовые аккумуляторы не терпят долгого хранения в разряженном состоянии.
Во-вторых, при падении заряда ниже 20% активизируется процесс образования нерастворимых соединений серы (сульфатация), которые снижают ёмкость АКБ. Помимо этого, реакция сульфатации способствуют выделению влаги, которая обеспечивает постоянное снижение концентрации кислоты. Если же аккумулятор некоторое время будет находиться в состоянии глубокой разрядки, начнется необратимый процесс образования сульфатов и, соответственно, необратимого снижения реальной емкости АКБ относительно паспортной.
Отсюда четыре первых правила:
1. Не допускайте разряда аккумулятора более 80% его ёмкости. Такие разряды драматически снижают ресурс батареи. Более того, если при эксплуатации аккумулятора разряжать его полностью (глубокий разряд — 80%), то количество доступных циклов будет минимальным, если же АКБ постоянно разряжать только на 60%, то количество доступных циклов (ресурс) возрастает на 30-40%. Например, гелевый АКБ имеет ресурс 700 циклов разряда/заряда при глубине разряда 75%, но уже при глубине разряда 60% — ресурс аккумулятора становится 1 000 циклов. Отсюда следующее правило:
2. Чем чаще вы заряжаете аккумулятор после использования – тем лучше. Даже если в этот день вы использовали только 20% ёмкости тягового аккумулятора – поставьте его на зарядку и зарядите его полностью, т.е. на 100%, потому что
3. Тяговый аккумулятор перед использованием должен быть заряжен на 100% и не терпит частичной подзарядки в процессе эксплуатации, т.е. если уж батарея поставлена на зарядку – она должна быть полностью заряжена.
4. Храните тяговые аккумуляторы только в заряженном состоянии. Перед хранением полностью их зарядите. Хранить АКБ нужно при температуре выше 0 градусов, но и не выше комнатной. Современные гелевые аккумуляторы имеют низкий уровень саморазряда, тем не менее каждые полгода их рекомендуется полностью заряжать.
Следующим фактором для времени жизни АКБ, можно назвать температуру электролита. Эксплуатация при повышенной на 10 градусов температуре (40-45 С) ведет к сокращению срока службы батареи вдвое, хотя современные АКБ от известных производителей не столь чувствительны к этому параметру, тем не менее законы физики остаются неизменными: с повышением температуры окружающей среды емкость АКБ растет, но уменьшается срок их службы. Это происходит потому, что, при повышении температуры электролит легче проникает в поры активной массы, так как уменьшается его вязкость и увеличивается внутреннее сопротивление. При низких же температурах емкость АКБ уменьшается.
И вот ещё одно правило:
5. Избегайте перегрева аккумулятора и старайтесь оставлять вашу технику в прохладном или тенистом месте, избегая нагрева из-за попадания прямых солнечных лучей.
Для долголетия тяговых аккумуляторов, необходимо использовать «правильное» зарядное устройство. Лучшим решением для гелевых АКБ является применение полностью автоматических импульсных зарядных устройств. Такие зарядные устройства имеют функцию десульфатации аккумуляторной батареи за счет чередования тока заряда с разрядными импульсами. Во время заряда примерно каждую секунду производится разрядный импульс током примерно в 1/10 от зарядного. Такая процедура приводит к разрушению сульфатов на пластинах аккумуляторов и ведет к более полному восстановлению аккумулятора. Регулярный заряд АКБ через ЗУ с функцией десульфатации приводит к существенному увеличению срока службы АКБ.
И вот ещё два правила:
6. Зарядное устройство должно быть импульсным, полностью автоматическим, с функцией десульфатации пластин, специально предназначенное для тяговых АКБ.
7. Зарядное устройство должно соответствовать по напряжению и току заряда – напряжению и ёмкости ваших аккумуляторов.
Аккумуляторы в блоке АКБ (в составе нескольких батарей) работают корректно и правильно только в одном случае – если все они имеют одинаковую ёмкость, напряжение и срок службы. В идеале они должны быть из одной партии одного производителя и куплены вместе. Использование же новой батареи вместе со старыми приведёт к быстрому выходу из строя именно нового аккумулятора. Это происходит из-за разницы потенциалов и внутренних сопротивлений новой и старых АКБ. И получается так, что «свежий» аккумулятор в составе старых переходит в режим постоянной подзарядки последних. И «умирает» первым.
8. Менять следует все аккумуляторы в составе блока аккумуляторов одновременно.
Ну, и в целом, относитесь к дорогому изделию с уважением – и он вам ответит долгой работой и будет служить годами.
Источник
Тяговые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи
Тяговые свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (АКБ) с трубчатыми положительными пластинами предназначены для обеспечения непрерывной работы транспортных средств на электротяге – электропогрузчиков, штабелеров, тележек, поломоечных машин, а также шахтных тягачей, электровозов, трамваев и троллейбусов.
Основные параметры аккумуляторов
Основными параметрами АКБ являются номинальное напряжение, номинальная емкость, габаритные размеры и срок службы.
Номинальное напряжение одного аккумуляторного элемента составляет 2 В, соответственно общее номинальное напряжение АКБ, состоящей из соединенных последовательно N аккумуляторов, равно сумме напряжений каждого из них. Например, напряжение батареи, состоящей из 24 элементов, 48 В. Нормальное значение напряжения при правильной эксплуатации может варьироваться в процессе работы от 1,86 до 2,65 В/элемент для батарей с жидким электролитом и от 1,93 до 2,65 В/элемент для гелевых батарей.
Историческая справка
Идея загустить электролит батареи до состояния геля появилась у доктора Якоби, разработчика компании Sonnenschein, в 1957 г. В том же году была запатентована технология dryfit и начато производство гелевых батарей. Интересно, что первые их аналоги начали появляться на рынке только в середине 1980-х, в это время Sonnenschein имела уже почти 30-летний опыт производства таких батарей.
Электрической емкостью АКБ называется количество электричества, снимаемое при разряде АКБ. Емкость может измеряться в разных режимах, например, при 5-часовом разряде (С5) и 20-часовом разряде (С20). При этом у одной и той же батареи получится разное значение емкости. Так, при емкости батареи С5 = 200 А·ч емкость С20 той же самой батареи будет равна 240 А·ч. Этим иногда пользуются для завышения емкости батареи. Как правило, емкость тяговых аккумуляторов измеряют в 5-часовом режиме разряда, стационарных – в 10-часовом или 20-часовом, стартерных – только в 5-часовом режиме. Кроме того, при снижении температуры батареи ее полезная емкость уменьшается.
Габаритные размеры, как правило, имеют определяющее значение, поскольку в любой технике на электротяге для аккумулятора предусмотрено специальное посадочное место. Точный размер ящика зачастую можно узнать по модели машины.
Срок службы АКБ (для ведущих западноевропейских производителей) определяется DIN/EN 60254-1, IEC 254-1 и составляет 1500 циклов для батарей с жидким электролитом и 1200 циклов для гелевых батарей. Однако реальный срок службы может сильно отличаться от этих цифр, причем, как правило, в меньшую сторону. Он зависит прежде всего от качества производства и используемых материалов, от правильности эксплуатации и своевременности обслуживания, от режима работы, а также типа используемого зарядного устройства.
Эксплуатация
Условно процедуры эксплуатации и обслуживания можно разделить на четыре группы – ежедневные, еженедельные, ежемесячные и ежегодные операции.
- зарядить батарею после разряда;
- проверить уровень электролита и при необходимости откорректировать его, долив дистиллированную воду.
- очистить батарею от загрязнений;
- провести визуальный осмотр;
- провести выравнивающий заряд (желательно).
- проверить исправность зарядного устройства;
- проверить и записать в журнал значение плотности электролита на всех элементах (после заряда);
- проверить и записать в журнал значение напряжения на всех элементах (после заряда).
- измерить сопротивление изоляции между батареей и корпусом машины. Сопротивление изоляции тяговых батарей в соответствии с DIN VDE 0510, ч. 3 должно быть не менее 50 Ом на каждый вольт номинального напряжения.
Вообще говоря, долив воды требуется примерно 1 раз в 7 циклов (1 раз в неделю при односменной работе), но проверка требуется после каждого заряда, так как вода расходуется неравномерно.
На заметку
При замене щелочных АКБ на свинцово-кислотные надо иметь в виду, что эти аккумуляторы нельзя заряжать вместе, поэтому нужно либо сразу переводить весь парк аккумуляторов на свинцово-кислотные, либо использовать два изолированных зарядных помещения. Кроме того, при замене щелочных АКБ на свинцово-кислотные потребуется сменить зарядное устройство.
Электролит
Электролит в тяговых аккумуляторах играет ключевую роль. Заливают его один раз, при вводе в эксплуатацию, и от его качества зависит стабильность эксплуатации батареи на протяжении ее срока службы (именно поэтому лучше приобретать батареи, залитые и заряженные в заводских условиях). При эксплуатации АКБ во время заряда в результате электролиза вода разлагается на кислород и водород (визуально это выглядит как кипение электролита), вот почему требуется периодически доливать воду. Уровень электролита, как правило, определяют по меткам min и max на заливной пробке. Кроме того, существует система автоматического долива воды Aquamatic, которая существенно ускоряет этот процесс.
Золотые правила
При эксплуатации батарей нужно соблюдать следующие основные правила:
• Ни в коем случае не оставлять батарею в разряженном состоянии. После каждого разряда необходимо сразу ставить батарею на подзарядку, иначе начнется необратимый процесс сульфатации пластин. Это приводит к снижению емкости и срока службы батарей.
• Разряжать батарею не более чем на 80% (для гелевых АКБ – 60%). Как правило, за это отвечает датчик разряда, установленный на машине, однако его поломка, отсутствие или неправильная настройка может также привести к сульфатации пластин, перегреву батарей при заряде и в конечном итоге сокращению срока их службы.
• В АКБ можно доливать только дистиллированную воду. В обычной воде содержится множество примесей, оказывающих негативное влияние на аккумуляторную батарею. Долив электролита в АКБ для увеличения плотности запрещен: во-первых, это не даст прироста емкости, а во-вторых, вызовет необратимую коррозию пластин.
На заметку
Температура электролита батареи не должна опускаться ниже +10 °С перед зарядом, однако это не запрещает работу в зонах с низкой температурой вплоть до –40 °С. При этом нужно давать батарее достаточно времени для нагрева перед зарядом. Во время заряда батарея нагревается примерно на 10 °С.
Поскольку при понижении температуры АКБ снижается ее полезная емкость, обычные зарядные устройства, основанные на методе заряда Wa или WoWa, будут недозаряжать батарею.
Для заряда рекомендуется использовать «умные» устройства, контролирующие состояние АКБ в процессе заряда, не допускающие недозаряд или перезаряд, например, Tecnys R, либо использовать термокомпенсацию – корректировку зарядного тока в зависимости от температуры АКБ.
Чистка АКБ
Чистота абсолютно необходима не только для хорошего внешнего вида батареи, но в значительно большей степени – для предотвращения несчастных случаев и ущерба, уменьшения срока службы, а также для того, чтобы АКБ находилась в состоянии, пригодном к эксплуатации. Аккумуляторные корпуса, ящики, изоляторы необходимо чистить для обеспечения требуемой изоляции элементов по отношению один к другому, по отношению к земле («массе») или внешним проводящим частям. Кроме того, очистка позволяет избежать коррозионных повреждений и возникновения блуждающих токов. Вне зависимости от времени работы и места на АКБ неизбежно оседает пыль.
Небольшое количество электролита, выступающего из батареи во время заряда после достижения напряжения газообразования, образует более-менее токопроводящий слой на крышках элементов или блоков, по которому протекают блуждающие токи. Результатом является повышенный и неоднородный саморазряд элементов или блоков. Это одна из причин того, почему операторы электрических машин жалуются на упавшую емкость батареи после того, как техника не эксплуатировалась в течение выходных дней.
Это интересно.
Бытует мнение, что необслуживаемые системы возможны только на базе гелевых батарей, использование которых влечет естественные ограничения (большое время заряда, сниженная емкость и высокая стоимость). Однако мало кто знает, что необслуживаемые и сверхмалообслуживаемые системы возможны также на базе батарей с жидким электролитом (например, батареи Liberator).
Аккумуляторный журнал и организация работы
При использовании парка электропогрузчиков целесообразно закреплять за каждым погрузчиком свои АКБ. Для этого их нумеруют: 1а, 1б, 2а, 2б и т. д. (батареи с одинаковым номером используются на одном и том же погрузчике). После этого заводят журнал, в котором о каждой АКБ ежедневно отражается информация, проиллюстрированная на примере.
| Номер батареи | Установлена на погрузчик | Поставлена на заряд | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Дата | Время | Плотность (средняя по трем элементам выборочно) | Показания счетчика, машино-ч | Дата | Время | Плотность (средняя по трем элементам выборочно) | Показания счетчика, машино-ч | |
| 1а | ||||||||
| 1б | ||||||||
| 2а | ||||||||
| и т.д. | ||||||||
Таким образом, с помощью данного мероприятия можно избежать использования недозаряженных батарей, а также спрогнозировать и спланировать замену АКБ до полного выхода ее из строя. Помимо этого по каждой батарее целесообразно вести еще один журнал, в котором раз в месяц отражается информация о батарее, перечисленная в примере 2. Эти данные являются основным источником информации для сервисной службы, поэтому зачастую ведение такого журнала является обязательным условием гарантийного обслуживания. За все аккумуляторное хозяйство должен быть ответственен один или два (в случае двухсменной работы) человека. В их обязанности по данной зоне ответственности должны входить прием и выдача АКБ, их обслуживание и заряд, ведение аккумуляторных журналов, прогнозирование выхода АКБ из строя.
Источник