Тяговая батарея – Тяговые аккумуляторные батареи — устройство и назначение

Содержание

Тяговые аккумуляторные батареи — устройство и назначение

Аккумуляторы получили большое распространение в современной повседневной жизни. Они используются в средствах связи и для

запуска двигателей автомобилей, в бытовых приборах и в качестве резервных источников питания.

Разнообразие тяговых аккумуляторов и зарядные устройства

Особняком в ряду аккумуляторов стоят источники питания, основное назначение которых заключается в снабжении энергией технических средств с электрическим приводом: погрузчиков, электрокар, лодочных моторов. Такие источники питания носят название тяговые аккумуляторные батареи.

Назначение и характеристики

У аккумуляторных батарей, предназначенных для запуска двигателей внутреннего сгорания – стартерных или пусковых, нормируется три основных показателя:

  1. Номинальное напряжение. Традиционными являются напряжения 6 либо 12 В для мотоциклов, 12 В – для бензиновых и дизельных силовых установок автомобилей, снегоходов, лодочных моторов, 24 В – для дизельных двигателей большой мощности. Среднее напряжение одного аккумулятора бывает, как правило, 2 В. Суммарное напряжение аккумуляторной батареи получается в результате последовательного соединения необходимого количества аккумуляторов.
  2. Емкость аккумуляторной батареи, которая измеряется в Ач (Ампер*час). Этот показатель может варьироваться от 5 до 190 и более Ач в зависимости от назначения батареи. Чем выше мощностные характеристики двигателя, тем больше по обыкновению требуется емкость источника тока для его запуска.
  3. Пусковой ток. Весьма существенный параметр, которым характеризуются автомобильные аккумуляторные батареи. Объясняется это тем, что в момент пуска ДВС, электростартер потребляет очень большой ток, который и имеет название «пусковой». Понятно, что для того, чтобы запустить мощную дизельную силовую установку требуется порой существенные по значению пусковые токи, которые могут доходить до 1000 и более Ампер.

Стартерные АКБ весьма чувствительны к глубокому разряду. Так 20–30 кратное разряжение ниже показателя 10 В приводит батарею к практически полной утрате своих аккумулирующих свойств.

Тяговые батареи нельзя использовать в качестве стартерных.

Тяговая аккумуляторная батарея не дает возможности создания пускового тока высокой плотности, ее предназначение заключается в отдаче стабильной по напряжению и силе тока энергии в течение длительного времени.

Тяговые батареи применяют в качестве источника энергии для электромоторов (погрузчики, лодки, скутеры, велосипеды)

Разряжаться такие источники питания могут почти до нулевых значений без потери своих аккумулирующих электрическую энергию свойств. Производители рекомендуют минимальное поддерживать напряжение разряда на уровне 5–7% от напряжения, декларируемого номинальным.

Основные нормируемые показатели для тяговых АКБ:

  1. Номинальное напряжение. Напряжение одного аккумулятора составляет, за редким исключением, 2 В. Последовательным соединением нескольких аккумуляторов создаются источники питания с необходимым номинальным напряжением. Так тяговая аккумуляторная батарея 24В (24V) создается путем последовательного соединения двух 12В аккумуляторов.
  2. Емкость тяговой АКБ, как и стартерной, измеряется в Ач. В технике с электрическим приводом, а также в источниках бесперебойного питания применяются батареи аккумуляторов с суммарной емкостью, превышающей зачастую 500 Ач. Этот параметр в значительной степени зависит от температуры среды, в которой эксплуатируется АКБ – при пониженных температурных показателях емкость батареи может снижаться на 10–15%. Именно поэтому в паспортных данных для тяговых аккумуляторов приводится обычно два показателя – при температуре 5
    о
    С и при 20оС.

Емкость тяговых батарей уменьшается при понижении температуры, при старении (увеличении количества циклов заряда-разряда) и неправильной зарядке.

Устройство тяговых АКБ

По устройству тяговые источники питания в чем-то схожи со стартерными АКБ. В них также присутствуют положительные и отрицательные пластины, они, как и стартерные, работают по принципу преобразования химической энергии в электрическую. Но на этом схожесть заканчивается.

Устройство тяговой батареи на примере батареи производителя Sunlight

Главное отличие заключается в массе пластин, которая естественным образом трансформируется в массу и объем всей батареи. Тяговая аккумуляторная батарея 24V емкостью 75 Ач может превышать по размерам стартерную 12В АКБ в 40–50 раз. Объясняется это просто – пластины большего размера и массы позволяют значительно продлить срок эффективной эксплуатации АКБ с большим количеством циклов зарядки.

По типу электролита различают свинцово-кислотные и щелочные аккумуляторы. Щелочные АКБ, которые были очень распространены раньше, сейчас мало используются из-за их высокого ценового диапазона, а вот кислотные батареи в результате развития технологий находят все большее применение в электроприводной технике.

Различают три основных разновидности кислотных АКБ.

Аккумуляторы WET

Устройства традиционного типа с электролитом, представляющим собой растворенную дистиллированной водой серную кислоту в жидком – свободном виде. В зависимости от технологического способа производства электродов подразделяются на три основных класса:

  1. Аккумуляторы с обычным техобслуживанием. Пластины таких аккумуляторов изготавливаются из сплава свинцово-сурьмянистого состава, им требуется периодическая проверка уровня электролита и пополнение его дистиллированной водой.
  2. АКБ с ограниченным техническим обслуживанием. Изготавливаются по гибридной технологии: плюсовые пластины имеют свинцово-сурьмянистый состав с пониженным содержанием сурьмы, а отрицательные изготавливаются из сплава свинца и кальция. Процесс зарядки тяговых аккумуляторных батарей такого типа сопровождается меньшим испарением воды из электролита, поэтому восстановление уровня требуется только при эксплуатации в тяжелых условиях повышенных температур и нагрузок.
  3. В аккумуляторах SM (маркируемых еще как MF), не требующих обслуживания, электроды изготавливаются из свинцовых сплавов, которые не содержат сурьму. Положительные пластины могут иметь свинцово-кальциево-оловянный либо свинцово-кальциево-оловянно-серебряный состав, отрицательные производятся из свинцово-кальциевого сплава.

Источники WET типа применяются по большей части в качестве аккумуляторных батарей для электропогрузчиков. Заряжать тяговые аккумуляторы допускается исключительно под вытяжкой.

Аккумуляторы VRLA

Новое поколение тяговых аккумуляторов, классифицируемых в международной терминологии как VRLA, позволяет в значительной степени сократить не только занимаемое источником питания пространство. Свинцово-кислотные батареи, созданные на основе технологии VRLA, сохраняют все характеристики, присущие тяговой разновидности аккумуляторов, имея при этом массу и габариты, сопоставимые с аналогичными параметрами стартерных источников.

Аккумулятор Delta VRLA для мототехники

Тяговые аккумуляторные батареи для погрузчиков нетребовательны к габаритам и массе, скорее даже наоборот. А вот батареи для питания лодочных моторов, гибридных авто должны иметь большой запас емкости при минимальной массе и геометрических размерах. Так свинцово-кислотная тяговая батарея 65 Ач имеет геометрические размеры всего 278х175х190 мм.

По клапанно-регулируемой технологии выпускаются два типа источников питания:

  1. С использованием технологии AGM. Плюсовые пластины таких устройств изготавливаются из сплава свинца с кальцием и оловом, отрицательные – из свинцово-кальциевого. Изолирующим материалом, одновременно удерживающим в своем объеме кислый электролит, выступает поглощающее стекловолокно.
  2. С использованием гелевой технологии – типа GEL. Отличие с аккумуляторами AGM заключается в агрегатном состоянии электролита. Как следует из названия, кислая электролитная среда таких батарей переведена с применением гелеобразователей в состояние геля.

Принцип функционирования аккумуляторов VRLA имеет в своей основе метод кислородно-водородной рекомбинации. Незначительное избыточное давление, создающееся в корпусе устройства, нивелируется работой клапана.

Зарядка тяговых аккумуляторов

Долговечность питающего устройства во многом зависит от того, как правильно зарядить тяговый аккумулятор. Для восполнения емкости должны применяться специализированные зарядные приборы, с интегрированной в них методикой автоматического регулирования уровня заряда.

Источник, с показателем емкости в 65Ач, подлежит зарядке током, ниже номинала в 10 раз. Это значит, что для того, чтобы зарядить аккумулятор в соответствии с правилами, зарядный ток должен вычисляться по алгоритму, представляющему собой частное от деления номинальной емкости на 10.

Зарядка осуществляется током 10% от номинала батареи.

Например, максимальный ток зарядки для тяговой батареи емкостью 110 Ач составит 10А, а время зарядки 10-12 часов. Поэтому лучше приобретать ЗУ с регулируемым значением тока зарядки.

Зарядное устройство для снегоочистительного электромобиля

Конструкция зарядных устройств для тяговых аккумуляторных батарей предусматривает возможность контроля протекающих электрохимических процессов в паре электролит–электрод.

Тяговые аккумуляторы не требуют выполнения трудоемких операций по обслуживанию. Несложный уход, своевременная зарядка в соответствии с регламентом – вот немногие требования, выполнение которых позволяет эффективно эксплуатировать батареи в течение 6–8 лет или от 600 до 1500 зарядно-разрядных циклов.

tcip.ru

Тяговые аккумуляторы

Тяговые аккумуляторы нельзя отнести к какому-то определённому типу. Наоборот, к этой группе относятся некоторые свинцово-кислотные, щелочные и литиевые АКБ. Все они объединены в группу тяговых по своему назначению. Их работа заключается в обеспечении электроэнергией электромотора различных транспортных средств, механизмов и приспособлений. В этой статье мы рассмотрим особенности тяговых аккумуляторных батарей, разновидности и некоторые примеры таких моделей.


 

Содержание статьи

Особенности тяговых АКБ

Основным отличием тяговых аккумуляторов от привычных нам автомобильных стартерных батарей является их режим работы. Если стартерный аккумулятор отдаёт высокий пусковой ток только при запуске двигателя, то тяговая АКБ обеспечивает электромотор током в течение всего времени его работы. Проще говоря, тяговые аккумуляторные батареи работают в постоянном режиме заряд-разряд. Стартерные же, отдав ток при запуске, затем заряжаются от генератора работающего двигателя.

Поэтому основным требованием, которое предъявляется к батареям тягового типа, является устойчивость к глубокому разряду. Ведь в процессе работы они в среднем разряжаются до 80% от своей номинальной ёмкости. Затем их ставят на зарядку и процесс повторяется. Отсюда вытекает и ещё одно требование. Тяговые АКБ должны держать номинальное напряжение и отдавать заявленный ток до момента практически полной разрядки. После глубокого разряда они должны легко восстанавливаться без потери ёмкости.

Из сказанного можно сделать вывод, что стартерные автомобильные аккумуляторы не могут использоваться в роли тяговых. Для них чувствителен глубокий разряд, поскольку после него они теряют часть своей ёмкости. А вот некоторые разновидности тяговых АКБ вполне могут использоваться в роли стартерных. Мы рассмотрим их ниже.


Вернуться к содержанию
 

Виды тяговых аккумуляторных батарей

Для лучшего понимания тяговые аккумуляторы можно классифицировать по их типам. Существуют:

  • свинцово-кислотные;
  • щелочные;
  • литий─ионные;
  • прочие.

Рассмотрим их подробнее.

 

Свинцово-кислотные

Можно выделить три разновидности свинцовых батарей.

  • WET. Традиционные с жидким электролитом.
  • AGM. Электролит содержится в стекловолокне.
  • GEL. Электролит находится в виде геля (химическое соединение серной кислоты и оксида кремния).

Аккумуляторные батареи свинцово-кислотного типа WET наименее приспособлены для использования в качестве тяговых. Однако есть ряд производителей, которые выпускают такие модели для использования на погрузчиках и другой складской технике на электротяге. Они также применяются в роли АКБ в системах резервного и аварийного питания, промышленном оборудовании и т. п. Хотя эти уже относятся к группе стационарных по своему назначению. Основное же назначение батарей WET – это стартерные аккумуляторы для автомобиля.

Технология производства тяговых свинцово-кислотных АКБ отличается от стартерных. Они выпускаются по панцирной технологии. Название пошло от панцирной сетки, которой окружён положительный электрод. Её назначение в следующем:

  • удержание материала электрода от разрушения;
  • предотвращение образования крупных кристаллов свинца в процессе заряда.

На сегодняшний день выделяют три вида панцирных Pb батарей:

Первые два похожи по своим характеристикам. Разница в том, что PzS выполнен в соответствии с требованиями стандарта DIN (Германия), PzB удовлетворяет положениям британского стандарта BS. Модели PzV в роли электролита имеют гелевый наполнитель.

Плюсы использования Pb батарей в роли тяговых.

  • Простая и отработанная технология. Отсюда низкая стоимость по сравнению с другими видами. Зачастую именно фактор цены играет решающую роль при покупке этих АКБ.
  • Низкий саморазряд.
  • Выдают высокий ток.
  • Легко и недорого перерабатываются в исходное сырьё.

Минусы

  • Чувствительность к глубокому разряду. Если в процессе работы их разряжать до 80%, то срок эксплуатации резко уменьшается. Большинство производителей выпускают модели с заявленным сроком службы до 1,5 тысячи циклов разряд-заряд. Для достижения этого срока эксплуатации они рекомендуют вести разряд только до 60%, а это серьёзно сокращает время работы оборудования.
  • Низкая энергетическая плотность. Отсюда большие размеры и вес Pb аккумуляторов.
  • Чувствительны к отрицательным температурам.
  • Требуется еженедельный контроль электролита и его корректировка.
  • В процесс заряда существенная доля электроэнергии (30%) теряется впустую.

Для погрузчиков свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы поставляются в виде сборок. Конструктивно они состоят из аккумуляторных элементов с номинальным напряжением 2 вольта (в процесс работы меняется в интервале 1,86─2,65 вольта). Элементы объединены в сборки с номиналом 24 и 48 вольт. Срок службы примерно 1,2─1,5 тысячи циклов.
Вернуться к содержанию
 

AGM и GEL

Аккумуляторные батареи AGM и GEL имеет смысл рассмотреть вместе, поскольку они имеют близкие эксплуатационные характеристики. Различия в устройстве связаны с тем, в каком состоянии находится электролит: в стекловолокне (AGM) и в виде геля (GEL).

Это как раз те АКБ, которые успешно работают в роли тяговых и стартерных. Они используются на автомобилях с системой «Старт-Стоп» и с большим числом потребителей тока на борту. Широко используются гелевые аккумуляторы в различных источниках бесперебойного питания, серверном и коммуникационном оборудовании. Легко и без последствий переносят глубокий разряд.

В роли тяговых они нашли широкое применение в морском и речном транспорте (троллинговые электромоторы на рыбацких лодках и катерах), а также мотоциклетной и садовой технике. Линейки таких АКБ в своём ассортименте имеет каждая уважающая себя компания-производитель аккумуляторов.

Ещё одной сферой применения этих батарей являются гелиосистемы. Благодаря устойчивости к циклированию, гелевые аккумуляторы накапливают энергию от солнечных панелей днём и отдают её ночью или в пасмурный день.

В складской технике также можно встретить AGM и GEL аккумуляторы, но там они не получили широкого распространения. Это объясняется высокой стоимостью. Для обеспечения питания электромобилей они также не подходят.

Вернуться к содержанию
 

Щелочные

Это наиболее распространённый вид тяговых аккумуляторов. По своей конструкции они похожи на свинцово-кислотные тяговые батареи. Они поставляются в сборках из отдельных Ni-Cd или Ni-MH аккумуляторных элементов. Используются элементы ламельного типа. Номинальное напряжение полностью заряженного элемента около 1,45 вольта при разомкнутой цепи. Рабочее напряжение составляет 1,25 вольта. Соединяя их, получают необходимое напряжение на выходе.



Среди преимуществ щелочных тяговых АКБ можно назвать следующие.
  • Легко переносят глубокий разряд.
  • Могут долго без последствий находиться в разряженном состоянии.
  • Благодаря большому внутреннему сопротивлению выдерживают большие разрядные токи.
  • Устойчивы к тряске и вибрации. Могут даже переносить кратковременные замыкания.
  • По сравнению с Pb батареями щелочные имеют более высокую энергоёмкость и более длительный срок службы.
  • Меньший саморазряд по сравнению со свинцово-кислотными.

К минусам следует отнести следующее.

  • Для обслуживания требуется квалифицированный персонал. Периодически нужно проверять уровень электролита, а также грамотно проводить заряд.
  • У никель-кадмиевых аккумуляторов ярко выражен «эффект памяти».
  • Кадмий является ядовитым веществом, из-за чего осложнено производство и переработка таких батарей.

Несмотря на минусы, щелочные АКБ является наиболее востребованными в роли тяговых. Они широко используются в складской технике.
Вернуться к содержанию
 

Литиевые

Литиевые аккумуляторные батареи можно разделить на литий─ионные и литий─полимерные. В роли тяговых нашли применение некоторые разновидности литий─ионных АКБ. В частности, используются модели LiFePO4 и ряд других. Литиевые тяговые батареи постоянно совершенствуются для использования в электромобилях. Именно они стали использоваться для питания силовых агрегатов в электромобилях и автомобилях с гибридными двигателями.

Среди плюсов Li─Ion в роли тяговых батарей можно назвать следующие.

  • Высокая энергоёмкость. Отсюда небольшие габариты при высокой мощности.
  • Быстрый заряд.
  • Спокойно работают в режиме заряд-разряд. Отрицательно сказывается только полный разряд в ноль или излишний перезаряд, но эту проблему обычно решает защита.

К минусам можно отнести.

  • Высокая стоимость.
  • Запасы лития ограничены.
  • При работе используются дополнительные меры безопасности.

Ещё не так давно литий─ионные АКБ имели ряд ограничений для использования на электромобилях. Однако сейчас большинство этих проблем решено благодаря разработке новых модификаций этих батарей. И производители постепенно переходят на массовое производство.



Кстати, в роли тяговых литий─ионные аккумуляторы нашли широкое применение в различных электрических транспортных средствах, появившихся недавно. Например, электроскутеры, электросамокаты, электромотоциклы, инвалидные коляски, электровелосипеды. Вот, например, аккумулятор электроскутера Xiaomi составлен из литиевых аккумуляторных элементов 18650.

Можно также отметить использование литиевых АКБ для питания электромоторов различных летающих гаджетов типа квадрокоптеров, дронов и т. п.
Вернуться к содержанию
 

Прочие

В роли тяговых на сегодняшний день используются только вышеперечисленные типы аккумуляторных батарей.

К прочим в основном относятся те, что сейчас находятся в стадии разработки. В основном это различные модификации литий─ионных АКБ. Специалисты разрабатывают новые химические соединения для увеличения ёмкости, уменьшения размеров и веса, а также увеличения скорости зарядки.

В Японии, например, работают над заменой лития натрием в Li─Ion аккумуляторах, поскольку последний более распространён в природе. Некоторое время назад было много шума по поводу графеновых аккумуляторов.  Однако пока нет коммерческих образцов и не налажено массовое производство.
Вернуться к содержанию
 

Примеры моделей тяговых АКБ

Рассматривать модели тяговых АКБ для автомобилей, скутеров или моторных лодок в рамках этой статьи не имеет смысла. На сайте не раз были обзоры производителей аккумуляторов, где были представлены такие модели. Поэтому рассмотрим, какие тяговые аккумуляторные батареи предлагают некоторые отечественные предприятия для складской техники.

Ниже приведены примеры тяговых аккумуляторов, выпускаемых тремя отечественными предприятиями.

 

Тюменский аккумуляторный завод

В группе тяговых аккумуляторных батарей предлагаются следующие модели.

  • 24 вольта. Ёмкость составляет от 210 до 1200 Ач. Тип PzS.
  • 40 В. 70─120 Ач. PzS.
  • 48 В. 210─1200 Ач. PzS.
  • 80 В. 210─1200 Ач. PzS.



Вернуться к содержанию
 

Курские аккумуляторы

Курское предприятие предлагает следующие тяговые АКБ.

  • Серия ТНЖ и ТНК. Ёмкость 250─950 Ач. Назначение ─ безрельсовый напольный транспорт.
  • Серии ТНЖШ и FLM (никель-железные), ТНКШ и KL (никель-кадмиевые). Ёмкость 350 до 550 Ач. Для питания электромоторов рудничных электровозов.



Вернуться к содержанию
 

Великолукский аккумуляторный завод

Здесь тяговые батареи представлены в серии FL/FH.

  • FL 500 МР, FL 350 MP. Для рудничных электровозов.
  • FL 300 ВМР, FL 250 P, FL 350 II КР, FL 500 К P, FL 400 P, FL 450 P. Для напольного безрельсового электротранспорта.



Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также ваши отзывы о тяговых аккумуляторах, оставляйте в комментариях ниже.
Вернуться к содержанию

akbinfo.ru

Тяговые аккумуляторы: сфера применения, характеристика

Существуют виды техники, которые используются на промышленном производстве и работают, получая электропитание от таких источников, как тяговые аккумуляторы. В помещении любого завода и на складах с большой площадью всегда можно увидеть такие устройства, как электрокары, погрузочные тележки или штабелеры. Именно для их работы, в основном, и предназначены тяговые АКБ.

Что они представляют из себя

Любой тяговый аккумулятор представляет собой достаточно мощный накопитель электроэнергии с выходным напряжением 12 вольт, поэтому он предназначен для длительного применения. Он накапливает и отдает энергию разного рода устройствам с наличием электрического двигателя или мотора. Существуют также АКБ, предназначенные для дизельных двигателей с большой мощностью, — 24-вольтовые.

Основным источником питания для складских электрокаров и похожих по назначению погрузочных средств являются аккумуляторные батареи. Аккумулятор тяговый используется в качестве зарядного устройства для них. Когда АКБ погрузочной тележки заряжается, электроэнергия обеспечивает ее полноценную работу, проникая в химические вещества батареи и стимулируя ее к накоплению электролита.

Можно использовать тяговый аккумулятор и для электромотора, непосредственно подсоединив его к специальным металлическим клеммам. В данном случае его химический потенциал, наоборот, будет превращаться снова в электроэнергию, которая обеспечит работу мотора. Такая АКБ давно и успешно применяется при питании лодочных моторов.

Преимущества

Тяговые аккумуляторные батареи просто незаменимы в условиях обеспечения складских погрузочных средств возможностью автономного передвижения. Поскольку, в подавляющем большинстве случаев, речь идет о помещениях с очень большой площадью, если подключить любой электрокар к сети, это сильно ограничит его передвижение в пространстве, и придется тратить гораздо больше времени и технических средств для того, чтобы выполнить всю требуемую работу. Поэтому раньше в таких случаях для погрузки-разгрузки применялось несколько машин, что не очень удобно.

Бензиновые двигатели, которые пытались применять в виде главного источника питания, могли обеспечить работу складской и заводской техники в течение более длительного времени. Но их основные недостатки — это загрязнение воздуха и повышенная опасность в эксплуатации: известно, что бензин является горючим веществом. Применение тяговых аккумуляторов обеспечило безопасную работу как в открытых, так и в помещениях закрытого типа. В то время, как применение двигателей внутреннего сгорания на основе бензина значительно повышало процент опасных выхлопов и возможность воспламенения. Либо самопроизвольного, либо в случае нарушения техники безопасности.

Технические характеристики и особенности конструкции

Выходное напряжение средней тяговой АКБ, как правило, составляет 12 В. В розничной продаже можно встретить батареи с жидким электролитом и с содержанием электролита в виде геля (гелевый аккумулятор).

Если электролит жидкий, такая АКБ отличается простотой ремонта, в случае его необходимости. Также и ее техническое обслуживание не представляет особого труда. Если внутреннее устройство (в частности, стальные пластины) тяговой батареи оказались поврежденными при условии сохранности корпуса, достаточно просто заменить электролит для того, чтобы вновь привести ее в рабочее состояние.

Кроме того, АКБ с жидким электролитом гораздо дешевле гелевых. Это тоже может сыграть существенную роль при выборе, несмотря на то, что следует соблюдать определенную осторожность при работе с таким источником питания.

Гелевые тяговые АКБ стоят дороже. Но при этом им не нужны какие-то особые условия для зарядки и те технические манипуляции, которые бывает нужно проделывать с батареями, содержащими жидкий электролит. Гелевые аккумуляторы не случайно называют универсальными — по причине уникальности их состава, обеспечивающего максимальное удобство и абсолютную безопасность в применении.

Плюсы данной конструкции состоят в том, что у такой АКБ фактически отсутствует риск разгерметизации. Густое гелевое содержимое не предусматривает наличия в ней какого-либо отверстия для восполнения запасов электролита. Емкость таких батарей значительно выше, они более устойчивы к перепадам температур. В отличие от аккумуляторов с жидкой составляющей, они не требуют никакого дополнительного обслуживания. Гелевый электролит не нужно добавлять или заменять другим.

Поскольку гелевая структура такого аккумулятора является малотекучей, его можно без проблем наклонять в разные стороны, не опасаясь того, что электролит может быть при этом поврежден. Поэтому гелевые АКБ различных модификаций особенно удобны при использовании на воде, как для небольших, так и для более крупногабаритных судов.

Эти аккумуляторы не боятся вибрации и влаги. Они могут работать в экстремальных условиях, даже под водой, при минимальной температуре в -30°С. Их корпус выполнен из прочных полимерных материалов, что лишний раз способствует предотвращению разгерметизации.

Правила хранения и эксплуатации

Периодически необходимо проверять внешний вид батареи: не поврежден ли корпус, есть ли на клеммах продукты окисления, не произошла ли утечка электролита в случае, если АКБ имеет жидкий кислотный состав. Нужно регулярно проверять уровень содержания жидкого электролита — любая жидкость имеет свойство испаряться, особенно в условиях закрытых помещений и повышенной температуры. Если электролита мало, его следует добавить внутрь АКБ через специальное отверстие. При этом руки должны быть защищены резиновыми перчатками.

Новые аккумуляторы находятся в полностью заряженном состоянии и не нуждаются в подзарядке перед началом использования. Не стоит ставить их близко к источникам тепла во избежание возгорания газообразующих веществ. Если на аккумуляторе есть внешние загрязнения, их следует убирать мягкой тряпочкой, которая смочена водой. Использовать масла, растворители и другие химические вещества нельзя.

Также нельзя разбирать аккумулятор, а если жидкий электролит попадет в глаза или на кожу, пораженный участок сразу промыть чистой водой.

Зарядка тяговых АКБ должна проводиться своевременно, согласно инструкции по применению. Хранить аккумуляторы, которые не используются, следует в прохладных помещениях с постоянной температурой и не оставлять их в условиях попадания прямых солнечных лучей. Гелевые аккумуляторы дольше могут находиться без подзарядки, они держат стабильный заряд в течение года — при условии их хранения в сухом помещении. Подробнее о сроках хранения аккумуляторов до начала эксплуатации →

Как правильно заряжать

Для того, чтобы провести правильную зарядку тягового аккумулятора, необходимо воспользоваться специально предназначенным для таких целей устройством электропитания. Показатель тока зарядки должен соответствовать 1/10 от емкости аккумулятора. К примеру, емкость АКБ в данный момент составляет 60 Ач. В данном случае, показатель тока зарядки должен быть 6 А.

Для подготовки аккумулятора к зарядке необходимо вначале очистить клеммы от грязи и смазки. На самом зарядном устройстве проверить, чтобы переключатель был выключен. Проверить целостность ведущих проводов и зажимов. Стандартно красный провод — это «плюс», а черный — «минус». «Плюс» зарядного устройства подсоединяется в положительной клемме аккумулятора, а «минус» — к отрицательной.

В зависимости от выходного напряжения тягового аккумулятора, на зарядном устройстве выставляется напряжение 12 или 24 вольта.

Также необходимо проверить, чтобы отверстия для выхода газов, возникающих в процессе зарядки, были свободными. После этого подключить зарядное устройство к сети и поставить сам аккумулятор на заряд. В целях соблюдения техники безопасности заряжать аккумулятор необходимо в хорошо проветриваемом помещении.

Важно запомнить

Тяговые аккумуляторные батареи не следует использовать в качестве стартерных — иными словами, их нельзя применять для питания устройств, снабженных двигателями внутреннего сгорания. С помощью тяговых АКБ можно заряжать только те моторы, которые снабжены электрическим приводом — например, лодочный. Но для питания двигателя автомобиля он не подойдет по причине разной специфики подачи тока.

Невзирая на то, что сейчас на рынке электротехники очень много предложений от зарубежных компаний, российское производство тоже старается «догонять» иностранных коллег. Компания «Актех» производит аккумуляторные батареи различных типов: от тяговых до стартерных. Когда в 2000-е годы были произведены первые попытки восстановить производство на этом заводе, мало кто мог подумать о том, что его продукция в скором времени станет востребованной на российском рынке — учитывая большую конкуренцию со стороны зарубежных компаний.

По качеству аккумуляторы российского изготовления ничуть не уступают заграничным аналогам, а сам завод, который в советское время был известен под названием «ВостСибЭлемент», ведет свою историю, начиная с 1938 года.

batteryk.com

Особенности тяговых аккумуляторов глубокого разряда

Электрический аккумулятор (далее «аккумулятор», лат. accumulator, что означает собиратель, стяжатель, накопитель) – устройство для периодического накопления электрической энергии от химической реакции, и передачи её устройству-потребителю. Работоспособность аккумулятора восстанавливается электрическим током, противоположным току разряда. Аккумуляторы, соединённые последовательно, образуют аккумуляторную батарею (АКБ).

Первый аккумулятор создан немецким химиком И.В. Риттером (1776 – 1810). 21 век впечатляет разнообразием этих устройств, от миниатюрных батарей к бытовым устройствам до гигантских хранилищ энергии. Так, компания Tesla построила в Калифорнии хранилище на 80 МВт*часов, которое обеспечивает 4-часовой запас электроэнергии для 15 тысяч домов и готова построить в Австралии хранилище на 100 МВт*часов.

Общая информация

  1. Свинцово-кислотная АКБ, в котором свинцовые пластины погружены в кислотный электролит. Отличаются большим весом и плохой переносимостью глубокого разряда.
  2. АКБ с впитывающим стекломатом (AGM). Для стабилизации циклов заряда – разряда в АКБ установлен стекловолоконный сепаратор, который впитывает электролит. В результате аккумулятор не теряет производительности после нескольких сотен циклов заряда-разряда. Герметичен, виброустойчив, не требует обслуживания, чувствителен к перенапряжению.
  3. Гелевая АКБ ( GEL ), в которой электролит загущён до уровня геля. Устойчив к механическим воздействиям и вибрации, выдерживает глубокий разряд и воздействие крайних температур (-30 – +60С). Из кислотных АКБ способен обеспечить наибольшее количество циклов заряда – разряда и наименьший саморазряд. Главным недостатком АКБ типов 1 – 3 является большой вес. Важным достоинством этих устройств является относительно низкая цена по сравнению с Li-ion АКБ.
  4. Литий-ионная (Li-ion) АКБ. Переносчиком заряда является ион лития, несущий положительный заряд и способный проникать в кристаллическую решетку реагента. Литиевая АКБ герметична, виброустойчива, имеет относительно малый вес и низкий уровень саморазряда (5 – 10%/год), способна работать при температурах от -30 до +60С.

В зависимости от веществ, используемых в химической реакции, АКБ подразделяются на типы, которых сейчас насчитывается более 30.

Основные характеристики:

  • Ёмкость (А*час) – максимальное количество энергии, способное сохранить в батарее.
  • Саморазряд – величина уменьшения ёмкости АКБ после полной зарядки без нагрузки. Уменьшение происходит по экспоненте.
  • Вольт-амперные характеристики.
  • Диапазон рабочих температур.
  • Габариты.
  • Вес.

Тяговые аккумуляторы

Исходя из назначения, АКБ подразделяют на стартерные и тяговые. Стартерные АКБ применяются для ускоренного запуска двигателей и не рассчитаны на частые циклы разряда – заряда. Тяговые АКБ способны поддерживать длительную подачу постоянного высокого тока, имеют очень толстые пластины и стенки корпуса. Их применяют с теми устройствами, которым нужно долгое и постоянное электропитание: трейлеры, катера, яхты, электромобили, лодки, напольные транспортные средства, поломоечные машины, электроколяски, инвалидные кресла, альтернативные источники энергии, источники бесперебойного питания.

Основные характеристики большинства тяговых АКБ:

Также рекомендуем прочитать:

  1. Напряжение – 2, 4, 8, 12, 24 вольт.
  2. Ёмкость – 30 – 300 А*час.
  3. Температурный диапазон – -30 – +60 C .

Достоинства тяговых АКБ:

  • возможность противостоять окислительным процессам;
  • повышенное число циклов разряда и заряда;
  • допускают глубокий разряд;
  • долгий срок службы.

Недостатком тяговых аккумуляторов глубокого разряда является их стоимость, которая в разы больше стоимости стартерных аккумуляторов.

На российском рынке можно встретить тяговые АКБ следующих фирм: Varta, Deka, Exide, Sonnenschein, U . S . Battery , Ventura , Yuasa , Banner , Delta , Derf, Minn Kota, Trojan, Ventura, Zelus , CitiBat, P-Com, Fiamm, Leoch, WBR. Среди отечественных производителей можно отметить компанию « Радиотех» и Тюменский аккумуляторный завод. Первая выпускает инновационные Li – ion тяговые АКБ, которые можно использовать при эксплуатации большинства устройств. Тюменский аккумуляторный завод известен тяговыми аккумуляторами для напольных машин, систем электропитания железнодорожного транспорта, изделиями для систем резервного электропитания.

При зарядке AGM и GEL аккумуляторов используются специальные зарядные устройства. Они обеспечивают:

  • ускоренное восстановление после разрядки;
  • защиту от перегрузки;
  • адаптацию к зарядным характеристикам устройства.

Тяговые аккумуляторы для лодочных моторов

Тяговые аккумуляторы для лодочных моторов должны работать в различных климатических условиях, долгое время сохранять рабочее состояние без подзарядки, обладать мощностью, достаточной для запуска холодного двигателя, иметь малый ток саморазряда. Также от них требуется безопасность, быстрота и запас хода, приемлемый вес. Нормальными считаются запас хода лодки на 2 часа при работе двигателя на полную мощность и вес аккумулятора не более 20 кг. Все типы аккумуляторов для лодочных моторов имеют ёмкость в пределах 55 – 150 А*час.

Аккумулятор для лодочного электромотора с жидким электролитом из-за относительно невысокой цены и хорошей переносимости перезаряда пользуется наибольшим спросом. Однако на этом его достоинства заканчиваются. При эксплуатации лодочные аккумуляторы с жидким электролитом устанавливаются только вертикально, чувствительны к сильной вибрации и лодочной качке. Обслуживаемый аккумулятор для лодки требует долива воды. Саморазряд 5 – 8 % / мес., число циклов заряда – разряда до 1000, срок эксплуатации 5 – 7 лет.

Благодаря присутствию сепаратора в герметичном необслуживаемом AGM аккумуляторе для лодочного электромотора электролит по всему объёму имеет одинаковую плотность, обеспечивается устойчивость к механическим воздействиям. При эксплуатации на водоёме важно, что этот аккумулятор имеет пусковой ток до 1000А и время полного заряда 1 – 3 часа. AGM аккумулятор устанавливается в лодке достаточно произвольно, имеет приемлемую стоимость. Для регулировки напряжения заряда требует использования зарядного устройства.Саморазряд 1 – 3 % / мес., число циклов заряда – разряда до 1500, срок эксплуатации 5 – 10 лет.

Удобство эксплуатации GEL аккумулятора на рыбалке и путешествии по воде на лодке обусловлено его герметичностью, отсутствием обслуживания, невозможностью газовыделения и разлива электролита, прочностью и виброустойчивостью. Тяговый гелиевый АКБ способен запустить мотор мощностью до 40 л.с., обеспечивать работу электромотора с рабочим напряжением 12, 24, 36 вольт, эхолота, насоса и лебёдки. Для предотвращения перезаряда, требует использования зарядного устройства.Саморазряд 1 – 3 % / мес., число циклов заряда – разряда до 2000, срок эксплуатации 7 – 12 лет.

Литий-ионные тяговые АКБ при малом весе обладают высокой электроёмкостью, имеют защиту от перезаряда. обеспечивают скорость заряда 95% / 35-40 минут, не нуждаются в техническом обслуживании. Компанией «Радиотех» производятся экологически безопасные тяговые литиевые аккумуляторы, имеющие вес в 4 раза и габариты в 3 раза меньше кислотных, что облегчает их использование в условиях ограниченного лодочного пространства, позволяет использовать более мощный электромотор. Эти АКБ обладают увеличенным жизненным циклом и не тонут. Главным недостатком всех Li – ion АКБ является их высокая стоимость. Саморазряд менее 1 % / мес., число циклов заряда – разряда до 3000, срок эксплуатации 10 – 12 лет.

Для увеличения срока службы тяговых аккумуляторов для лодочных моторов необходимо:

  • использовать AGM аккумулятор циклического или смешанного режима работы, обеспечивающего высокую энергоотдачу;.
  • контролировать состояние АКБ с помощью вольтметра или иметь изделие с индикатором разряда;
  • заряжать АКБ сразу после разряда;
  • придерживаться паспортного времени плавания на данном АКБ;
  • хранить только полностью заряженное изделие при температуре, указанной в паспорте.

Наибольшей популярностью пользуются тяговые аккумуляторы для лодочных электромоторов, произведённые фирмами Varta, Deka, Exide.

Тяговые аккумуляторы для напольной техники

Особенности тяговых АКБ для напольной техники:

  1. Заряд 120 – 1500 А*час, достаточный для работы 12-часовой смены, ресурс 500 – 1000 циклов.
  2. Размеры АКБ ограничены только размерами аккумуляторного отсека и мощностью мотора.
  3. Вес АКБ практически не критичен при эксплуатации.
  4. Наличие контрольного устройства заряда.
  1. Тип изделия: жидкостной или гелевый.

Тяговые аккумуляторы для моторных катеров и яхт

Особенности тяговых АКБ для моторных катеров, яхт, крупных лодок:

  • работать при качке, высоком уровне вибрации;
  • обеспечивать работу вспомогательного оборудования, запуск холодного двигателя;
  • не быть критичным к глубокому разряду.

Из-за невозможности утечки электролита, при эксплуатации моторных катеров, яхт и крупных лодок наиболее подходят гелевые АКБ, которые можно размешать рядом с оборудованием.

34fish.ru

Виды, конструкции и эксплуатация тяговых аккумуляторных батарей (АКБ)

А. Пашков

В настоящее время во всех отраслях промышленности все больше внимания уделяется механизации производственных циклов, наблюдается тенденция к максимальной замене ручного труда техническими средствами. В полной мере это относится и к складским комплексам, где ряд физически тяжелых для человека операций – перемещение, подъем-опускание грузов – выполняет оборудование с электроприводом. Стройная система технологических процессов здесь во многом определяется надежностью работы промышленного транспорта – погрузчиков, штабелеров, тележек, автоматических транспортных средств, робокаров, подъемников и другой техники. Экологические и экономические преимущества электротранспорта перед другими видами моторизованной техники очевидны, что способствует его широкому распространению.

Основным источником энергоснабжения электродвигателей транспортных средств на складах разного назначения являются тяговые аккумуляторные батареи (АКБ). Их широко применяют и в качестве источников питания поломоечных и подметающих машин, шахтных электровозов, общественного транспорта, средств бытового назначения – инвалидных колясок, катеров и проч. Тяговые АКБ легко установить и подключить, они просты и надежны в эксплуатации и при хранении.

Виды аккумуляторов

Несмотря на большое количество довольно эффективных и разных по конструкции источников питания, в качестве тяговых применяют аккумуляторы двух видов – щелочные и кислотные. В щелочных АКБ используют железоникелевые или кадмий-никелевые электроды (иногда с небольшими добавками гидроксида лития), помещенные в раствор гидроксида калия (натрия). В нашей стране щелочные железоникелевые АКБ продолжительное время использовались для питания электротранспорта. Их выпускают и применяют до сих пор, однако в последние десятилетия во всем мире их место повсеместно заняли АКБ с электродами из сплавов на основе свинца и кислотным электролитом, у которых бо’льшая емкость на единицу стоимости и более высокий КПД по емкости и энергии. Кроме того, коррекция уровня электролита в таких конструкциях осуществляется дистиллированной водой, а не раствором щелочи, что более безопасно. Тем не менее, если требуется перевести машины на свинцовые АКБ, возникают определенные сложности: надо либо сразу менять весь парк АКБ, либо использовать два изолированных зарядных помещения. Кроме того, требуется приобрести и новое, пригодное для этого зарядное устройство.

Конструкция свинцовых АКБ

Тяговая свинцово-кислотная АКБ представляет собой жесткую металлическую конструкцию (ящик-контейнер) с антикоррозионным, чаще всего пластиковым покрытием, внутри которой находятся аккумуляторные элементы напряжением 2 В. Число элементов тяговой батареи определяет ее напряжение (4, 6, 12, 24, 40, 48, 72 и 80 В), а тип элементов – емкость (от 110 до 1550 А·ч). Широкое применение нашли классические свинцовые АКБ типа PzS с положительными пластинами из свинцово-сурьмянистого сплава (панцирного типа) и отрицательными пластинами из чистого свинца (намазного типа).


Устройство тяговой батареи: 1, 5 – отрицательные пластины; 2, 4 – микропористый сепаратор; 3 – положительная панцирная пластина; 6, 7 – блоки пластин с полюсной перемычкой и болтовым полюсом; 8 – пробка; 9 – блок пластин; 10 – призма; 11, 12 – корпус и крышка элемента; 13 – полюсное уплотнение; 14 – гибкое межэлементное соединение; 15 – защитный колпачок; 16 – полюсный болт; 17 – пробки для централизованного долива воды с контролем уровня; 18 – шланговый провод системы долива; 19 – корпус батареи

Электролитом в них служит водный раствор серной кислоты. Конструкция этих устройств следующая. Положительная пластина состоит из решетки расположенных рядом тонких свинцовых стержней, помещенных в трубки из специального кислотопроницаемого изоляционного материала (например, из нетканого полиэстера). Между свинцовым стержнем и тканевым панцирем находится активная масса положительных электродов (диоксид свинца). Отрицательная пластина выполнена в виде свинцовой решетки с нанесенной на нее пастой из активной массы. Разные производители АКБ используют разные составы сплавов для электродов и разные составы активной массы, способы изготовления и нанесения последней. Положительные и отрицательные электроды в АКБ разделены ребристыми пористыми сепараторами из изоляционного материала. Блок электродов помещен в кислотоустойчивый и стойкий к ударам пластмассовый (например, из полипропилена) корпус прямоугольной формы. Сверху к кромкам бака термоконтактным способом приваривается пластмассовая крышка. Сварной шов выполнен герметичным в целях предотвращения вытекания электролита. Крышка АКБ имеет горловину для заливки и контроля состояния электролита, которая закрывается вентиляционной пробкой. Полюсные выводы защищены от внешних коротких замыканий (к.з.) и воздействия кислоты пластмассовыми крышками.

Электроды каждой полярности соединены между собой наплавленными мостиками, от которых отходят токовыводы (борны) с отверстиями для болтового крепления соединительных перемычек. Соединения базовых элементов внутри АКБ выполняются в двух основных вариантах – с помощью гибких или жестких перемычек. Жесткое соединение элементов тяговых батарей осуществляют свинцовыми или освинцованными медными перемычками, которые приваривают к выводам элементов. Ремонт соединений такого типа более сложен. Для соединений второго типа применяют гибкие медные кабели, закрепляемые на выводе элемента болтами. Они отличаются лучшей ремонтопригодностью, а также эффективнее защищают от к.з. В этом случае при необходимости отсоединения элемента от батареи не требуется сварка; работы по монтажу занимают 10…15 мин, а не целый день, как в случае со сварными соединениями. Кроме того, если при использовании жестких сварных соединений «рост» положительных борнов может привести к разрыву корпуса элемента или поломке соединителя, то благодаря гибкости болтовых соединений этого не происходит.

Все тяговые АКБ для электротранспорта можно разделить на обслуживаемые, малообслуживаемые и необслуживаемые. Для зарядки АКБ первых двух типов необходимо специальное зарядное помещение с приточно-вытяжной вентиляцией. Необслуживаемые АКБ появились сравнительно недавно, но они очень перспективны, поскольку процесс зарядки безопасен и не требует отдельной комнаты. К сожалению, отечественные производители такие аккумуляторы пока не выпускают.

На электропогрузчиках АКБ обычно размещены под сиденьем водителя и служат противовесом

Батареи для погрузчиков

Классические батареи типа PzS (DIN 43567) получили наибольшее распространение во всем мире. Они используются очень давно, имеют надежную конструкцию, проверенную временем, а их производительность соответствует самым высоким современным требованиям. АКБ PzS отлично подходят для многосменного режима работы и имеют запас мощности, достаточный для работы в самых тяжелых условиях. Диапазон емкости батарей 120…1550 А·ч, время зарядки 5,5…14 ч. Средний интервал долива воды – 1 раз в неделю (7 циклов).

Малообслуживаемые АКБ, сохранив достоинства классической конструкции, представляют собой продукт принципиально нового поколения. Особая конструкция в сочетании с технологией заряда (подача специальных импульсов тока на заключительной стадии процесса заряда обеспечивает однородное перемешивание электролита) позволяет значительно увеличить интервал обслуживания (до 60 дней, или 70 циклов) без снижения надежности и при сохранении отличных технических характеристик. При замене классических АКБ на малообслуживаемые необходимо менять и зарядные устройства, однако некоторые компании, в частности концерн Exide Technologies, выпускают устройства, требующие лишь перенастройки платы управления. Диапазон емкости малообслуживаемых АКБ – 120…1550 А·ч, срок службы – 1500 циклов (DIN/EN 60254-1, IEC 254 1), время зарядки – 8…14 ч, средний интервал долива воды – 1 раз в 2 месяца (70 циклов).

В современных тяговых батареях введено много усовершенствований, которые позволили увеличить их емкость и обеспечить более высокие электрические и эксплуатационные характеристики, сократить до минимума время ухода за ними. Так, ряд моделей ведущих производителей может комплектоваться системой перемешивания электролита. Она нужна для оптимального использования активной массы, что достигается за счет равномерного распределения плотности электролита по высоте пластин путем перемешивания.

Одним из крупнейших производителей и поставщиков АКБ является концерн EXIDE Technologies, контролирующий более 50% европейского рынка аккумуляторных батарей. В России этого производителя представляет компания ЗАО «Акку-Фертриб», работающая на российском рынке более 11 лет и имеющая филиалы в шести городах России и пяти странах СНГ. Среди поставляемой продукции – классические тяговые АКБ (EPzS) c рекордным сроком службы, малообслуживаемые АКБ (EPzSLMX), а также знаменитые полностью необслуживаемые гелевые АКБ dryfit® (EPzV). В гамму оборудования, поставляемого ЗАО «Акку-Фертриб», входят также зарядные устройства, системы долива воды и перемешивания электролита, системы очистки воды, различные запчасти и комплектующие. Специалисты компании помогают профессионально подобрать требуемое оборудование, а сервисная служба всегда готова оказать заказчикам срочную помощь.

Перемешивание осуществляется с помощью встроенной в АКБ системы трубочек, по которым с помощью мембранного насоса подается воздух. Применять систему рекомендуется для увеличения емкости, сокращения времени зарядки и недопущения перегрева АКБ при заряде. Используя ее, можно производить промежуточные зарядки для восстановления емкости и подготовки АКБ к дальнейшей эксплуатации во время перерывов в работе транспорта. В качестве опции многие производители АКБ предлагают централизованную систему долива воды, в том числе автоматизированную, с управляемым магнитным клапаном. Специальные пробки элементов позволяют доливать воду до оптимального уровня и измерять плотность электролита. Для автоматического обмена данными о параметрах АКБ, уровне электролита, температуре и состоянии зарядки между АКБ и зарядным устройством служит специальный контроллер. С его помощью зарядное устройство автоматически подбирает зарядный профиль и устанавливает оптимальный зарядный режим.

Абсолютно герметизированные, так называемые гелевые АКБ являются полностью необслуживаемыми на протяжении всего срока службы, поскольку не требуют долива воды. Электролит в них загущен до консистенции геля, состоящего из высокодисперсной смеси серной кислоты и диоксида кремния. Материал положительной пластины (сплав свинца и кальция с высоким содержанием олова), состав активной массы и сепаратор подобраны в соответствии с особыми требованиями. Благодаря внутренней рекомбинации и специальным зарядным режимам практически исключается потребление воды и запаса электролита хватает на весь срок службы АКБ.

Помимо прочего, такая структура исключает не только вытекание электролита, но и расслоение его во время цикличной эксплуатации; в 6 раз по сравнению с обычными батареями уменьшается саморазряд. Гелевые АКБ имеют чрезвычайно малое газовыделение при зарядке, поэтому не нуждаются в специальном зарядном помещении и применяются в условиях с повышенными требованиями к чистоте окружающей среды. Поскольку электролит находится в желеобразном состоянии, исключены и все возможные неприятности, связанные с выплескиванием электролита. Диапазон емкости гелевых АКБ – 110…1200 А·ч, срок службы – 1200 циклов (DIN/EN 60254 1, IEC 254 1), время зарядки – 12…14 ч.

Аккумуляторы малой ёмкости

АКБ малой емкости предназначены для питания небольших устройств на электротяге, таких как уборочные машины, электроштабелеры малой мощности, подъемные платформы и т. д. Производят их в виде батарейных блоков.

Классические блочные батареи малой емкости (FF и FT) сочетают в себе компактность, мощность и надежность классической технологии. В конструкции используются решетчатые пластины и жидкий электролит. Диапазон их емкости – 48…225 А·ч, срок службы – 1000…1100 циклов (DIN/EN 60254 1, IEC 254 1), время зарядки – 8…14 ч, средний интервал долива воды – 1 раз в неделю (7 циклов). Требуют специального зарядного помещения.

В необслуживаемых батареях (GF) используются решетчатые пластины из специального сплава и электролит в виде геля. Диапазон емкости – 50…240 А·ч, срок службы – 800 циклов (DIN/EN 60254 1, IEC 254 1), время зарядки – 12…14 ч. Не требуется долив воды и специальное зарядное помещение.

Параметры работы и маркировка

Как уже было отмечено, в зависимости от модели погрузчика элементы могут собираться в батареи напряжением 12, 24, 36, 40, 48, 72, 80 и 96 B. Требуемая емкость АКБ определяется, как правило, продолжительностью рабочей смены и нагрузкой во время смены, поэтому номинальной для тяговых АКБ считается емкость 5-часового разряда. Однако ни один производитель в мире не указывает в своей оригинальной документации срок службы больше 1500 циклов, а все заявления о большем ресурсе – не более чем рекламный трюк торгующих фирм.

Для точного подбора АКБ необходимо знать требуемые напряжение и емкость батареи, точную марку и модель погрузчика (или другой техники), а также желательно примерные габаритные размеры и вес батареи. Почти для каждой модели погрузчика используется своя, уникальная АКБ, а разновидностей очень много. Сколько времени проработает от одной зарядки транспортное средство, зависит от потребляемой мощности, которая определяется в основном режимом эксплуатации (при подъеме грузов энергопотребление обычно больше, чем при движении), поэтому время работы t можно рассчитать лишь приблизительно по формуле

T = СUk/W,

где С – емкость батареи при 5-часовом разряде; W – средняя потребляемая мощность; U – напряжение батареи; k – допустимая величина разряда (для классических и малообслуживаемых батарей k = 0,8, для необслуживаемых батарей k = 0,6).

Основой для формирования обозначения тяговой свинцово-панцирной АКБ служат тип и число базовых элементов АКБ, ее напряжение, емкость и вес, дата производства. У разных производителей маркировка может сильно различаться, но приведенная выше информация присутствует всегда.

Правила обращения с АКБ

Необходим регулярный контроль уровня электролита в АКБ – он должен быть на 10…15 мм выше пластин. При необходимости следует доливать в аккумулятор только дистиллированную воду, причем делать это надо в конце зарядки. Электролит можно добавлять только в случае его прямой утечки из АКБ. Концентрированную кислоту заливать в аккумулятор запрещается! Открывать герметизированные гелевые батареи и доливать в них воду нельзя. Для достижения оптимального срока службы АКБ необходимо избегать глубокого разряда (более 80% емкости). Хранить АКБ следует в полностью заряженном состоянии в сухом помещении с положительной температурой. Желательно ежемесячно проводить выравнивающие зарядки.

АКБ необходимо содержать в сухом и чистом виде во избежание возникновения токов утечки. Полюсные выводы аккумулятора всегда должны быть чистыми и сухими. При загрязнении лучше протирать их влажной тряпкой из хлопчатобумажной ткани. Для чистки запрещается применять органические растворители и моющие средства. Обязательно надо следить за тем, чтобы вентиляционные отверстия в пробках не забивались, в противном случае батарея может взорваться при заряде. Желательно покрыть полюсные выводы батареи и клеммы консистентной смазкой (литол, солидол, технический вазелин) во избежание быстрого окисления.

Вес батареи может доходить до 2,5 т, поэтому ее монтаж (демонтаж) в транспортное средство без особых приспособлений сложен. Для замены АКБ на технике небольшой мощности применяют специальные роликовые столы (тележки), на которые батарея выкатывается вручную. Для замены АКБ на погрузчиках можно использовать другой вилочный погрузчик, тельфер или иные подъемные устройства. Следует строго соблюдать требования руководств по эксплуатации АКБ различных типов.

Вместо заключения

Несмотря на то, что свинцово-кислотные АКБ панцирного типа показывают отличные характеристики, работы по альтернативным источникам электропитания не прекращаются. Несколько лет назад в России проводились работы по испытанию в погрузчиках «Балканкар» АКБ нового поколения – на основе конденсаторов с двойным электрическим слоем. Несмотря на неплохие показатели этих устройств – небольшой вес, быстрая зарядка, экологическая чистота производства и др., они так и не получили какого-либо распространения из-за очень высокой стоимости.

Питание электротранспорта может осуществляться и от электросети. Электросетевое питание подается с помощью специального кабеля (для погрузчиков – расположенного сверху) или контакторного устройства, размещенного на вертикальной штанге и похожего на то, что применяют в троллейбусах и трамваях. Так, несколько моделей штабелеров с кабельным питанием выпускает чешская фирма Belet. Встречаются они и у других производителей. Например, в нашей стране кабельные системы питания для погрузчиков выпускает ОАО «УПП «Вектор» (г. Екатеринбург). Основными преимуществами данной системы являются экономия средств до 40% (за счет отсутствия аккумуляторных батарей, зарядных устройств, специальных помещений и персонала) и возможность круглосуточной работы погрузчиков. Погрузчик с такой системой обслуживает погрузочно-разгрузочные площадки и складские помещения размерами до 30х70х6 м и может выезжать из склада на платформу для разгрузки ж.-д. вагонов.

Источник: Журнал практической логистики «СКЛАД&ТЕХНИКА»

www.akkumulator.ru

Тяговые Аккумуляторы Для Погрузчиков, Инвалидных Колясок и Электровелосипедов, Как Восстанавливать и Заряжать, Свинцовые, Кислотные, Гелевые, Литиевые, АКБ на 12в

Аккумуляторы необходимы для организации резервного питания, запуска двигателя и бесперебойной работы практически всей современной техники. В зависимости от области применения используются разные типы АКБ, которые отличаются по мощности, принципу работы и исполнению батареи. Среди источников питания такого типа стоит отдельно выделить приборы, назначение которых заключается в обеспечении работы электродвигателей. Для таких задач используют тяговые аккумуляторы, характеристики тока в которых отличаются от стартовых источников питания автомобиля.

Различные тяговые аккумуляторы

Отличия стартерных и тяговых аккумуляторов

Для запуска автомобиля, оснащённого двигателем внутреннего сгорания, требуется стартерный тип аккумуляторной батареи. Особенностью такой системы является наличие высоких пусковых токов, которые находятся в пределах от 250 до 1000 Ампер. Вместе с показателем напряжения и ёмкости такие характеристики являются основными для стартерных батарей. Особенность их эксплуатации состоит в высокой чувствительности к критической потере заряда. Сильное разряжение значительно влияет на их дальнейшую работу, что может привести к невозможности использования батареи.

Стартерный аккумулятор рассчитан на кратковременную подачу мощного электрического импульса, необходимого для запуска двигателя. Затем АКБ переходит в режим зарядки, восполняя использованную электроэнергию. Современные тяговые аккумуляторы для погрузчиков, лодок и аналогичной техники работают по совершенно другому принципу. Подача питания происходит на постоянной основе, что требует наличия батареи способной накопить большое количество энергии. Стартерный аккумулятор относится к вспомогательным устройствам и не может стать заменой тяговой батареи.

Стартерные и тяговые аккумуляторы

Устройство кислотного тягового аккумулятора

Принцип работы тяговой батареи основан на преобразовании химических реакций в электрическую энергию. Как и стартерные, кислотные тяговые аккумуляторы имеют свинцовые пластины, но на этом их сходство заканчивается. Возможность постоянной подачи тока необходима для работы электротранспорта и аналогичной техники. Конструктивные особенности такой батареи требуют наличия массивных пластин способных обеспечить высокую автономность. Для подобных устройств вес не является ключевым показателем, и такие характеристики следует учитывать только для небольших транспортных средств.

Основные характеристики тяговых батарей можно определить по таким показателям:

  • Номинальное напряжение – составляет 2в для каждого элемента. Для получения нужного напряжения выполняется последовательное подключение нескольких устройств. Так, для достижения показателей в 24в потребуется подключить два аккумулятора напряжением в 12в;
  • Ёмкость – показывает какое количество электроэнергии агрегат выдаст до разрядки. Такие показатели зачастую превышают значение в 500 Ач и индивидуально подбираются к технике. Показатели ёмкости зависят от внешних условий и могут снижаться при отрицательных температурах;
  • Срок службы – определяется в зависимости от типа батареи, материала и условий эксплуатации. В среднем такие показатели составляют 1500 циклов для устройств с жидким электролитом и 1200 циклов для гелевых батарей.

Преимущества АКБ тягового типа заключается в их огромном ресурсе, состоящем более чем в 1000 циклов разряда. Не менее важной будет и возможность практически полной разрядки без потери ёмкости. Для агрегатов такого типа падение уровня заряда до 5–7% не критично и не повлияет на дальнейшую работоспособность.

Тяговый аккумулятор на 1000 циклов разряда

Тяговые аккумуляторы с жидким электролитом

Наибольшее распространение получили кислотные модели, использование которых возможно в различных областях. Небольшие тяговые аккумуляторы с жидким электролитом способны функционировать в режиме глубокого разряда и подойдут для управления лодками, гарантируя надёжную работу двигателя. Тяжелые электропогрузчики не требовательны к компактности такого агрегата и решающим показателем будет ёмкость батареи. Среди современных аккумуляторов можно выделить такие категории:

  • WET – традиционная технология с электролитом из серной кислоты и дистиллированной водой. Исполнение таких агрегатов может предусматривать обычное или ограниченное техобслуживание, а необслуживаемые модели имеют маркировку SM/MF. Такие батареи часто обладают большим весом и используются для погрузчиков и аналогичной техники. Для проведения зарядки таких моделей необходимо наличие зарядной комнаты;
  • VRLA – более прогрессивная технология, позволяющая существенно сократить размеры аккумулятора. Эти батареи относятся к необслуживаемым моделям и экологически безопасны. По методу фиксации электролита существуют модели с жидким электролитом и гелевые, которые наиболее удобны в эксплуатации. Такой тяговый аккумулятор подойдёт для лодочного мотора или другой техники, имеющий особые требования к размерам.

Среди подобных устройств существуют модели для любого вида техники. Компактные тяговые аккумуляторы для инвалидных колясок не занимают много места, а батарея для электромотора большой мощности может иметь существенные размеры. В зависимости от области применения можно выбрать герметичные необслуживаемые модели или остановится на АКБ, заряжать которые не представляет проблем.

Тяговый аккумулятор Deep Cycle

Технология свинцово-кислотных батарей

Современный тяговый аккумулятор может иметь конструкцию, основанную на абсорбирующих стеклянных матах или использовать вместо электролита силикагель. По этой методике изготавливают аккумуляторы для электровелосипедов и схожих устройств. Основные типы свинцово-кислотных аккумуляторов выполняются по такой технологии:

  • AGM – использование стеклоткани гарантирует надёжное удержание электролита, не позволяя ему испариться. Плотное расположение пластин обеспечивает высокую ёмкость батареи и гарантирует их пропитку электролитом. Такие аккумуляторы быстро заряжаются, снижая риск глубокого разряда, и полностью восстанавливают свои показатели после цикла зарядки;
  • GEL – на основе жидкого электролита и двуокиси кремния создаётся желеобразная масса, которая размещается между электродами. Заполнение всех пор увеличивает срок службы батареи и делает невозможным осыпание пластин. Такие модели не восприимчивы к глубокому разряду, а срок их службы может достигать 20 лет.

Каждая из технологий имеет свои преимущества, и решить, как правильно выбрать акб достаточно просто. Гелевые модели более удобны в эксплуатации, их саморазряд составляет 1-3 % в месяц, но цена на такие устройства довольно высока. AGM батареи способны восстановить свой заряд за 2-5 часа, что будет интересно рыбакам и туристам.

Свинцово-кислотный аккумулятор Challenger

Литий-ионные аккумуляторы

Появление тяговых батарей, в которых в качестве положительного электрода выступает литий сделало эксплуатацию электроприборов более практичной. Наибольшего внимания заслуживают литий-ионные аккумуляторы, которые обладают огромным ресурсом и удобны в эксплуатации. Их характеристики требуют особого внимания и имеют такие преимущества:

  • Ресурс Li-Ion батарей превышает 3000 циклов, что в 2-3 раза больше моделей другого типа;
  • Время заряда сокращенно до 1-2 часов, против 5-12 для гелевых батарей;
  • Показатель саморазряда литиевых устройств составляет до 1% в месяц;
  • Простая подзарядка и отсутствие необходимости в обслуживании.

Тяговые батареи, изготовленные по Li-Ion технологии можно подобрать для любого вида техники. Гибридные автомобили, погрузчики и лодочные двигатели только незначительная область их применения. Такие устройства не следует хранить разряженными и восстанавливать ёмкость необходимо сразу после разрядки, что убережёт их от поломки. Все литиевые тяговые аккумуляторы способны работать при отрицательных температурах и не боятся жары. Для таких моделей допустимо использовать автомобильное зарядное устройство с функцией ручного ограничения тока, а напряжение батареи должно быть 12 вольт.

Литий-ионный аккумулятор

Зарядка и восстановление тяговых аккумуляторов

Каждое зарядное устройство для тягового аккумулятора должно учитывать параметры батареи. При подключении такого прибора происходит обработка информации с чипа батареи для полного контроля всех параметров тока. Наиболее эффективными являются интеллектуальные зарядные устройства, изменяющие напряжения в зависимости от состояния батареи. Такие приборы зачастую обладают функцией автоматического отключения, что исключает хронические недозаряды и необходимость восстанавливать батарею.

Зарядное устройства для аккумулятора

При длительном простое в разряженном состоянии потребуется восстановление тяговых аккумуляторов, которое проводится в сервисных центрах. Для недопущения подобных ошибок следует соблюдать все условия эксплуатации тяговых батарей. Проведение восстановительных работ позволяет продлить жизнь аккумулятора на 1-3 года, что выгодней покупки нового прибора. Целесообразность таких процедур зависит от состояния батареи, и восстанавливать стоит устройства потерявшие ёмкость до выработки гарантийного цикла перезарядки. Все тяговые аккумуляторы удобны в эксплуатации и нетребовательны в обслуживании. Их покупка возможна для любого вида техники, а выбор подходящей модели зависит от собственных предпочтений и области применения.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

swapmotor.ru

тяговая батарея — это… Что такое тяговая батарея?


тяговая батарея

2.20.6 тяговая батарея: Комплект аккумуляторов, служащий накопителем энергии, используемой для питания тягового (тяговых) двигателя (двигателей) транспортного средства.

2.21.5 тяговая батарея (traction battery): Комплект аккумуляторов, накапливающих электрическую энергию, предназначенную для питания тягового двигателя (двигателей) транспортного средства.

2.17.6. тяговая батарея: Комплект аккумуляторов, служащий накопителем энергии, используемой для питания тягового электродвигателя (электродвигателей) транспортного средства;

2.17.6 тяговая батарея: Комплект аккумуляторов, служащий накопителем энергии, используемой для питания тягового электродвигателя (электродвигателей) транспортного средства;

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

  • тяговая аккумуляторная батарея
  • Тяговая древесина

Смотреть что такое «тяговая батарея» в других словарях:

  • тяговая батарея — Комплект аккумуляторов, накапливающих электрическую энергию, предназначенную для питания тягового двигателя (двигателей) транспортного средства. [ГОСТ Р 41.13 2007] тяговая батарея Комплект аккумуляторов, служащий накопителем энергии,… …   Справочник технического переводчика

  • тяговая аккумуляторная батарея — 3.14 тяговая аккумуляторная батарея; ТАБ: Комплекс аккумуляторных батарей (блоков), служащий для обеспечения ЭМ электроэнергией. Источник: ГОСТ Р 54811 2011: Электромобили. Методы испытаний на активную и пассивную безопасность …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • батарея — 3.1 батарея (bank): Одно или более изделий, организованных в непрерывную структуру. Источник: ГОСТ Р ИСО 13706 2006: Аппараты с воздушным охлаждением. Общие технические требования …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • батарея накопителей энергии — 3.13 батарея накопителей энергии; БНЭ: Тяговая аккумуляторная батарея или батарея емкостных накопителей. Источник: ГОСТ Р 54811 2011: Электромобили. Методы испытаний на активную и пассивную безопасность …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 41.13-99: Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств категорий M, N и O в отношении торможения — Терминология ГОСТ Р 41.13 99: Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств категорий M, N и O в отношении торможения оригинал документа: 2.11 автоматическое торможение: Торможение одного из нескольких… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 41.13-2007: Единообразные предписания, касающиеся транспортных средств категорий М, N и О в отношении торможения — Терминология ГОСТ Р 41.13 2007: Единообразные предписания, касающиеся транспортных средств категорий М, N и О в отношении торможения оригинал документа: 2.11 автоматическое торможение (automatic braking): Торможение прицепа или прицепов,… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 41.13-Н-99: Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения легковых автомобилей в отношении торможения — Терминология ГОСТ Р 41.13 Н 99: Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения легковых автомобилей в отношении торможения: 2.1. антиблокировочная система: Элемент системы рабочего тормоза, который во время торможения… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 41.13-H-99: Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения легковых автомобилей в отношении торможения — Терминология ГОСТ Р 41.13 H 99: Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения легковых автомобилей в отношении торможения: 2.1 антиблокировочная система: Элемент системы рабочего тормоза, который во время торможения автоматически …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 54811-2011: Электромобили. Методы испытаний на активную и пассивную безопасность — Терминология ГОСТ Р 54811 2011: Электромобили. Методы испытаний на активную и пассивную безопасность оригинал документа: адекватное снижение степени риска (adequate risk reduction): Снижение степени риска, как минимум, в соответствии с… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 54111.3-2011: Дорожные транспортные средства на топливных элементах. Требования техники безопасности. Часть 3. Защита людей от поражения электрическим током — Терминология ГОСТ Р 54111.3 2011: Дорожные транспортные средства на топливных элементах. Требования техники безопасности. Часть 3. Защита людей от поражения электрическим током оригинал документа: 3.8 аккумуляторная батарея (battery pack): Единый …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

normative_reference_dictionary.academic.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о