Что такое тяговый аккумулятор

Аккумуляторы с жидким электролитом

Основа жидко-кислотных тяговых аккумуляторов – тяжелые, усиленные сурьмой решетки, толстые пластины с плотным активным материалом, многослойный сепаратор и прочный корпус. Если за такими аккумуляторами правильно ухаживать, они выдержат тысячи циклов заряда/разряда. Однако способность к глубокому разряду омрачается в несколько раз более высокой по сравнению с автомобильными аккумуляторами ценой и недостатками, вытекающими из достоинств.

Толстые пластины и плотный активный материал замедляют скорость диффузии электролита и уменьшают скорость заряда и разряда аккумулятора. Поэтому, каждый раз, когда к аккумулятору подключается мощная нагрузка — запускается двигатель или включается инвертор, напряжение на аккумуляторе падает.

Гелевый и жидко-кислотный аккумулятор
Слева — результат перезарядки гелевого аккумулятора. Жидкость испарилась и электролит превратился в порошок. Справа — взорвавшийся аккумулятор с жидким электролитом

С возрастом аккумулятора падение напряжения возрастает и может упасть настолько сильно, что электронные блоки управления на современных двигателях отключатся, а работа других электронных устройств, подключенных к аккумуляторам, нарушится. Из-за этой особенности тяговые жидко-кислотные аккумуляторы не рекомендуют использовать с мощными устройствами чувствительными к уровню напряжения.

В отличии от кратковременных высоких нагрузок, которые забирают заряд с поверхности аккумуляторных пластин, маломощные устройства разряжают батарею в течении нескольких часов. У аккумулятора появляется время выровнять напряжение по толщине пластины и отдать заряд из ее центральных областей.

Сульфатация

Во время зарядки разряженные внутренние области пластин необходимо перезарядить. Для этого процесс диффузии должен распространится по всей толщине пластины, а на это может потребоваться несколько часов. Если время зарядки ограничено, то аккумулятор полностью не зарядится. Часть сульфата свинца, образовавшегося во внутренних областях пластины во время разряда, сохранится. Сульфат будет медленно превращаться в кристаллы, и через некоторое время нормальная зарядка уже не сможет вернуть их обратно в активную массу.


Таким образом меры, предпринятые для уменьшения повреждений от циклической нагрузки, повышают вероятность сульфатации.  Чтобы этого не допустить, продолжительность зарядки аккумулятора периодически увеличивают. Источник еще одной проблемы жидко-кислотных аккумуляторов – сурьма, которую используют для усиления решеток аккумуляторных пластин. Сурьма вызывает слабые токи, разряжающие неиспользуемую аккумуляторную батарею, поэтому если аккумулятор регулярно не подзаряжать, образуется сульфат свинца и емкость аккумулятора уменьшается.

Чтобы уменьшить повреждения от сульфатации, тяговый аккумулятор с жидким электролитом необходимо периодически заряжать до 100%, а затем производить контролируемую перезарядку, называемую выравниванием или кондиционированием.

График зарядки аккумулятора с жидким электролитом
График зарядки аккумулятора с жидким электролитом. Коричневая линия — изменение тока зарядки, желтая — изменение напряжения. По окончание зарядки напряжение увеличивают, чтобы выполнить кондиционирование аккумулятора

Цель перезарядки — смягчить затвердевшие кристаллы сульфата свинца и вернуть их к активному использованию. Для этого аккумулятор заряжают током 3-5% от его номинальной емкости (3 — 5 ампер для аккумулятора емкостью 100 Ач) до тех пор, пока напряжение не вырастет до 15,0 — 16,2 вольт. Перед проведением кондиционирования аккумулятор изолируют от нагрузки, чтобы высокое напряжения не повредило чувствительное электронное оборудование.

Все аккумуляторы с жидким электролитом по мере приближения к полной зарядке выделяют газ, а в процессе выравнивания аккумулятор бурлит, как кипящий варочный котел! Взрывоопасные (водород и кислород) и вредные (арсин и стибин) газы, пар, вызывающий коррозию и необходимость долива воды делают использование аккумуляторов с жидким электролитом в некоторых случаях нежелательным.

Гелевые и AGMs батареи лишены недостатков жидко-кислотных аккумуляторов, но обладают собственными проблемами

Гелевые и AGM аккумуляторы

В процессе производства сепараторы и пластины гелевых и AGM аккумуляторов насыщают раствором серной кислоты и затем плотно упаковывают в корпус. Свободного электролита в батареях этого типа меньше, и он перемещается между пластинами не так хорошо, как в жидко-кислотных аккумуляторах. Поэтому чтобы увеличить контакт с электролитом, аккумуляторные пластины делают тоньше. Тесно расположенные пластины меньшей толщины снижают внутреннее сопротивление ячеек —  аккумуляторы быстрее разряжаются и разряжаются.


Аккумуляторные батареи Optima – один из вариантов AGM аккумуляторов с низким внутренним сопротивлением. Пластины в этих аккумуляторах плотно упакованы и закручены в спираль. Optima допускают высокий ток заряда, имеют хорошее сопротивление вибрации и большой пусковой ток. Однако из-за того, что аккумуляторы этой марки выпускаются емкостью менее 100 Ач, они плохо подходят для создания больших батарей.

Сравнительные характеристики тяговых аккумуляторов DEKA и Trojan


6V-AGM-6v  TROJAN-31GEL  DEKA-GEL-8G31-dominator  

DEKA-AGM-8A31DT--intimidator
 DEKA-AGM-8A4D-Intimidator-1
Производитель Trojan Trojan Deka Deka Deka
Модель 6V-AGM 31-GEL 8G31DT 8A31DT 8A4D
Тип электролита AGM GEL GEL AGM AGM
Емкость C20, Ач 200 102 102 105 198
Резервная емкость @25Amp, мин 385 200 190 210 413
Напряжение, В 6 12 12 12 12
Вес 1 шт, кг 29 32 32 31,5 59,5

TPPL аккумуляторы – еще одна модификация AGM батарей. Решетки TPPL аккумуляторов состоят из чистого свинца без примеси кальция. Мягкие и податливые пластины толщиной около 1 мм удерживают в корпусе с помощью специальных приспособлений и пасты. TPPL аккумуляторы допускают очень высокий ток заряда и разряда и выдерживают большее количество циклов, чем традиционные AGM батареи.

Количество циклов работы аккумуляторов Trojan
Зависимость количества циклов аккумуляторов глубокого разряда Trojan от глубины разряда.

С точки зрения абсолютного срока службы, гелевые и AGM-аккумуляторы находятся посредине между стартовыми и высококачественными тяговыми аккумуляторами с жидким электролитом. Однако на практике, из-за низкой скорости проникновения электролита в толстые пластины жидко-кислотных аккумуляторов, батареи этого типа часто заряжаются не полностью и постепенно сульфатируются. При одинаковом времени зарядки гелевые и AGM аккумуляторы заряжаются полнее, а значит выдерживают большее количество циклов.

Решетки в пластинах AGM и гелевых аккумуляторов усиливаются кальцием, а не сурьмой. Из-за этого прочность решеток уменьшается и срок службы аккумуляторов сокращается. Но одновременно во много раз по сравнению с жидко-кислотными аккумуляторами уменьшается внутренний саморазряд. Если аккумулятор с жидким электролитом оставить в разряженном состоянии, в нем начинается сульфатация и он никогда не проработает ожидаемое время. Гелевые и AGM батареи без ущерба остаются разряженными в течение нескольких месяцев.


Плотно упакованные пластины в гелевых, и особенно в AGM аккумуляторах, лучше выдерживают вибрацию во время движения. В разряженных жидко-кислотных аккумуляторах удары электролита при вибрации могут вымыть активный материал из решетки.

Способность гелевых и AGM аккумуляторов быстро отдавать заряд означает, что при больших нагрузках напряжение батареи будет выше, чем у жидко-кислотных аккумуляторов. Если аккумулятор используется для запуска двигателя или с мощным инвертором, то гелевый или AGM аккумулятор меньшей емкости будет работать так же как жидко-кислотный большей.

Зарядка аккумуляторов

Периодическая контролируемая перезарядка – обязательное условие нормальной работы аккумуляторов с жидким электролитом. Традиционно считается, что для гелевых и AGM батарей выполнять эту процедуру не нужно — газообразование и потеря воды ведут к выходу VRLA аккумуляторов из строя.

Однако в последние годы выяснилось, что AGM и особенно TPPL аккумуляторы допускают режим кондиционирования, который напоминает режим выравнивания для аккумуляторов с жидким электролитом. Как и жидко-кислотные, AGM аккумуляторы страдают от сульфатации и из-за этого преждевременно выходят из строя. Поэтому если емкость AGM аккумулятора значительно уменьшается, то ее часто удается восстановить с помощью контролируемой перезарядки.


При правильной зарядке лучшие аккумуляторы с жидким электролитом служат дольше, чем гелевые и AGM батареи, а их стоимость в расчете на один ампер-час энергии существенно меньше. Однако, жидко-кислотные аккумуляторы редко заряжают и обслуживают как положено, поэтому очень немногие из них полностью используют заложенный в конструкции срок службы.

Если для зарядки аккумуляторов используют двигатель, а в стоимость ампер-часа включают стоимость топлива и затраты на обслуживание, то из-за низкой скорости приема заряда жидко-кислотными аккумуляторами, цена их ампер-часа оказывается выше. Разница в стоимости энергии возрастает, если учитывать потери при зарядке и разряде. Для жидко-кислотных аккумуляторов они могут доходить до 40%, а у AGM батарей составляют 15 – 25%. Высокие потери означают большее время зарядки, большую стоимость ампер-часа и большее выделение тепла, особенно у высоконагруженных батарей. Регулярный нагрев также уменьшает срок службы аккумулятора.

Какой тяговый аккумулятор выбрать

Если аккумуляторные батареи на судне не используются в течение нескольких недель или месяцев, то лучший выбор – гелевые или AGM аккумуляторы. У них низкий уровень саморазряда. Кроме того, если   владелец не уделяет обслуживанию аккумуляторов даже минимального времени, то гелевые или AGM батареи также более предпочтительны.


Жидко-кислотные аккумуляторы VRLA аккумуляторы
Потенциальный срок службы больше при меньших затратах Выше цена, потенциальный срок службы меньше
Мало чувствительны к перезарядке Чувствительны к перезарядке
Медленная зарядка. Если время зарядки ограничено, стоимость вырабатываемой энергии может быть высока Быстрая зарядка. Если время зарядки ограничено, стоимость вырабатываемой энергии ниже
Требуется периодическая десульфатация Десульфатация не требуется
Для десульфатации нужно специальное зарядное устройство Не требуется
Газообразование при достижении полной зарядки. Опасность взрыва Нет газообразования в нормальных условиях
Напряжение падает при высокой нагрузке Лучше держат высокую нагрузку
Установка только в вертикальном положении Положение не имеет значения
Высокий уровень саморазряда Низкий уровень саморазряда
Требуется регулярное обслуживание Обслуживание не требуется

Гелевые и AGM аккумуляторы лучше держат напряжение под большой нагрузкой, при нормальной эксплуатации не выделяют взрывоопасных газов и едких паров и не разливают электролит при повреждениях. Поэтому если на лодке не установлено зарядных устройств с функцией выравнивания и судно используется от случая к случаю, то гелевые или AGM аккумуляторы предпочтительнее жидко-кислотных.

Однако, если владелец заботится об аккумуляторах, имеет устройства для их правильной зарядки и не допускает саморазряда, то аккумуляторы с жидким электролитом прослужат дольше при меньших затратах.

В настоящий момент нет объективных данных, по которым можно сделать вывод о преимуществах гелевых или AGM аккумуляторов разных марок. Однако AGM аккумуляторы обладают меньшим внутренним сопротивлением и меньшими потерями во время разряда и заряда. Значит они заряжаются быстрее, время работы двигателя для их зарядки меньше, а общая стоимость эксплуатации аккумуляторов ниже.

advanced-power.ru

Для всех типов электропогрузчиков и электротележек, штабелеров и ричтраков, сборщиков заказов и самоходных тележек необходим источник энергии – тяговая аккумуляторная батарея. В отличие от аккумуляторной батареи на машине, которая предназначена только для кратковременного запуска двигателя, тяговая АКБ служит как постоянный источник электричества. Непрерывный срок эксплуатации батареи может достигать до 12 часов без подзарядки.

Тяговые батареи делятся на два основных типа – это кислотные и щелочные.

Щелочные тяговые батареи используются в основном на погрузчиках производства бывшего СССР, таких как ЭП-103К (Завод Калинина) , ЭТМ-1000 (Батумский электромеханический завод) , ЭК-2 (Сарапульский электрогенераторный завод) .

Ресурс работы одной батареи примерно 500 циклов зарядки-разрядки.

Тяговые никель-железные батареи (ТНЖ) заполнены электролитом, который является специально приготовленной щелочью. Состав этой щелочи и характеризует батарею.

Тяговые аккумуляторные батареи для погрузчиков и штабелеров

Для всех типов электропогрузчиков и электротележек, штабелеров и ричтраков, сборщиков заказов и самоходных тележек необходим источник энергии – тяговая аккумуляторная батарея. В отличие от аккумуляторной батареи на машине, которая предназначена только для кратковременного запуска двигателя, тяговая АКБ служит как постоянный источник электричества. Непрерывный срок эксплуатации батареи может достигать до 12 часов без подзарядки.

Тяговые батареи делятся на два основных типа – это кислотные и щелочные.

Щелочные тяговые батареи используются в основном на погрузчиках производства бывшего СССР, таких как ЭП-103К (Завод Калинина) , ЭТМ-1000 (Батумский электромеханический завод) , ЭК-2 (Сарапульский электрогенераторный завод) .

Ресурс работы одной батареи примерно 500 циклов зарядки-разрядки.

Тяговые никель-железные батареи (ТНЖ) заполнены электролитом, который является специально приготовленной щелочью. Состав этой щелочи и характеризует батарею.
Основные производители щелочных батарей:
Курский завод «Аккумулятор»
ОАО «Импульс» , г. Великие Луки
ЗАО «Кузбассэлемент» , г. Ленинск-Кузнецкий
Поставляются такие батареи как набор элементов (банок) и перемычек.

Главное достоинство щелочных батарей – это их надежность. Они не боятся ни длительных морозов, ни глубокого разряда. Их можно хранить и в заряженном и в разряженном виде.

Недостатки щелочных тяговых АКБ для погрузчиков:
Цена, она выше чем у аналогичных кислотных.
При зарядке выделяется едкий пар.
Зарядные устройства для таких батарей стоят значительно дороже.
Выше расход электроэнергии при зарядке.
Требуют периодических зарядов для восстановления емкости.

Кислотные тяговые аккумуляторы используются на всей импортной складской технике (Toyota, Komatsu, Nissan, Dalian, HC, BT, Linde, Still, Boss, Балканкар и др. )
Кислотная батарея состоит из двух блоков пластин, которые погружены в раствор серной кислоты (электролит) . Между положительными и отрицательными пластинами батареи происходит реакция и на электродах восстанавливается диоксид свинца. Основная составляющая кислотного АКБ – это свинец.
Емкость АКБ можно искусственно повысить, увеличив плотность электролита, но тогда сильно снизится ресурс АКБ.
Достоинства тяговых кислотных АКБ для штабелеров и другой складской техники:
Цена. Она ниже, чем у щелочных батарей.
Стоимость электролита для кислотных АКБ тоже дешевле, чем щелочь.
Стоимость зарядных устройств ниже.
Меньшее потребление электроэнергии при зарядке АКБ.
Простота в эксплуатации и обслуживании.

http://starlift.ru/articles/detail.php?ID=3370

otvet.mail.ru

Критерии выбора тяговых аккумуляторов

При выборе батареи для питания электродвигателей важно обратить внимание на четыре параметра:

1. Емкость аккумулятора.

Измеряется в ампер/часах. Показывает, какое количество энергии может быть отдано устройством при эксплуатации. В течение срока службы тягового аккумулятора его емкость изменяется: в начале срока службы она возрастает, так как происходит разработка активной массы пластин. В процессе эксплуатации емкость постепенно уменьшается из-за устаревания активной массы пластин.

Ёмкость одной и той же батареи также изменяется в зависимости от силы тока разряда. При увеличении тока разряда батарея показывает меньшую ёмкость (ампер/часы), то есть при форсированных режимах работы (разряд большой величиной тока) АКБ отдаёт меньше энергии (ампер/часов), чем при длительном разряде (малой величиной тока). Поэтому на аккумуляторах есть обозначения — ёмкость при 3-х, 5-ти, 10-ти, 20-ти часах разряда и сокращенно обозначается как С3, С5, С10 и т.д . Наименьшую ёмкость АКБ покажет при 3-х часовом разряде, наибольшую при 20 часовом. Для тяговых аккумуляторов актуально значение С3 или С5. Обозначение С20 или С100, как правило, свидетельствует о том, что АКБ предназначен для использования в качестве резервного источника питания.

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.

2. Количество циклов.

Где купить?

Хотите приобрести тяговые АКБ? Обращайтесь в компанию «ПрофАКБ». Наши консультанты помогут вам выбрать нужные батареи, оформят покупку и организуют их доставку по указанному вами адресу. Мы продаем только качественные аккумуляторы от надежных производителей и не торгуем «ширпотребом», который предлагают вам под видном надежных АКБ из-за раскрученности того или иного бренда у нас в стране.

profakb.ru

Стартерные АКБ

Это аккумуляторы, которые применяются в легковых и грузовых машинах, у них есть одна основная задача — запуск двигателя. При запусках они отдают очень большой ток – который получил название «пусковой».

стартерный АКБ

На бортах батареи можно его рассмотреть, он колеблется от 250 до 1000 Ампер, это один из основных показателей батареи, наряду с напряжением (зачастую оно около 12,7Вольта), а также емкостью – измеряется в Ампер * часах (на многих авто самые популярные показатели 55 – 65 Ам*ч).

Такие АКБ очень чувствительны к глубоким разрядам, их не рекомендуется разряжать ниже 10Вольт. Если разрядили несколько раз ниже этого показателя (примерно 20 – 30 раз) – аккумулятор можно выкидывать, потому как, он потеряет большую часть своей емкости.

То есть если утрировать – стартерный АКБ запускает движок, отдавая просто фантастический ток, а дальше заряжается, восполняя затраченную энергию от генератора. Не любит глубоких разрядов и быстро выходит из строя от них.


Тяговые аккумуляторы

Это совершенно другой тип батарей, хотя также применяется в автомобилях, хотя не в традиционных – электрокары, гибриды, разного рода спецтехника (погрузчики, тягачи, питание для электрических двигателей лодок).

тяговые АКБ

Такие аккумуляторы не имеют высоких пусковых токов, они заточены немного на другое, а именно:

  • Отдавать определенную энергию длительный промежуток времени, причем они могут разряжаться почти в ноль (рекомендуемое минимальное напряжение – 5% от общего).

Их применяют там, где нужно питать долго и постоянно. Например, на электромобилях (или гибридах) — питание электрических двигателей, на погрузчиках – питание подъемника, на моторах лодок – питание винтов и т.д. Очень эффективно их применять и в альтернативных источниках энергии – ветрогенераторы, солнечные панели. Причем они очень устойчивы к такой нагрузке, могут работать часами или даже днями (в зависимости от потребления энергии)

Дополнительными плюсами можно назвать — устойчивость к низким и высоким температурам (от – 30 до 65 градусов Цельсия).

У них есть два важных показателя:

Напряжение – зачастую это 2 – 4 – 8 – 12 — 24Вольта

Емкость – начинается от 30 до 300 Ампер, хотя бывают батареи и больше. Важно отметить зачастую у них указывается две емкости при «2» или «5» градусах Цельсия, и при «20» «25» градусах. Как правило, они различны, при низких температурах емкость может падать на 10 – 15%.


Устройство тяговых батарей

Хочется начать с того что, устройство очень схожее с обычными стартерными АКБ, но есть и отличия.

отличия

Схожесть:

  • Также есть плюсовые и минусовые пластины.
  • Также заливаются электролитом.
  • Все это хранится в пластиковых корпусах.

Отличия:

  • Пластины здесь просто огромные (если хотите — толстые), зачастую используется много свинца или других металлов (про это ниже). Как мы помним у обычных стартерных аккумуляторов пластины очень тонкие и компактные, находятся просто впритык друг к другу, что позволяет накопить много энергии – выдавая сильные пусковые токи. У тяговых  такой задачи нет! Поэтому и пластины здесь намного толще и массивнее, это позволяет работать дольше и не осыпаться (разрушаться), поэтому 1 тяговый аккумулятор с напряжением в 2Вольта и емкостью 75Ампер, может быть в 3 – 4 раза больше, чем стартерный 12Вольт 60Ампер.
  • Электролит здесь обычный, назовем его – автомобильным, плотностью в 1,27г/см3
  • Корпуса схожие по строению со стартерными, однако, намного толще, чтобы выдержать большой вес пластин.

схема тягового АКБ

Знаете, когда я первый раз увидел тяговый аккумулятор, я подумал что дам должно быть примерно 100 – 150Ампер при напряжении в 12Вольт, а это оказалось всего 1 банка, с напряжением в 2Вольта и 50Ампер! Просто огромная.

Если говорить про различные технологии — существует всего два типа тяговых батарей – кислотные и щелочные.

  • Кислотные – основанные на свинце и электролите на серной кислоте, про которые я рассказал сверху.
  • Щелочные – основанные на никель-железных пластинах, которые залиты специальным раствором щелочи. Очень надежные — не бояться морозов и глубоких разрядов, можно хранить как заряженными так и разряженными. Однако минусы более существенные – цена в два – три раза больше чем свинцовые, при зарядке выделяется едкий пар, зарядные станции специальные (стоят дорого), при заряде требуют больше энергии.

Как становится понятно из-за таких проблем щелочные не получили большого распространения, хотя в СССР они пользовались большим спросом.

Сейчас кстати появляются тяговые АКБ, основанные на новых технологиях это AGM и GEL, как собственно и в автомобилях. Они компактные и выдают больше энергии, правда стоимость их иногда просто зашкаливает.


Можно ли тяговый аккумулятор использовать вместо стартерного?

Гипотетически можно, но не всегда вы сможете запустить двигатель, ведь тяговые варианты отдают намного меньше энергии в пике, то есть банально не хватит тока для запуска.

А если вы найдете, скажем, тяговый с током в 300Ампер, то он банально может не поместиться у вас под капотом машины. Вед именно 300А нужно для пуска среднестатистического легкового авто.


Сейчас небольшое видео.

На этом все, думаю, информация очень полезна, читайте наш АВТОБЛОГ.

avto-blogger.ru

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.

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 5оС 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.

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.

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.

Элмас (ELMAS) зарядные устройства для тяговых батарей

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.

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

Отличие тяговых аккумуляторов для лодочных моторов от автомобильных

Коротко говоря, аккумулятор это устройство, сохраняющее принятую электроэнергию от внешнего источника и затем способное её передать. Тяговый аккумулятор от автомобильного отличается возможностью поддерживать длительную подачу тока.

Стартовый аккумулятор

Стартовый аккумулятор, тот который используется в автомобилях, является вспомогательным устройством. Он используется для создания мощного разового заряда, запуская топливный двигатель, например у автомобиля или мотоцикла.

При этом его отрицательными качествами принято считать капризность в обслуживании. Так как в основной своей массе АКБ имеют свинцово-кислотный принцип работы, заряд не должен падать ниже 20%, в противном случае емкость аккумулятора падает. Происходит так называемая сульфатизация электродов.

Длительная разрядка способна полностью убить батарею. Также автомобильный аккумулятор боится низких температур. Зимой его нужно периодически прогревать в помещении. Для длительного поддержания тока он не подходит.

Тяговый аккумулятор

Тяговый аккумулятор годен для любого электротранспорта, например для троллейбуса, электромобиля или лодочного электромотора. Главными плюсами тягового аккумулятора являются: серьезный запас циклов-часов, неустрашимость перед почти полной разрядкой, широкие эксплуатационные возможности.

Все это мы подробнее рассмотрим ниже, а пока рассмотрим основные типы тяговых аккумуляторов.

Основные виды тяговых аккумуляторов

Говоря об основных видах тяговых аккумуляторов для рыбалки, мы можем для себя выделить 2 подвида свинцово-кислотного типа это AGM и GEL, но сначала свинцово-кислотный тип.

Данный тип аккумуляторов имеет свинцовые пластины, находящиеся в пластмассовом или стеклянном коробе, которые залиты кислотным электролитом. Помимо того, что свинцово-кислотный тип широко используется у стартовых АКБ, он также представлен тяговыми аккумуляторами Недостатки все те же: высокая вероятность выхода из строя.

Однако данную технологию существенно усовершенствовали сделав несколько подвидов:

  • AGM (Absorbent Glass Mat – Абсорбированное стекловолокно). В отличие от классического свинцово-кислотного аккумулятора, данная технология сделана не с применением жидкости, а с помощью спрессованного пористого стекловолокна. Использование кислоты здесь минимальное, а значит, существенно уменьшена возможность сульфатизации электродов. Помимо прочего данный тип аккумулятора относится к необслуживаемому типу, то есть заливать электролит в него не требуется. Корпус сделан герметичным и не позволяет вылиться кислоте. Вместе с этим предотвращена возможность коррозии. Однако имеются и недостатки, такие как: чувствительность к перенапряжению, большой вес.
  • GEL. Еще один тип аккумулятора для лодочного электромотора, сделанный на свинцово-кислотной основе. В его корпус залита специальная гелеобразная жидкость, что исключает у него вероятность утечки. Так же, как и AGM данный тип аккумуляторов называют необслуживаемым, то есть никакого ухода за ним вести не нужно. И хоть данный вид аккумуляторов является дорогим и имеет чуть меньшее количество циклов заряд-разряд, для лодочного мотора рекомендуют именно его.

Преимущества и недостатки

Рассмотрев 2 основных типа аккумуляторов на лодку, пройдемся детальнее по их характеристикам и выявим их сильные и слабые стороны.

Итак, преимущества технологии AGM

  • Доступная цена и большой выбор. Аккумуляторы такого типа, как правило, широко представлены в начальном ценовом диапазоне, однако AGM батареи присутствуют и среди дорогих моделей.
  • Большой срок службы. Если ходить на рыбалку каждые выходные в течение года, то аккумулятора должно хватить на 7 лет, минимум. Количество циклов зарядов-разрядов в среднем более 800.
  • Герметичность позволяет заряжать аккумулятор без выделения опасных веществ.
  • Возможность положить аккумулятор на бок. Еще одна полезное свойство герметичности, при этом не рекомендуется переворачивать предмет вверх дном.
  • Отсутствие необходимости ухода за аккумулятором.

А вот её минусы

  • Невозможность хранить аккумулятор в полностью разряженном состоянии. В отличие от GEL глубина разрядки у стекловатного типа аккумуляторов не должна превышать 20-30%.
  • Уменьшение напряжения на морозе. На холоде батарея будет выдавать чуть меньшее напряжение. Это может сказаться на эффективности работы мотора.

Теперь рассмотрим плюсы GEL

  • Более низкий уровень разрядки при простое. Если заряженный аккумулятор никак не используется, через месяц можно ожидать разрядку не более 5%, что является хорошим показателем.
  • Способность к глубокой разрядке (Deep Cycle).
  • Стойкость к крайним температурам. От -30 до + 60.
  • Улучшенная защита от вибраций. Полезна во время сильных волн.
  • Еще более длительный запас циклов-часов. С отдельными моделями гелевых аккумуляторов вы сможете зарядить прибор более 1000 раз.

В целом все свинцово-кислотные аккумуляторы имеют общие недостатки

  • Большой вес. Примерно около 30 кг, навороченные модели могут весить на десятки килограмм больше.
  • Чувствительность к превышению разряда. Он не должен быть более 25%.
  • Неэкологичны. После использования присутствует необходимость в специальной утилизации.

Особенности эксплуатации

По сути, рекомендуемые AGM или GEL аккумуляторы, не нуждаются в каком-то специальном уходе. Оба аккумулятора являются необслуживаемыми, в чем их большая заслуга.

Однако также это означает:

  • Запрет на вскрытие. Большое количество кислород нанесет пластинам непоправимый ущерб.
  • Следует заряжать прибор, не более чем позволяет размер его емкости. Используйте ограничители заряда.
  • Помнить о токсичности свинца. Если аккумулятор каким-то образом продырявился, что случается крайне редко, вам следует выкинуть его, но в специальных местах вторичной переработки. Данный тяжелый метал, очень опасен.
  • Не стоит забывать о низком уровне зарядки. Если она ниже 20% вам следует подзарядить прибор, в случае с жидким электролитом это критично.
  • Не использовать или хранить аккумулятор при температурах ниже -20°С или выше +60°С.

Рейтинг моделей с ценами

Выбирая тяговый аккумулятор, вы должны смотреть на его емкость (A/ч), долговечность (циклов заряда), минимальное напряжение (V) и температурные условия (°C).

Весь рынок тяговых аккумуляторов условно можно поделить на 3 категории:

  • От 4 до 12 тысяч рублей. Такие аккумуляторы довольно неплохие, они имеют среднюю емкость (от 70 до 100 А/ч), устойчивость к вибрации и среди них попадаются модели глубокого разряда. Касательно технологии и типа, гелиевых аккумуляторов в данном ценовом диапазоне встречается немного. В основном это AGM-модели. Причем тут стоит опасаться так называемых кальциевых аккумуляторов. Это тот же свинцово-кислотный аккумулятор, только с добавлением кальция в качестве примеси к свинцу. Сложилось мнение, что после глубокой разрядки, данный тип аккумуляторов уже не восстанавливаются. Поэтому, если вы планируете разряжать ваш прибор полностью, лучше загляните в следующую ценовую категорию
  • От 12 до 20 тысяч рублей. Сюда уже попадают и гелевые модели. Именно их мы рекомендуем для лодочных электромоторов. Они прочны, стабильны при самых низких температурах, выдают хорошее напряжение, что важно для мощности мотора. Отдельно отметим их емкость – от 100 до 150 А/ч. Но, если вы планируете долгую рыбалку, и хотите взять модель с улучшенной емкостью вам подойдут модели от 20 тыс. руб.
  • От 20 до 40 тысяч рублей. Это самые топовые аккумуляторы для электромоторов на российском рынке. Их отличает большой пусковой заряд, почти сравнимый со стартерами, и громадный объем емкости (от 150 до 245 А/ч). А некоторые из них, вдобавок ко всему содержат резервную емкость.

3 модели

Давайте коротко пробежимся по трем разным моделям, представленным на рынке сегодня:

  • Аккумулятор Deka DP24. Один из самых бюджетных вариантов. Средняя цена 8000 тыс. руб. Данный прибор хоть номинально и называется аккумулятором глубокой разрядки, по своей сути является AGM. То есть обладает всеми минусами данной технологии: плохо переносят температуру, имеет уменьшенное количество циклов разряд-заряда. Его емкость составляет 85 А/ч, а напряжение 12 В, что в целом неплохо. Данная модель будет очень хорошей для первой покупки тягового аккумулятора, чтобы разобраться со всеми тонкостями работы с ним. Хорош для небольших надувных лодок. И кстати, он не требует обслуживания.

Deka DP24

  • Аккумулятор гелиевый Minn Kota MK-31-GEL. Цена около 22-х тысяч рублей. Роскошный аппарат, герметизированный, с емкостью в 102 А/ч и напряжением 12 В, с настоящей возможностью глубокой разрядки. Фирма Minn Kota давно зарекомендовала себя как фирму лидера в моторном производстве. Их аккумуляторы ничуть не хуже. Замечательный вариант для мощных электромоторов.

Аккумулятор гелиевый Minn Kota MK-31-GEL

  • Аккумулятор Gel Deka 8G8D. Этот аккумулятор стоит 40 тысяч рублей и популярен на яхтах. Его емкость 225 А/ч. Он пускает ток более 1000 А и весит 71 кг. Добавить тут ничего.

Аккумулятор Gel Deka 8G8D

Зарядное устройство

Что же, теперь, когда мы ознакомились с основными характеристиками аккумуляторов, рассмотрели модели разных категорий, поговорим о зарядном устройстве.

Он помогает ускоренно восстанавливать заряд и главное учитывает искомую емкость аккумулятора (например для аккумуляторов от 15 до 130 А/ч). Зарядное устройство содержит индикатор и компенсирует падающее напряжение.

Однако, эти цифры сильно зависят от окружающей температуры, чем она ниже, тем большее напряжение (в пределах нескольких десятых) можно подать.

myownship.ru

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.

АКБ для лодочного мотора

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).

АКБ в разрезе

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.

Погрузчик

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


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector