, peremnozhiv sootvetstvuyushchie
znacheniya, privedennye v tabl. 2.5, na N akkumulyatora.
Samorazryad akkumulyatorov ne bolee 23% pri hranenii v techenie 29
sutok. Udel'naya energiya stacionarnyh akkumulyatorov sostavlyaet
10...12 Vtch/kg. Garantijnyj srok hraneniya 1 god. Garantijnyj
srok sluzhby 4 goda, narabotka 200...1000 ciklov.
Stacionarnye akkumulyatory s poverhnostnymi plastinami
soderzhat otnositel'no bol'shuyu dolyu svinca po otnosheniyu k
aktivnoj masse. Bol'shinstvo iz nih ne imeet kryshek, poetomu
trebuyut chastoj zalivki vody i horosho ventiliruemogo pomeshcheniya.
Ukazannye nedostatki ustraneny v stacionarnyh
akkumulyatorah s namaznymi plastinami tipa SN. |ti akkumulyatory
sobirayutsya na zavodah i imeyut kryshki.
Bukvennye oboznacheniya akkumulyatora:
S stacionarnyj
dlitel'nyj razryad
K korotkij razryad
Z zakrytoe ispolnenie
| ebonit (material korpusa)
Na baze akkumulyatorov SN sozdany akkumulyatory SNU emkost'yu
ot 80 do 2240 Ach, obladayushchie povyshennoj mehanicheskoj
prochnost'yu. K stacionarnym takzhe otnosyatsya avtoblokirovochnye
svincovye akkumulyatory ABN-72-UHL2 i ABN-80-UHL2 (GOST
21728-76).
Akkumulyatory ABN primenyayutsya na zheleznyh dorogah dlya
pitaniya ustrojstv avtoblokirovki, signalizacii, telemehaniki i
svyazi v stacionarnyh usloviyah. Bukva N oznachaet namaznye
plastiny. Nominal'naya emkost' ukazana dlya rezhima 25-chasovogo
razryada. Emkost' pri 12-chasovom razryade sostavlyaet 85%, pri
5-chasovom razryade -- 70% nominal'noj. Oboznachenie UHL-2
ukazyvaet na klimaticheskoe ispolnenie i kategoriyu razmeshcheniya
[5].
2.1.2. AVTOMOBILXNYE AKKUMULYATORY
Avtomobil'nye akkumulyatory prednaznacheny dlya obespecheniya
raboty sistemy zazhiganiya v starternom rezhime i pri zapuske
dvigatelya vnutrennego sgoraniya, a takzhe sluzhat istochnikom
pitaniya apparatury, ustanovlennoj na transportnom sredstve.
Osnovnye parametry otechestvennyh avtomobil'nyh i traktornyh
starternyh batarej privedeny v tabl. 2.6.
Na ris. 2.2 pokazany shemy raspolozheniya vyvodov i
peremychek, tipy vyvodov i prisoedinitel'nye razmery.
V tabl. 2.7 privedeny parametry zarubezhnyh akkumulyatorov
firmy "Fiamm".
Garantijnyj srok hraneniya ne zalityh rastvorom elektrolita
batarej ustanovlen 3 goda, srok sluzhby 2 goda, narabotka
2500...3000 chasov. Batarei prednaznacheny dlya raboty pri
temperature ot -35o do +60oS. Udel'naya energiya starternyh
akkumulyatorov sostavlyaet 30...40 Vtch/kg.
|kspluataciya akkumulyatornyh batarej i uhod za nimi
Pri ekspluatacii na avtomashine akkumulyatornye batarei
razryazhayutsya i avtomaticheski dozaryazhayutsya. Kontrol' zaryada
osushchestvlyaetsya regulyatorom napryazheniya i rele obratnogo toka.
Pri ispravnom i horosho otregulirovannom regulyatore akkumulyatory
ograzhdeny ot nedozaryadov i perezaryadov, sokrashchayushchih ih
dolgovechnost'. Odnako pri etom trebuetsya periodicheskij kontrol'
raboty regulyatora i perevod ego na rezhim, sootvetstvuyushchij
temperaturnym i klimaticheskim usloviyam.
Pri povrezhdenii mastiki, germetiziruyushchej korpus
akkumulyatora, batareyu sleduet razryadit' i vylit' elektrolit,
dlya predotvrashcheniya vzryva gremuchej smesi. Zatem produt' szhatym
vozduhom, proteret' i tol'ko posle etogo pristupit' k
oplavleniyu mastiki.
Sleduet provodit' ne rezhe odnogo raza v dve nedeli:
ochishchat' batareyu ot pyli i gryazi, protirat' chistoj vetosh'yu,
smochennoj v 10%-nom rastvore nashatyrnogo spirta, uglekislogo
natriya ili kal'cinirovannoj sody, mesta, oblitye elektrolitom.
proveryat' kreplenie batarei v gnezde, plotnost' kontaktov
na vyvodah, otsutstvie natyazheniya provodov;
ochishchennye nakonechniki provodov i vyvodov batarej smazat'
tehnicheskim vazelinom;
prochishchat' ventilyacionnye otverstiya v probkah i kryshkah;
proveryat' uroven' elektrolita i dolivat' distillirovannoj
vodoj do normy. Dolivka elektrolitom ne dopustima za
isklyucheniem sluchaev vypleskivaniya ego iz batarei. Plotnost'
dolivaemogo pri etom elektrolita dolzhna sootvetstvovat'
plotnosti elektrolita v akkumulyatore.
Kontrol' raboty regulyatora
Provoditsya pri tehnicheskom obsluzhivanii avtomashin. Pri
etom sleduet priderzhivat'sya rekomendacij, privedennyh v tabl.
2.8. i instrukcii po ekspluatacii.
Proverka i regulirovka regulyatora dolzhna proizvodit'sya v
sluchayah, esli reguliruemoe napryazhenie imeet znachenie bolee 15,5
V ili ne sootvetstvuet ukazannomu v instrukcii po ekspluatacii
mashiny.
Pri regulirovke sleduet primenyat' vol'tmetr klassa ne huzhe
1,5. Pri regulirovke rele obratnogo toka sleduet
rukovodstvovat'sya ukazaniyami instrukcii po ekspluatacii
avtomashiny i dannymi tabl. 2.9.
Batareyu, razryazhennuyu bolee chem na 25% zimoj i bolee chem na
50% letom sleduet snyat' s avtomashiny i postavit' na zaryad.
|lektrolit
V kachestve elektrolita dlya avtomobil'nyh akkumulyatornyh
batarej primenyayut rastvor sernoj kisloty v distillirovannoj
vode. Pri otsutstvii standartnoj dopuskaetsya primenenie
dozhdevoj vody i talogo snega sobrannyh ne s zheleznyh krysh i ne
soderzhavshihsya v zheleznyh sosudah.
Dlya razlichnyh klimaticheskih i temperaturnyh uslovij, v
kotoryh bataree predstoit nahodit'sya v ekspluatacii,
primenyaetsya elektrolit razlichnoj plotnosti. Rekomenduemaya
plotnost' elektrolita dlya razlichnyh klimaticheskih rajonov
privedena v tabl. 2.10.
Dlya prigotovleniya elektrolita primenyaetsya chistaya
kislotostojkaya plastmassovaya, keramicheskaya, fayansovaya posuda, v
kotoruyu snachala nalivaetsya voda, a zatem postepenno kislota pri
nepreryvnom peremeshivanii kislotostojkoj palochkoj. Obratnyj
poryadok zalivki ne dopuskaetsya.
Orientirovochnoe kolichestvo elektrolita, neobhodimoe dlya
zalivki akkumulyatornyh batarej, privedeno v tablicah vmeste s
ih tehnicheskimi harakteristikami. Dlya polucheniya elektrolita
nuzhnoj plotnosti rekomenduetsya pol'zovat'sya tabl. 2.11.
Plotnost' elektrolita v osnovnom zavisit ot koncentracii
rastvora sernoj kisloty: chem bol'she koncentraciya rastvora, tem
bol'she plotnost' elektrolita. Odnako ona takzhe zavisit i ot
temperatury rastvora: chem vyshe temperatura, tem nizhe plotnost'.
Temperaturnye popravki k pokazaniyu areometra dlya
privedeniya plotnosti elektrolita k temperature 15o, 20o i 30oC
privedeny v tabl. 2.12. Znak "+" ili "--" oznachaet pribavit'
ili vychest' popravku ot pokazanij areometra.
Dlya opredeleniya stepeni razryazhennosti v lyuboj moment
prinimaetsya normativnaya plotnost' elektrolita 1,29 g/sm3, t.e.
plotnost', priobretennaya posle polnogo pervogo zaryada.
Dlya uravnivaniya plotnosti elektrolita, t.e. dovedeniya ee
do plotnosti, ravnoj plotnosti v nachale ekspluatacii, sleduet
izmerit' fakticheskuyu plotnost' i temperaturu. Zatem sravnivayut
privedennuyu (k plotnosti pri 20oS) plotnost' i rekomenduemuyu
(tabl. 2.11). Esli privedennaya plotnost' okazhetsya nizhe normy,
to dolivayut kislotu ili elektrolit povyshennoj plotnosti, esli
zhe vyshe -- dolivayut distillirovannuyu vodu. Dlya togo, chtoby pri
etom ne prevysit' uroven', iz akkumulyatora neobhodimo
predvaritel'no otobrat' chast' elektrolita.
Uravnivanie mozhno provodit' tol'ko v polnost'yu zaryazhennom
akkumulyatore, kogda elektrolit imeet plotnost', ne iskazhennuyu
nedozaryazhennost'yu poslednego, i kogda eshche prodolzhaetsya kipenie,
kotoroe sodejstvuet bystromu peremeshivaniyu. V protivnom sluchae
sleduet prodolzhat' zaryad posle dolivki v techenie 30 minut dlya
dostizheniya luchshego peremeshivaniya i zatem cherez 30 minut
izmerit' plotnost' i temperaturu, chtoby snova opredelit'
privedennuyu plotnost'. Dovodka plotnosti do normy obychno ne
poluchaetsya s pervogo raza, togda ee sleduet povtorit'.
Promezhutki mezhdu priemami dovodki dolzhny byt' ne menee 30...40
minut.
Vvod v dejstvie suhozaryazhennyh (novyh) akkumulyatornyh
batarej
Vvod v dejstvie akkumulyatora sleduet nachinat' s zalivki
akkumulyatorov, kotoruyu rekomenduetsya proizvodit' sleduyushchim
obrazom.
|lektrolit, prigotovlennyj soglasno trebovaniyam, mozhno
zalivat' v akkumulyatory pri uslovii, esli ego temperatura ne
vyshe 25oS v holodnoj i umerennoj klimaticheskih zonah i ne vyshe
30oS v zharkoj i vlazhnoj zonah. Ne rekomenduetsya zalivat'
akkumulyatory elektrolitom temperaturoj nizhe 15oS.
Zalivku akkumulyatorov rekomenduetsya proizvodit' sleduyushchim
obrazom.
Esli ventilyacionnye otverstiya raspolozheny v probkah, to ih
neobhodimo vyvernut' i snyat' s nih germetiziruyushchuyu plenku ili
srezat' vystup i proverit', vskrylis' li ventilyacionnye
otverstiya.
Esli probki bez germetiziruyushchej plenki ili vystupa,
sleduet vynut' raspolozhennye pod nimi germetiziruyushchie diski i
vybrosit' ih.
Zalivku sleduet proizvodit' nebol'shoj struej do teh por,
poka zerkalo elektrolita ne kosnetsya nizhnego konca tubusa
gorloviny ili na 10...15 mm vyshe predohranitel'nogo shchitka.
Uroven' elektrolita nad predohranitel'nym shchitkom mozhno izmerit'
steklyannoj trubochkoj.
Esli v kryshke batarei imeyutsya ventilyacionnye shtucera dlya
avtomaticheskoj regulirovki urovnya elektrolita, neobhodimo
osvobodit' otverstiya v shtucerah ot germetiziruyushchih detalej
(sterzhni, kolpachki i dr.). Poslednie sleduet vybrosit'. Zatem
neobhodimo otvernut' probki i nadet' ih na shtucera. Zalivku
sleduet proizvodit' nebol'shoj struej do verhnego sreza
gorloviny.
V sluchae prolivaniya elektrolita neobhodimo sobrat' ego
vetosh'yu i proteret' oblitye mesta (nejtralizovat') 10%
rastvorom nashatyrnogo spirta.
Posle zalivki probki so shtucerov nado snyat', i uroven'
avtomaticheski snizitsya do normy. Neobhodimoe kolichestvo
elektrolita dlya zalivki batarej ukazano v tablicah ih
tehnicheskih harakteristik.
Kak pravilo, ne ranee, chem cherez 20 minut i ne pozzhe, chem
cherez dva chasa posle zalivki, nuzhno izmerit' plotnost'
elektrolita. Esli plotnost' elektrolita v akkumulyatore nizhe
plotnosti zalivavshegosya bolee chem na 0,03 g/sm3, takuyu batareyu
pered ustanovkoj na avtomashinu sleduet zaryadit'.
Esli batareya hranilas' ne bolee odnogo goda i process
podgotovki ee k vvodu v ekspluataciyu proishodil pri temperature
ne nizhe 15oS, dopuskaetsya ustanovka ee na avtomashinu bez
proverki plotnosti elektrolita posle 20 min propitki. Batareyu,
vvedennuyu v ekspluataciyu, sleduet otkorrektirovat' spustya
neskol'ko dnej.
2.1.3. USTROJSTVA DLYA ZARYADA AKKUMULYATOROV
Zaryad akkumulyatora proishodit, esli k nemu prilozhen
potencial, prevyshayushchij ego napryazhenie. Tok zaryada akkumulyatora
proporcionalen raznosti prilozhennogo napryazheniya i napryazheniya
holostogo hoda.
Skorost' zaryada akkumulyatora mozhet byt' opredelena v
terminah emkosti. Esli emkost' akkumulyatora S zaryazhaetsya za
vremya t, to skorost' zaryada opredelyaetsya otnosheniem S/t.
Akkumulyator emkost'yu 100 Ach pri razryade so skorost'yu S/5
polnost'yu razryaditsya za 5 chasov, pri etom tok razryada sostavit
100/5, ili 20 A. Esli akkumulyator zaryazhaetsya so skorost'yu C/10,
to tok ego zaryada budet raven 100/10, ili 10 A. Skorost' zaryada
mozhno ocenit' v dlitel'nostyah cikla. Tak, esli akkumulyator
zaryazhaetsya za 5 chasov, to govoryat, chto on imeet cikl 5 chasov.
V zavisimosti ot oblasti primeneniya akkumulyatory mozhno
zaryazhat' razlichnymi sposobami. Pri bystrom zaryade trebuetsya ot
4 do 6 chasov, v to vremya kak prodolzhitel'nost' razryada v
shtatnom rezhime var'iruetsya ot 10 do 15 chasov. Pri ciklicheskom
zaryade trebuetsya postoyannoe napryazhenie ili postoyannyj tok
zaryada. Inogda ispol'zuetsya plavayushchij zaryad (plavayushchij zaryad --
metod podderzhaniya podzaryazhaemoj batarei pri polnom zaryade putem
podachi vybrannogo postoyannogo napryazheniya dlya kompensacii v nej
razlichnyh poter'), vo vremya kotorogo nagruzka i akkumulyator
vklyuchayutsya parallel'no, ili kompensacionnyj podzaryad
(kompensacionnyj podzaryad -- metod, pri kotorom dlya privedeniya
batarei v polnost'yu zaryazhennoe sostoyanie i podderzhaniya ee v
etom sostoyanii ispol'zuetsya postoyannyj tok zaryada), kogda
moshchnost' postoyannogo toka podaetsya v nagruzku, v to vremya kak
cep' zaryada akkumulyatora s nagruzkoj ne soedinena.
Na praktike chashche vsego ispol'zuetsya bystryj zaryad
akkumulyatora (do 90% emkosti) s posleduyushchim avtomaticheskim
pereklyucheniem na men'shuyu skorost' zaryada (do polnoj emkosti).
Dlya malomoshchnyh akkumulyatorov i zaryada pri postoyannom
napryazhenii mozhno ispol'zovat' ustrojstvo [1], pokazannoe na
ris. 2.3. Dlya podderzhaniya postoyannogo vyhodnogo napryazheniya,
znachenie kotorogo ustanavlivaetsya rezistorom R2, primenyaetsya
trehvyvodnoj integral'nyj stabilizator napryazheniya, naprimer
KR142EN5A.
Dlya rascheta shemy sleduet pol'zovat'sya vyrazheniem:
U0 = Uop (1 + R1/R2) + IustR2, gde
U0 -- napryazhenie ravnoe raznosti maksimal'nogo napryazheniya
na zaryazhennom akkumulyatore i vyhodnogo napryazheniya ispol'zuemogo
integral'nogo stabilizatora napryazheniya;
Uop -- vyhodnoe napryazhenie ispol'zuemogo integral'nogo
stabilizatora napryazheniya;
Iust -- tok vnutrennego stabilizatora ispol'zuemoj
integral'noj mikroshemy [6].
Vozmozhno ispol'zovanie v kachestve rezistora R2 peremennogo
rezistora, no s obyazatel'nym shuntirovaniem postoyannym
rezistorom (dlya blokirovaniya drebezga dvizhka rezistora) t.o.,
chtoby ih summarnoe soprotivlenie ravnyalos' raschetnomu. S ego
pomoshch'yu podderzhivaetsya neobhodimoe vyhodnoe napryazhenie i
odnovremenno osushchestvlyaetsya zashchita shemy ot toka korotkogo
zamykaniya.
Zaryadnoe ustrojstvo s istochnikom toka i avtomaticheskim
ogranicheniem napryazheniya pokazano na ris. 2.4 [6]. |to
ustrojstvo podderzhivaet postoyannyj tok zaryada i otklyuchaet
akkumulyator ot zaryadnogo ustrojstva po dostizhenii
ustanovlennogo napryazheniya zaryada. Zdes' istochnik toka vypolnen
na tranzistore VT2 i svetodiode VD1, kotoryj vypolnyaet funkciyu
indikatora (napryazhenie emitter-baza tranzistora VT2, zadayushchee
tok istochnika toka, opredelyaetsya padeniem napryazheniya na
svetodiode). Tranzistor VT1 ogranichivaet napryazhenie na
nagruzke, zakryvaya protekanie toka cherez svetodiod VD1 po
dostizhenii napryazheniya zaryada akkumulyatora, kotoroe
ustanavlivaetsya podborom rezistora R1. Pri nominalah, ukazannyh
na sheme, napryazhenie zaryada akkumulyatora 12 V pri maksimal'nom
toke poryadka 100 mA. Svetodiod pokazyvaet stepen' zaryada
akkumulyatora. Pri polnost'yu zaryazhennom akkumulyatore on gasnet.
Takie zaryadnye ustrojstva ne trebuyut priborov izmereniya
toka i napryazheniya, kontrolya okonchaniya zaryada i v konce zaryada
avtomaticheski umen'shayut tok, soobshchaya akkumulyatoru maksimal'no
vozmozhnyj zaryad. Pri neobhodimosti zaryazhat' akkumulyatornye
batarei bol'shoj emkosti (naprimer avtomobil'nye) tok zaryada
netrudno uvelichit' do 5 A. V etom sluchae tranzistor VT2
neobhodimo zamenit' sostavnym tranzistorom ris. 2.5, snabdiv
poslednij iz nih teplootvodom.
Vosstanovlenie passivirovannyh akkumulyatornyh batarej
V rezul'tate nepravil'noj ekspluatacii akkumulyatornyh
batarej plastiny ih passiviruyutsya i vyhodyat iz stroya. Tem ne
menee izvesten sposob vosstanovleniya takih batarej
asimmetrichnym tokom (pri sootnoshenii zaryadnoj i razryadnoj
sostavlyayushchih toka 10 : 1 i otnoshenii dlitel'nostej impul'sov
etih sostavlyayushchih 1 : 2). |tot sposob pozvolyaet aktivizirovat'
poverhnosti plastin staryh akkumulyatorov i provodit'
profilaktiku ispravnyh [4].
Na ris. 2.6 predstavlena shema zaryada akkumulyatorov
asimmetrichnym tokom, kotoraya rasschitana na rabotu s 12 V
akkumulyatorom i obespechivaet impul'snyj zaryadnyj tok 5A i
razryadnyj -0,5 A. Ona predstavlyaet soboj regulyator toka,
sobrannyj na tranzistorah VT1...VT3. Pitaetsya ustrojstvo
peremennym tokom napryazheniem 22 V (amplitudnoe napryazhenie 30
V). Pri nominal'nom zaryadnom toke napryazhenie na zaryazhennom
akkumulyatore izmenyaetsya v predelah 13...15 V (srednee
napryazhenie 14 V).
Za vremya odnogo perioda peremennogo napryazheniya formiruetsya
odin impul's zaryadnogo toka (ugol otsechki alpha) raven 60o,
ris. 2.7). V promezhutke mezhdu zaryadnymi impul'sami formiruetsya
razryadnyj impul's cherez rezistor R3, podborom kotorogo
ustanavlivaetsya amplituda razryadnogo toka.
Neobhodimo uchityvat', chto summarnyj tok zaryadnogo
ustrojstva dolzhen ravnyat'sya 1,1 ot toka zaryada akkumulyatora,
t.k. pri zaryade rezistor R3 podklyuchen parallel'no akkumulyatoru.
Pri ispol'zovanii analogovogo ampermetra on budet
pokazyvat' okolo odnoj treti ot amplitudy impul'sa zaryadnogo
toka. Shema zashchishchena ot korotkogo zamykaniya vyhoda.
Zaryad akkumulyatora vedut do teh por, poka ne nastupit
obil'noe gazovydelenie (kipenie) vo vseh bankah, a napryazhenie i
plotnost' elektrolita budut postoyannymi v techenie dvuh chasov
podryad. |to yavlyaetsya priznakom okonchaniya zaryada. Zatem sleduet
proizvesti uravnivanie plotnosti elektrolita v sekciyah i
prodolzhit' zaryad eshche 30 minut dlya luchshego peremeshivaniya.
Vo vremya zaryada akkumulyatora sleduet periodicheski
proveryat' temperaturu elektrolita, chtoby ne dopustit' ee
povysheniya vyshe 45oC v holodnyh i umerennyh klimaticheskih zonah
i vyshe 50oC v zharkih i teplyh vlazhnyh.
Tak kak pri zaryade kislotnyh akkumulyatorov vydelyaetsya
vodorod, sleduet provodit' zaryad akkumulyatora v horosho
provetrivaemom pomeshchenii, pri etom ne sleduet kurit' i
pol'zovat'sya otkrytym plamenem. Obrazovavshayasya gremuchaya smes'
obladaet bol'shoj razrushitel'noj siloj.
2.2. GERMETICHNYE AKKUMULYATORY
SHiroko rasprostranennye kislotnye akkumulyatory,
vypolnennye po klassicheskoj tehnologii, dostavlyayut mnogo hlopot
i okazyvayut vrednoe vliyanie na lyudej i apparaturu. Oni naibolee
deshevy, no trebuyut dopolnitel'nyh zatrat na ih obsluzhivanie,
special'nyh pomeshchenij i personal.
Gruppa "CEAC", ob®edinyayushchaya evropejskih proizvoditelej
akkumulyatorov i zanimayushchaya pervoe mesto v Evrope po
proizvodstvu svincovyh akkumulyatorov, obespechivaet znachitel'nuyu
dolyu rynka.
Znachitel'nyj ob®em proizvodimyh akkumulyatorov sostavlyayut
germetichnye, vypolnennye po tehnologii "dryfit" i AGM
(absorbirovannyj elektrolit). Oni harakterizuyutsya otsutstviem
ekspluatacionnyh zatrat i perekryvayut diapazon emkostej ot 1 do
12000 Ach, chto pozvolyaet udovletvorit' trebovaniya lyubogo
potrebitelya.
2.2.1. AKKUMULYATORY, TEHNOLOGIYA "DRYFIT"
Naibolee udobnymi i bezopasnymi iz kislotnyh akkumulyatorov
yavlyayutsya absolyutno neobsluzhivaemye germetichnye akkumulyatory
VRLA (Valve Regulated Lead Acid) proizvedennye po tehnologii
"dryfit". Vneshnij vid pokazan na ris. 2.8. |lektrolit v etih
akkumulyatorah nahoditsya v zheleobraznom sostoyanii. |to
garantiruet nadezhnost' akkumulyatorov i bezopasnost' ih
ekspluatacii.
Tehnicheskie harakteristiki akkumulyatorov "DRYFIT"
V zavisimosti ot predpolagaemogo rezhima raboty
rekomenduyutsya dva tipa akkumulyatorov: "dryfit" A400 -- dlya
bufernogo rezhima i A500 -- dlya rezhima bufer + cikl. |ti
akkumulyatory vypuskayutsya nemeckoj firmoj Sonnenschein, vhodyashchej
v gruppu evropejskih proizvoditelej "CEAC", i harakterizuyutsya
sleduyushchimi preimushchestvami:
absolyutno neobsluzhivaemye v techenie vsego sroka sluzhby;
prodolzhitel'nyj srok sluzhby (s sohraneniem ostatochnoj
emkosti 80%);
klassifikaciya Evrobat -- vysokaya rabotosposobnost' (High
Performance);
tehnologiya "dryfit": elektrolit zafiksirovan v
zheleobraznom sostoyanii;
namaznye plastiny v blochnom ispolnenii;
ochen' maloe gazovydelenie za schet sistemy vnutrennej
rekombinacii;
sposobnost' bystrogo vosstanovleniya emkosti;
akkumulyatory "dryfit" ne yavlyayutsya opasnym gruzom dlya
avia-, avto- i zheleznodorozhnogo transporta (soglasno IATA);
ochen' malyj samorazryad: dazhe posle 2 let hraneniya (pri
20oS) ne trebuetsya podzaryad pered vvodom v ekspluataciyu;
dopuskaetsya perezaryad;
ustojchivy k glubokomu razryadu soglasno DIN 43539 ch. 5;
diapazon emkosti: ot 5,5 do 180 Ach dlya A 400 i ot 2,0 do
115 Ach dlya A500;
akkumulyatory prinimayutsya na vtorichnuyu pererabotku firmoj
Sonnenschein, t. k. soderzhat mnogo cennyh materialov;
imeyut sertifikat Nemeckoj Federal'noj pochty, TL 6140-3003;
sootvetstvuyut VDE 0108 ch.1 dlya avarijnogo energosnabzheniya.
Akkumulyatory A500 bolee universal'ny i yavlyayutsya
posledovatel'noj razrabotkoj i prednaznacheny dlya smeshannogo
rezhima -- "bufer+cikl". V nih namnogo uluchsheny harakteristiki
samorazryada za schet izmeneniya konstrukcii banok i sostava
elektrolita. Sootvetstvuyut sleduyushchim normam: DIN, BS, IES, a
takzhe imeyut dopusk po VdS.
Tipy vyvodov akkumulyatorov A400 i A500 privedeny na ris.
2.9. Tehnicheskie harakteristiki -- v tabl. 2.13 i 2.14
sootvetstvenno.
Uslovnoe oboznachenie akkumulyatorov "dryfit" soderzhit:
pervaya bukva i tri sleduyushchie za nej cifry -- tip
akkumulyatora;
posleduyushchie cifry -- nominal'naya emkost', Ach;
poslednie bukvy -- tip vyvoda akkumulyatora (soglasno DIN
72311, predel'nye toki razryada dostigayutsya tol'ko pri
ispol'zovanii shtatnogo kontakta).
Tehnika zaryada akkumulyatorov "DRYFIT"
Zaryad akkumulyatora proishodit, esli k nemu prilozhen
potencial, prevyshayushchij ego rabochee napryazhenie. Tok zaryada
akkumulyatora proporcionalen raznosti prilozhennogo napryazheniya i
napryazheniya holostogo hoda. Napryazhenie akkumulyatora vozrastaet
po mere zaryada do teh por, poka ne nachinaetsya elektroliz.
Odnovremenno s etim umen'shaetsya effektivnost' zaryada, a
napryazhenie na zazhimah akkumulyatora uvelichivaetsya po mere
umen'sheniya skorosti zaryada.
Skorost' zaryada akkumulyatora mozhet byt' opredelena v
terminah emkosti. Esli emkost' akkumulyatora S zaryazhaetsya za
vremya t, to skorost' zaryada opredelyaetsya otnosheniem S/t.
Akkumulyator emkost'yu 100 Ach pri razryade so skorost'yu S/5
polnost'yu razryaditsya za 5 chasov, pri etom tok razryada sostavit
100/5, ili 20 A. Esli akkumulyator zaryazhaetsya so skorost'yu
C/10,to tok ego zaryada budet raven 100/10, ili 10 A. Skorost'
zaryada mozhno ocenit' v dlitel'nostyah cikla. Tak, esli
akkumulyator zaryazhaetsya za 5 chasov, to govoryat, chto on imeet
cikl 5ch.
Posle polnogo zaryada akkumulyatora dal'nejshee prodolzhenie
zaryada vyzyvaet vydelenie gazov (proishodit "perezaryad"). V
klassicheskih akkumulyatorah v processe perezaryada udalyaetsya voda
i proishodit raspylenie elektrolita s vydeleniem gazov. CHast'
elektrolita razbryzgivaetsya cherez ventilyacionnye otverstiya,
t.e. teryaetsya. Pri dobavlenii vody v elektrolit umen'shaetsya ego
koncentraciya i uhudshayutsya harakteristiki akkumulyatora.
V akkumulyatorah, proizvedennyh po tehnologii "dryfit",
reakcii elektrodov proishodyat s uchastiem elektrolita.
Kompoziciya elektrolita ne izmenyaetsya po mere zaryada ili
razryada. Poetomu elektrolit skonstruirovan tak, chto generaciya
kisloroda v processe zaryada kompensiruetsya drugimi himicheskimi
reakciyami, podderzhivayushchimi usloviya ravnovesiya, v kotoryh
batareya mozhet dlitel'no zaryazhat'sya bez poter' vody. |to
principial'no vazhno dlya germetichnyh akkumulyatorov.
Napryazhenie zaryada akkumulyatorov A400 dlya rezhima plavayushchego
zaryada dolzhno nahodit'sya v predelah ot 2,3 V do 2,23 V/element.
Pri zaryade 12 V akkumulyatorov, sostoyashchih iz 6-ti elementov
(banok), eta cifra umnozhaetsya na 6, t.e. napryazhenie zaryada dlya
12 V akkumulyatora dolzhno nahodit'sya v predelah ot 13,8 V do
13,38 V. Dlya 6-ti vol'tovyh akkumulyatorov chislo elementov 3,
dlya 4-h -- 2, a dlya 2-h vol'tovyh -- 1.
Krivye zaryada dlya akkumulyatorov "dryfit" A400 (bufernyj
rezhim) pokazany na ris. 2.10, a dlya akkumulyatorov "dryfit" A500
(bufernyj rezhim -- oblast' 1 i ciklicheskij rezhim -- oblast' 2)
pokazany na ris. 2.11. |ti krivye spravedlivy dlya rezhima
dlitel'nogo podzaryada.
Pri izmenyayushchejsya temperature zaryadnoe napryazhenie sleduet
korrektirovat' soglasno grafikov. Pri etom napryazhenie zaryada
mozhet izmenyat'sya v predelah ot 2,15 V/element do 2,55 V/element
pri izmenenii temperatury v predelah ot -30oS do +50oS.
Pri bufernom rezhime napryazhenie zaryada pri 20oS dolzhno
nahodit'sya v predelah 2,3-2,35 V/element. Kolebanie napryazheniya
ne dolzhno prevyshat' ±30 mV/element.
Pri zaryadnom napryazhenii bol'shem 2,4 V sleduet ogranichivat'
tok zaryada do 0,5 A na kazhdyj Ach dlya dvuh rezhimov.
Dlya kompensacionnogo rezhima zaryada privedeny zavisimosti
vremeni zaryada ot velichiny zaryadnogo toka akkumulyatora na ris.
2.12 dlya akkumulyatorov A400 i ris. 2.13 dlya A500.
Kompensacionnyj zaryad vozmozhen dlya ciklicheskogo i bufernogo
rezhimov raboty. Na oboih grafikah pokazany tri krivye,
sootvetstvuyushchie 50%, 70% i 90% zaryadu. Dlya akkumulyatorov A400
maksimal'noe napryazhenie zaryada sostavlyaet 2,3 V/element, a dlya
A500 -- 2,4 V/element.
Dlya akkumulyatorov A500 vozmozhny dva rezhima bufernyj i
ciklicheskij. Pri ciklicheskom rezhime zaryada zaryadnoe napryazhenie
dolzhno byt' vyshe, chem pri bufernom dlya togo, chtoby uvelichit'
vremya mezhdu ciklami zaryada.
Tehnika razryada akkumulyatorov "DRYFIT"
Akkumulyatory, izgotovlennye po tehnologii "dryfit"
okazyvayutsya malo chuvstvitel'nymi k usloviyam razryada. Krome
togo, emkost' takzhe nechuvstvitel'na k razryadam so skorost'yu
nizhe S/10.
Pri bolee intensivnyh razryadah emkost' umen'shaetsya po mere
uvelicheniya skorosti razryada, no ne tak "dramatichno", kak v
sluchae akkumulyatorov, vypolnennyh po tradicionnoj tehnologii.
Poetomu, izgotovitelyu dostatochno privesti otnositel'no
ogranichennoe chislo tipovyh krivyh razryada. Pri ogovorennoj
emkosti akkumulyatora skorost' razryada vybiraetsya nevysokoj
(naprimer S/10),chtoby maksimal'no realizovat' emkost' elementa.
Zavisimost' procentnogo sootnosheniya emkosti ot maksimal'nogo
toka razryada akkumulyatorov, proizvedennyh po tehnologii
"dryfit", privedeny na ris. 2.14.
Pri vysokoj skorosti razryad real'no okazyvaetsya
ogranichennym, poskol'ku iz-za nalichiya vnutrennego soprotivleniya
akkumulyatora napryazhenie umen'shaetsya nizhe napryazheniya otsechki
(napryazheniem otsechki nazyvaetsya minimal'noe napryazhenie, pri
kotorom akkumulyator sposoben otdavat' poleznuyu energiyu pri
opredelennyh usloviyah). |to proishodit do nachala "istoshcheniya"
elektrohimicheskoj energii. Odnako snizhenie toka razryada
umen'shaet padenie napryazheniya IhR vnutri elementa, pri etom
napryazhenie elementa povyshaetsya po sravneniyu s napryazheniem
otsechki, i razryad prodolzhaetsya.
Pri razomknutoj bataree otdavaemaya moshchnost' ravna nulyu,
poskol'ku tok raven nulyu. Esli batareya korotkozamknuta, to
otdavaemaya moshchnost' snova ravna nulyu, tak kak napryazhenie blizko
k nulyu, hotya tok mozhet byt' ochen' bol'shim. Srednee napryazhenie
zavisit ot otbiraemogo toka, no linejnoj zavisimosti mezhdu
etimi velichinami net.
Dlya himicheskih istochnikov toka zavisimost' vremeni razryada
ot moshchnosti, otdavaemoj akkumulyatornoj batareej, pokazana na
ris. 2.15. Iz grafika vidno, chto maksimal'naya otdavaemaya
moshchnost' imeet mesto pri ravenstve soprotivleniya nagruzki
vnutrennemu soprotivleniyu batarei.
Dlya akkumulyatorov A500 na ris. 2.16 pokazana zavisimost'
vremeni razryada ot t.n. udel'noj moshchnosti, kotoraya izmeryaetsya v
V/element po otnosheniyu k 1 Ach. Ris. 2.17 pokazyvaet vremya
razryada akkumulyatorov A500 pri razryade postoyannym tokom v
terminah emkosti.
Dlya akkumulyatorov A400 privedeny dannye razryada postoyannym
tokom i postoyannoj moshchnost'yu v tablicah 2.15 i 2.16. Pri etom
dlya akkumulyatorov A400 razryadnoe napryazhenie ogranichivaetsya na
urovne 1,6 V/element.
Svincovym akkumulyatoram prisushcha unikal'naya osobennost' --
sposobnost' vydelyat' vodorod pri perenapryazheniyah i kislorod,
kogda napryazhenie svincovoj batarei priblizhaetsya k znacheniyu,
svojstvennomu polnomu zaryadu, pri etom proishodit sushchestvennyj
pod®em napryazheniya, neobhodimyj dlya prohozhdeniya zaryazhayushchego toka
cherez elektrolit. Esli napryazhenie, obuslovlivayushchee prohozhdenie
zaryadnogo toka, fiksirovano i dostatochno vysoko dlya zaryada
elektrodov, no ne nastol'ko, chtoby vyzvat' vydelenie gaza,
napryazhenie elementa budet rasti do teh por, poka ne stanet
ravnym napryazheniyu zaryazhayushchego istochnika.
V akkumulyatorah, vypolnennyh po tehnologii "dryfit",
kazhdaya banka zakryta ventilem, chto predotvrashchaet proniknovenie
kisloroda izvne.
Pri vnutrennem izbytochnom davlenii ventil' otkryvaetsya,
chtoby zatem vnov' zakryt' banku. Ne sleduet razmeshchat'
akkumulyatory v germetichnyh pomeshcheniyah. Dopuskaetsya ustanovka v
lyubom polozhenii. Pri stacionarnoj ustanovke akkumulyatorov
"dryfit" v pomeshcheniyah, shkafah i emkostyah sleduet vypolnyat'
predpisaniya VDE 0510, sledit' za tem, chtoby ventili nahodilis'
sverhu i ne byli chem-libo zakryty.
Predel'naya emkost' akkumulyatornyh batarej realizuetsya pri
normal'noj temperature (20oS), malyh skorostyah razryada i nizkih
napryazheniyah otsechki. Podvizhnost' ionov i skorost' ih
vzaimodejstviya s elektrodami umen'shayutsya po mere snizheniya
temperatury, i bol'shinstvo batarej s elektrolitami na vodnoj
osnove umen'shayut otdavaemuyu energiyu v sravnenii s toj, kotoruyu
oni mogut otdat' pri normal'noj temperature. Esli elektrolit
zamerzaet, to podvizhnost' ionov mozhet upast' do takoj stepeni,
chto batareya perestanet rabotat'. Pri snizhenii temperatury ne
sleduet rasschityvat' apparaturu dlya raboty pri malyh rabochih
napryazheniyah.
Ostatochnaya snimaemaya emkost' akkumulyatorov A400 i A500 pri
razryade postoyannym tokom i izmenenii temperatury pokazana na
ris. 2.18.
Pri razryade batarei v usloviyah nizkih temperatur
uvelichivaetsya ee vnutrennee soprotivlenie, chto privodit k
vydeleniyu dopolnitel'nogo tepla, kotoroe v nekotoroj stepeni
kompensiruet ponizhenie temperatury okruzhayushchej sredy. V
rezul'tate rabotosposobnost' batarei opredelyaetsya ee
konstrukciej i usloviyami razryada.
Kak pokazano na ris. 2.19, vnutrennee soprotivlenie
predstavlyaet soboj chast' polnoj elektricheskoj cepi. Tak kak tok
nagruzki prohodit i cherez batareyu, napryazhenie na vyvodah
batarei v dejstvitel'nosti predstavlyaet soboj napryazhenie,
sozdavaemoe sistemoj elektronov batarei, minus padenie
napryazheniya, vyzvannoe prohozhdeniem toka cherez nee. Bol'shaya
chast' vnutrennego soprotivleniya elementa sozdaetsya aktivnymi
materialami elektrodov i elektrolita, kotorye izmenyayutsya po
mere stareniya elektrolita i stepeni zaryada. Vnutrennee
soprotivlenie batarei mozhet ogranichivat' neobhodimyj tok,
otdavaemyj v nagruzku.
Dlya opredeleniya vnutrennego soprotivleniya elementa ili
batarei mozhno vospol'zovat'sya sposobom, zaklyuchayushchimsya v
izmerenii ego harakteristik na peremennom toke (chastota 1 KGc i
vyshe). Tak kak mnogie reakcii na elektrodah obratimy, mozhno
schitat', chto pri izmereniyah na peremennom toke himicheskie
reakcii ne proishodyat i impedans sootvetstvuet vnutrennemu
soprotivleniyu. Izmereniya na peremennom toke mozhno sochetat' s
izmereniyami na postoyannom toke. Izmenenie napryazheniya elementa
HIT pri izmenenii vnutrennego soprotivleniya pokazano na ris.
2.20.
Schitaetsya, chto perezaryazhaemyj akkumulyator prorabotal svoj
srok sluzhby, esli ego emkost' padaet do 80% ukazannoj
pervonachal'noj emkosti. V etom sluchae 30% glubina razryada
sootvetstvuet maksimal'nomu ciklicheskomu sroku sluzhby
akkumulyatora.
Tak posle dvuh let hraneniya akkumulyator sohranyaet 50%
emkosti. Posle zaryada akkumulyatory serii A400 i A500
vosstanavlivayut 100% emkosti. Zavisimost' ostatochnoj emkosti ot
vremeni skladirovaniya pri razlichnyh temperaturah pokazana na
ris. 2.21. V nih namnogo uluchsheny parametry (v sravnenii s
predshestvuyushchimi tipami akkumulyatorov A200 i A300) za schet
izmeneniya konstrukcii banok i sostava elektrolita.
Sroki sluzhby akkumulyatorov, izgotovlennyh po tehnologii
"dryfit":
A 400 8...10 let
A 500 5...6 let
Akkumulyatory A400 i A500 ustojchivy k glubokomu razryadu
soglasno DIN 43539.
Ne rekomenduetsya ispol'zovat' rezhim bolee glubokogo, a
takzhe myagkogo razryada, kotorye snizhayut prodolzhitel'nost'
ciklicheskogo sroka sluzhby akkumulyatora.
2.2.2. GERMETICHNYE NIKELX-KADMIEVYE AKKUMULYATORY
Osobuyu gruppu nikel'-kadmievyh akkumulyatorov sostavlyayut
germetichnye akkumulyatory (tablicy 2.17 i 2.18). Vydelyayushchijsya v
konce zaryada kislorod okislyaet kadmij, poetomu davlenie v
akkumulyatore ne povyshaetsya. Skorost' obrazovaniya kisloroda
dolzhna byt' nevelika, poetomu akkumulyator zaryazhayut otnositel'no
nebol'shim tokom.
Germetichnye akkumulyatory podrazdelyayutsya na diskovye
(oboznachenie D), cilindricheskie (oboznachenie C) i pryamougol'nye
(oboznachenie KNG).
Germetichnye akkumulyatory primenyayutsya dlya sluhovyh
apparatov, malogabaritnyh radiopriemnikov, magnitofonov,
foto-kino apparatury, karmannyh fonarej i t.d.
Garantijnyj srok hraneniya akkumulyatorov D-0,125 -- 15
mes., D-0,26 -- 6 mes., batarei 7D-0,125 -- 14 mes. Garantijnyj
srok ekspluatacii akkumulyatorov D-0,125 -- 14 mes., D-0,26 --
12 mes., a batarei 7D-0,125 -- 15 mes.
Narabotka diskovyh akkumulyatorov sostavlyaet do 400 ciklov,
cilindricheskih -- ot 100 do 1000 ciklov v zavisimosti ot
uslovij ekspluatacii.
Germetichnye pryamougol'nye nikel'-kadmievye akkumulyatory
proizvodyatsya s otricatel'nymi nemetallokeramicheskimi
elektrodami iz oksida kadmiya (tip KNGK) ili s
metallokeramicheskimi kadmievymi elektrodami (tip KNG) sm.
tablicu 2.17.
Razryazhat' germetichnye akkumulyatory mozhno mgnovenno
(impul'snyj rezhim), v techenie neskol'kih sekund (starternyj
rezhim) i medlenno -- v techenie 10...15ch (dlitel'nyj rezhim).
Srednee razryadnoe napryazhenie v etih rezhimah ravno
sootvetstvenno: 1,1...1,12; 1,16...1,18; i 1,22...1,25 V. V
konce razryada napryazhenie sostavlyaet 0,9...1,1V. Nominal'naya
emkost' vypuskaemyh akkumulyatorov lezhit v predelah 0,03...50
Ach, udel'naya energiya 16...23 Vtch/kg i 45...63 kVtch/m3. Pri
hranenii zaryazhennyj akkumulyator samorazryazhaetsya (20...30% za
pervye 10 sutok).
Rabochim intervalom temperatur dlya germetichnyh
akkumulyatorov schitayut interval ot 10 do 50oS. Pri -10oS emkost'
akkumulyatora umen'shaetsya po sravneniyu s emkost'yu pri 20...30oS
na 30...40%. Srok sluzhby germetichnyh akkumulyatorov men'she, chem
obychnyh nikel'-kadmievyh.
Vnutrennee soprotivlenie germetichnyh akkumulyatorov ochen'
malo. Naprimer, u akkumulyatora D-0,125 pri chastote f = 25 Gc
ono sostavlyaet 0,5 Om pri f = 800 Gc -- 0,4 Om i pri f = 4000
Gc -- 0,32 Om. S uvelicheniem emkosti vnutrennee soprotivlenie
padaet. Pri emkosti 1,5 Ach vnutrennee soprotivlenie
germetichnogo akkumulyatora sostavlyaet 0,015 Om. Po mere razryada
akkumulyatora vnutrennee soprotivlenie uvelichivaetsya.
Akkumulyatory koncerna Varta vypolneny po novoj
nikel'-gidridnoj tehnologii i imeyut markirovku na etiketke
Ni/MH.
Spisok literatury
1. Kaufman M., Sidman. A.G.
Prakticheskoe rukovodstvo po raschetam shem v elektronike.
Spravochnik. V 2-h t.: Per. s angl./ Pod red. F.N. Pokrovskogo.
M.: |nergoatomizdat, 1991. 368 s.
2. Tereshchuk R.M. i dr.
Malogabaritnaya apparatura. Spravochnik radiolyubitelya.
K.: Naukova dumka, 1975. 557 s.
3. Sena L.A.
Edinicy fizicheskih velichin i ih razmernosti.
Uchebno-spravochnoe rukovodstvo. 3-e izd., pererab. i dop.
M.: Nauka. Gl. red. fiz.-mat. lit., 1988. 432 s.
4. Deordiev S.S.
Akkumulyatory i uhod za nimi.
K.: Tehnika, 1985. 136 s.
5. |lektrotehnicheskij spravochnik.
V 3-h t. T.2. |lektrotehnicheskie izdeliya i ustrojstva/pod
obshch. red. professorov M|I (gl. red. I. N. Orlov) i dr. 7 izd. 6
ispr. i dop.
M.: |nergoatomizdat, 1986. 712 s.
6. Cifrovye i analogovye integral'nye mikroshemy.
Spravochnik. Pod red. S.V.YAkubovskogo.
M.: Radio i svyaz', 1990. 496 s.
7. Semushkin S.
Istochniki toka i ih primenenie. "Radio", 1978. ¹ 2,3.
8. Veksler G.S.
Raschet elektropitayushchih ustrojstv.
K.: Tehnika, 1978. 208 s.
9. Lisovskij F.V., Kalugin I.K.
Anglo-russkij slovar' po radioelektronike. 2-e izd.,
pererab. i dop. Ok. 63000 terminov.
M.: Rus. yaz., 1987.
10. Bagockij V.S., Skundin A.M.
Himicheskie istochniki toka.
M.: |nergoizdat, 1981. 360 s.
11. Krompton T.
Pervichnye istochniki toka.
M.: mir, 1986. 326 s.