Тяговый аккумулятор для чего нужен
Выбор тяговых аккумуляторов
Обновленная статья от: 28.10.2020
Тяговые аккумуляторные батареи выполняют важную задачу – обеспечивают стабильное автономное питание электромотора и другого энергозависимого оборудования. Такие АКБ устанавливаются на электромобили, моторные лодки, катера, погрузчики, тягачи, штабелеры, поломоечные машины, промышленные пылесосы, гольфкары, электромобили, велосипеды и другие виды персонального электротранспорта.
Тяговые АКБ снабжают накопленной в себе энергией электромотор и дополнительное оборудование: осветительные приборы, контроллеры, навигационную электронику, эхолоты и т.д. Поэтому от выбора тяговых аккумуляторов напрямую зависит комфорт и эффективность эксплуатации техники и транспортных средств на электротяге.
Требования к тяговым АКБ
К батареям тягового типа предъявляются следующие требования:
Отличия от стартерных аккумуляторов
Задача стартерных аккумуляторов – кратковременно подавать на стартер большой ток, необходимый для запуска автомобильного двигателя. В остальное время они «отдыхают» и заряжаются, восполняя потраченную энергию от генератора. На 
значительные разряды стартерные аккумуляторы не рассчитаны. После нескольких десятков глубоких разрядов (ниже 10 В) они теряют работоспособность.
Иначе обстоит дело с тяговыми АКБ. Принцип их работы кардинально отличается – вместо кратковременной подачи высоких пусковых токов они отдают энергию в постоянном режиме, обеспечивая непрерывное питание электромотора и других устройств. Тяговые батареи не боятся значительного разряда, выдают стабильное напряжение, рассчитаны на работу в циклическом режиме разряд-заряд и не боятся жестких условий эксплуатации.
Благодаря особенностям конструкции они более устойчивы к окислительным процессам и выдерживают многочисленные циклы заряд-разряд. Например, в свинцово-кислотных АКБ тягового типа используются устойчивые к сульфатации толстые пластины, изготовленные из особого сплава и обработанные специальной пастой на основе свинца. Эта особенность позволяет использовать батареи в режиме глубоких разрядов, не боясь их преждевременного выхода из строя.
Типы тяговых АКБ по обслуживанию
В зависимости от необходимого обслуживания аккумуляторные батареи бывают:
Проще и безопаснее использовать необслуживаемые АКБ. Они герметичны, не выделяют вредных веществ, не нуждаются в отдельном хорошо вентилируемом помещении для зарядки. К тому же, при использовании герметичных батарей не приходится содержать в штате специалиста, занимающегося их обслуживанием.
Технологии производства тяговых АКБ
В зависимости от используемого электролита и технологии изготовления тяговые батареи бывают:
В вопросе, какой тяговый аккумулятор выбрать для лодочного электромотора, складской техники или другого оборудования, по соотношению цены и эксплуатационных качеств лидируют аккумуляторные батареи типа LiFePO4. Благодаря полезной емкости 99,9% они позволяют по максимуму использовать потенциал оборудования, обеспечивая при этом его стабильное электропитание. К тому же, они отличаются термической и химической стабильностью, отлично держат заряд, не склонны к возгоранию или взрывам.
Критерии выбора
Кроме технологии изготовления, при выборе тяговых АКБ важно учесть следующие параметры:
Перед тем, как выбрать тяговый аккумулятор для лодочного электромотора или других целей, расчетное значение емкости нужно увеличить минимум на 20%. Такой запас необходим, чтобы продлить срок службы батареи. К тому же, со временем запас емкости уменьшается – из-за естественных изменений внутренней структуры и нарушений правил эксплуатации, например, из-за хранения в разряженном состоянии.
Например, для каждой модели моторной лодки или катера в инструкции значится допустимая масса батареи. При выборе АКБ для складской и клининговой техники играют роль размеры аккумуляторного отсека. Если же батарея выбирается для электровелосипеда, мопеда или самоката на электротяге, ее оптимальная форма и размеры зависят от места установки: на багажнике, в треугольнике рамы, на подседельном штыре, на рулевой стойке и т.д.
Выводы
При выборе тяговой батареи необязательно выбирать аналог старой АКБ. Например, вместо гелевой АКБ можно купить литиевую, причем она при той же емкости будет компактнее и легче.
Главное, чтобы выбранная батарея имела достаточную емкость, подходящие размеры и массу, а также была совместима с двигателем по вольтажу и разъемам. В остальном выбор зависит от ваших предпочтений, но более надежными и удобными в использовании заслуженно считаются необслуживаемые батареи литий-железо-фосфатного типа (LiFePO4).
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
В зависимости от веществ, используемых в химической реакции, АКБ подразделяются на типы, которых сейчас насчитывается более 30.
Основные характеристики:
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:
Достоинства тяговых АКБ:
Недостатком тяговых аккумуляторов глубокого разряда является их стоимость, которая в разы больше стоимости стартерных аккумуляторов.
При зарядке AGM и GEL аккумуляторов используются специальные зарядные устройства. Они обеспечивают:
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:
Наибольшей популярностью пользуются тяговые аккумуляторы для лодочных электромоторов, произведённые фирмами Varta, Deka, Exide.
Тяговые аккумуляторы для напольной техники
Особенности тяговых АКБ для напольной техники:
Тяговые аккумуляторы для моторных катеров и яхт
Особенности тяговых АКБ для моторных катеров, яхт, крупных лодок:
Из-за невозможности утечки электролита, при эксплуатации моторных катеров, яхт и крупных лодок наиболее подходят гелевые АКБ, которые можно размешать рядом с оборудованием.
Тяговые аккумуляторы: основные особенности
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.
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.
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.
Тяговые аккумуляторы:
применение и устройство
Что делать, если на технику невозможно установить двигатель внутреннего сгорания или условия труда исключают наличие выхлопных газов?
Для особых условий производится особая техника – на электрической тяге. Электропогрузчики, штабелёры, электротележки, некоторый общественный транспорт работает от тяговых АКБ.
Тяговые аккумуляторы используют на речном транспорте, медицинском оборудовании, на железной дороге, в метро и ещё много где. По ряду причин многие предприятия отдают предпочтение складской технике, работающей на электричестве.
Погрузчики с ДВС – почему не всегда их можно использовать на складе?
Не для всех складов подходят погрузчики с двигателем внутреннего сгорания:
Кроме вреда здоровью и опасности порчи товара, погрузчик с двигателем внутреннего сгорания менее манёвренный, чем электрокара и невыгоден в плане экономии – дорогостоящее техническое обслуживание, постоянно растущие цены на топливо.
Принцип работы тягового аккумулятора. Чем отличается от стартерного
Аккумуляторные батареи делятся на два вида – стартерные и тяговые.
Стартерные АКБ предназначены для запуска двигателя – их ставят на технику, работающую от ДВС. У тяговых батарей совсем другая задача – они являются основным источником энергии, приводящим в движение электропогрузчики, гибридные автомобили, моторные лодки с электродвигателем.
Для того, чтобы завести автомобиль, стартерный аккумулятор даёт «пусковой» ток, дальше энергия поступает из генератора. Тяговые аккумуляторы работают немного по-другому – их применяют там, где необходимо давать электрическую энергию дозировано и долго.
И стартерные и тяговые батареи комплектуются пластинами (на «+» и «-»), заливаются электролитом и имеют пластиковые корпуса – на этом, пожалуй, сходства заканчиваются.
Виды тяговых АКБ
Тяговые аккумуляторы делятся на несколько подвидов, каждый из которых имеет свои особенности:
Щелочные АКБ заправляются водным раствором едкого калия или едкого натрия.
Такой вид АКБ отлично переносит серьёзные нагрузки, длительное влияние низких температур, не теряет своих характеристик даже если долго находится в разряженном состоянии и не боится коротких замыканий.
Кислотно-свинцовые аккумуляторы заправляются сернокислотным электролитом, который (в отличие от щелочных батарей) заливается в банки один раз и используется весь срок до списания батареи.
Кислотная батарея более экономична, так как работает она почти в 1.5 раза дольше аналогичной щелочной в смену, и на её обслуживание уходит намного меньше финансов.
Большой минус кислотных и щелочных аккумуляторных батарей – выделение токсичных газов при подзарядке, поэтому для хранения и обслуживания таких видов АКБ должно быть выделено отдельное помещение с хорошей вентиляцией.
Li—Ion-батареи – вид тяговых АКБ, которые набирают популярность в России за счёт большого списка преимуществ над кислотными и щелочными батареями:
Что такое тяговые аккумуляторы и чем они отличаются от обычных
Историческая справка
Идея загустить электролит батареи до состояния геля появилась у доктора Якоби, разработчика компании Sonnenschein, в 1957 г. В том же году была запатентована технология dryfit и начато производство гелевых батарей. Интересно, что первые их аналоги начали появляться на рынке только в середине 1980-х, в это время Sonnenschein имела уже почти 30-летний опыт производства таких батарей.
Электрической емкостью АКБ называется количество электричества, снимаемое при разряде АКБ. Емкость может измеряться в разных режимах, например, при 5-часовом разряде (С5) и 20-часовом разряде (С20). При этом у одной и той же батареи получится разное значение емкости. Так, при емкости батареи С5 = 200 А·ч емкость С20 той же самой батареи будет равна 240 А·ч. Этим иногда пользуются для завышения емкости батареи. Как правило, емкость тяговых аккумуляторов измеряют в 5-часовом режиме разряда, стационарных – в 10-часовом или 20-часовом, стартерных – только в 5-часовом режиме. Кроме того, при снижении температуры батареи ее полезная емкость уменьшается.
Габаритные размеры, как правило, имеют определяющее значение, поскольку в любой технике на электротяге для аккумулятора предусмотрено специальное посадочное место. Точный размер ящика зачастую можно узнать по модели машины.
Срок службы АКБ (для ведущих западноевропейских производителей) определяется DIN/EN 60254-1, IEC 254-1 и составляет 1500 циклов для батарей с жидким электролитом и 1200 циклов для гелевых батарей. Однако реальный срок службы может сильно отличаться от этих цифр, причем, как правило, в меньшую сторону. Он зависит прежде всего от качества производства и используемых материалов, от правильности эксплуатации и своевременности обслуживания, от режима работы, а также типа используемого зарядного устройства.
Где применяются тяговые аккумуляторы
Тяговые аккумуляторы применяются везде, где необходимо обеспечить длительную работу мощных электрических устройств. Наиболее часто такие источники можно встретить в следующих приборах и механизмах:
В зависимости от напряжения бортовой сети техники и электрических схем различных устройств, могут использоваться изделия на 12В и 24В. Для электроснабжения мощной техники могут применяться также батареи на 48 Вольт.
Эксплуатация
Условно процедуры эксплуатации и обслуживания можно разделить на четыре группы – ежедневные, еженедельные, ежемесячные и ежегодные операции.
Вообще говоря, долив воды требуется примерно 1 раз в 7 циклов (1 раз в неделю при односменной работе), но проверка требуется после каждого заряда, так как вода расходуется неравномерно.
Особенности и назначение
В отличии от автомобильных аккумуляторов, тяговые агрегаты имеют как схожие черты, так и ряд существенных отличий. Так, тяговые АКБ представляют собой набор отдельных емкостей, каждая из которых представляет собой отдельную батарейку. В то время как стартерные АКБ состоят из ряда пластин в одном корпусе.
По способу работы тяговые аккумуляторы рассчитаны на продолжительную отдачу заряда через питание подключенной к нему токовой нагрузки, они задействованы в течении всей рабочей смены или технологической операции. В то время как автомобильные, задействованы лишь для пуска двигателя и поддержки вспомогательных электроприборов до тех пор, пока скорость движения не обеспечит штатный режим работы генератора.
Конструктивно, пластины обычной стартерной батареи тонкие, в то время, как у тяговых аккумуляторных устройств, пластины обладают значительно большей толщиной и весом. В результате, габариты последних существенно увеличиваются, повышая и вес, если сравнить их как источники тока. Но такое конструктивное отличие повышает и время окислительно-восстановительных реакций внутри емкости, что значительно увеличивает время разряда.
Тяговые не боятся циклов глубокого разряда, в отличии от автомобильных аккумуляторов. Такие режимы являются нормальным для питания электромоторов и приводов.
На практике, применение тяговых источников питания охватывает самые разнообразные сферы человеческой деятельности, которые предназначены для:
Помимо этого их актуально использовать в сфере производства фармакологической продукции, медицины, детских смесей и т.д. Однако следует отметить, что для каждой сферы деятельности применяются аккумуляторные батареи различные по типу и виду.
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.
Критерии выбора тяговых аккумуляторов
Многие водители интересуются, как выбрать тяговый аккумулятор. Прежде всего, надо чётко определить, для чего он будет использоваться. Если это решено, лучше непременно принять во внимание рекомендации специалистов или тех профессионалов, которые сами применяют такие АКБ на практике и хорошо знают все их особенности.
Также лучше заранее просмотреть через интернет или специальные профильные издания рейтинг аккумуляторов тягового формата. В самом магазине следует внимательно ознакомиться с прилагаемой к каждому тяговому аккумулятору инструкцией, обратив особенное внимание на его:
По виду тяговые аккумуляторы отличаются компонентами сплава пластин и химическим составом электролита. В то время как конструкция готовой батареи остается одинаковой для всех – наличие положительных и отрицательных полюсов, наличие среды протекания реакции. Некоторые из них будут иметь существенные отличия, далее рассмотрим все типы более детально.
Свинцово-кислотные
Свинцово-кислотные аккумуляторные приспособления наиболее приближены к стандартным батареям для авто. Они имеют обозначение WET, широко используются в штаблерах и погрузчиках. В качестве наполнителя для кислотных АКБ применяются раствор дисцилированной воды и кислоты.
Устройство такого тягового аккумулятора приведено на рисунке ниже:
По конструкции разделяются на:
К их преимуществам относится низкая себестоимость и простота переработки после списания, малый процент саморазряда и хорошие рабочие токи. К недостаткам относится чувствительность к низкой температуре и циклам глубоких разрядов, которые существенно сокращают срок службы.
Щелочные
Щелочные тяговые аккумуляторы имеют схожую конструкцию с кислотными. Ощутимым отличием является наполнение – это никель-кадмиевые или никель-металлогидридные элементы. Вместо кислоты в них применяется щелочной электролит, поэтому обслуживание требует других мер безопасности.
К преимуществам щелочных аккумуляторов относятся:
К недостаткам относится химическая активность кадмия, который может засорять окружающую среду, щелочные аккумуляторы обладают «памятью», для их обслуживания необходим штат профильных специалистов.
Литиевые
Являются одними из самых прогрессивных типов тяговых аккумуляторов, подразделяются на литий-ионные или литий-полимерные. Технология их производства сейчас активно развивается и совершенствуется, благодаря чему такие модели все больше вытесняют остальные виды.
К преимуществам литиевых тяговых источников питания относятся:
К недостаткам относится довольно большая цена таких батарей, связанная с дефицитом лития в природе и некоторые сложности обслуживания.
AGM и GEL
Обе модели имеют схожую конструкцию и принцип работы, однако их состав существенно отличается, пример конструктивного исполнения показан на рисунке ниже:
Тяговые аккумуляторы GEL изготавливают по гелевой технологии – емкость наполнена вязким веществом, которое содержит большое число газовых включений. Внутри включения происходит реакция кислорода и водорода, с выделением энергии, а за счет большой плотности гелевого электролита газы не поднимаются вверх. В результате чего гелевые модели обладает большей емкостью и лучшими рабочими параметрами.
Технология AGM содержит жидкий электролит между пластинами. С тем отличием, что жидкость заключается в полимерное волокно, которое так же удерживает газовые смеси и не дает им подниматься.
Конструкция этого тягового аккумулятора приведена на рисунке ниже:
Рис. 4. Конструкция AGM аккумулятора
AGM аккумуляторы, как и GEL, используются в автомобилях, для лодочных электромоторов и т.д. Эти батареи позволяют существенно сократить затраты на их содержание и могут полноценно заменять стартерные модели.
Такой аббревиатурой обозначаются практически все кислотно свинцовые батареи с жидким электролитом в свободном состоянии. В свою очередь их подразделяют на:
Питание от WET аккумуляторов чаще встречается в погрузчиках и штабелерах.
Более современные автономные источники энергии, оборудованные клапанной системой (Valve Regulated Lead Acid) для сброса избыточного давления. Данная технология позволила делать достаточно компактные устройства, габариты и масса которых сопоставима с пусковыми автомобильными АКБ, при этом сохранены все качества тяговых батарей.
Для складского грузового транспорта вес и размер не существенны, а вот в инвалидную коляску или электро-скутер поставить стокилограммовый источник питания не представляется возможным. Масса 63-х амперного устройства составляет около 21-го кг, при размерах 275х170х190 мм.
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
Использование для пуска автомобильного двигателя
Важно! Тяговые батареи теоретически можно использовать в качестве стартовых, но их максимального тока едва хватит для пуска. Батареи, способные обеспечить необходимый ампераж вряд ли поместятся под капотом.
Для пуска двигателя требуется ток от 240 до 600 A, такие показатели кратковременно выдает обычный автомобильный АКБ на 60Ah (в зависимости от марки). Если же пытаться запустить мотор тяговой батареей, понадобится устройство с номинальной емкостью около 260Ah, которое поместиться далеко не в каждый багажник, не говоря о месте под капотом.
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.
Как выбрать зарядное устройство для тяговых аккумуляторов
Зарядное устройство для тяговых аккумуляторов должно обеспечивать качественное восстановление заряда АКБ. Обычное ЗУ для стартерных батарей не всегда можно использовать для зарядки тяговых аккумуляторов.
Прежде всего, в таком устройстве может генерироваться недостаточное напряжение. Например, для подзарядки многих тяговых АКБ, необходимо напряжение в 48v, что обычные устройства не способны обеспечить.
Мощность тока также очень важна, ведь тяговый аккумулятор может использоваться в ежедневном режиме и для восполнения электропотерь необходимо обеспечить достаточно высокие показатели силы тока.
От этого показателя будет зависеть сечение подключаемых проводников, поэтому провода с «крокодилами» от обычной зарядки также нельзя использовать для подключения более мощных ЗУ к батарее.
Новое зарядное устройство рекомендуется покупать только в том случае, если данная модель одобрена производителем батареи.
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.
Стадии зарядки
Если коротко описать как заряжать тяговый аккумулятор, то получится последовательность действий, включающая в себя три этапа:
Недостаточный заряд и перезаряд
На пластинах не полностью заряженной тяговой батареи, особенно если недозаряд регулярен, появляются частицы сульфатов, которые ощутимо увеличивают сопротивление. Из-за этого ЗУ не может откалибровать зарядное напряжение, что приводит к еще большей недозарядке и сульфатации соответственно.
Чрезмерный заряд
Особенно опасен для аккумуляторов с желеобразным электролитом и AGM устройств. Во время длительной перезарядки закипает жидкий реагент, инициируя неконтролируемый нагрев с постоянным повышением температуры.
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 →