Аккумуляторные батареи
Стандартная свинцовая стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) как вторичный источник электроэнергии. Основные методы заряда аккумуляторной батареи. Общее устройство и конструктивные схемы АКБ, гарантийные сроки ее службы. Оптимизация процесса заряда.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.12.2014 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Украины
ГВУЗ "Криворожский национальный университет"
Реферат
С дисциплины: "Электрооборудование"
По теме: "Аккумуляторные батареи автомобиля"
Подготовила: ст. гр. ТТ-12
Березюк Е.В.
Проверил: Веснин А.В.
г. Кривой Рог 2014 г.
Содержание
- 1. Оглавление
- 2. Методы заряда аккумуляторной батареи
- 3. Общее устройство и конструктивные схемы АКБ
- 4. Сроки службы АКБ
- 5. Вывод
- Список использованной литературы
1. Оглавление
1.1 Для заряда можно пользоваться только постоянным током. Если в распоряжении имеется лишь переменный ток, то он должен быть преобразован в постоянный. Это может быть осуществлено при помощи синхронного преобразователя, мотор-генератора или выпрямителя. Общеприняты две системы заряда: а) при постоянной силе тока; б) при постоянном потенциале или постоянном напряжении. Этот последний обычно слегка видоизменяется путем добавления последовательно соединенного с батареей постоянного сопротивления малой величины, для того чтобы ограничить начальный или пусковой ток и улучшить конечный режим заряда. Такая система называется Положительный зажим источника тока, должен быть соединен с положительным зажимом батареи таким образом, чтобы зарядный ток протекал через батарею в направлении, прямо противоположном направлению разрядного тока.
Если по результатам испытаний на работоспособность была определена необходимость в заряде батареи, следует принять во внимание следующие указания:
Необходимо соблюдать правила техники безопасности.
Обеспечить хорошую вентиляцию помещения.
Температура батареи не должна быть ниже 10°C.
При повышении температуры электролита до 55°C процесс заряда следует прервать.
Не следует подвергать батарею ускоренному заряду ввиду возможности ее
повреждения.
модифицированной системой с постоянным напряжением.
1.2 Обычная автомобильная аккумуляторная батарея, как правило, состоит из шести 2-вольтовых элементов, что дает на выходе напряжение 12 В. Каждый элемент, в свою очередь, включает набор свинцовых решетчатых пластин, покрытых активным веществом и погруженных в сернокислотный электролит. Отрицательные пластины покрыты мелкопористым свинцом, а положительные - двуокисью свинца. Когда к аккумулятору подключают нагрузку, активное вещество вступает в химическую реакцию с электролитом, вырабатывая электрический ток. На пластинах при этом осаждается сульфат свинца, и электролит, соответственно, истощается. При зарядке эта реакция проходит в обратном направлении, и способность аккумулятора давать ток восстанавливается. Аккумулятор выполняет три функции: запускает двигатель, питает бортовые электрические устройства (при неработающем двигателе) и "помогает" генератору, когда тот не справляется с нагрузкой.
Аккумулятор обычно размещается в моторном отсеке (крайне редко в багажнике или в салоне). Однако, высокой температуры он не переносит. С целью снижения уровня шума производители все тщательнее закрывают любые отверстия в моторном отсеке, что, как правило, приводит к повышению температуры внутри него. Верхний предел рабочей температуры аккумуляторов - 100?С, выше него электролит закипает. Однако, даже при приближении к этой температуре срок службы батарей все равно снижается в три-четыре раза. На сегодняшний день это, пожалуй, самая большая проблема для производителей аккумуляторов.
Стандартная свинцовая стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) - вторичный источник электроэнергии. После глубокого разряда ее работоспособность можно восстановить пропусканием электрического тока в направлении, обратному тому, в котором протекал ток при разряде. Работает АКБ, превращая электрическую энергию в химическую при заряде и химическую энергию в электрическую при разряде. Назовем активные вещества свинцового аккумулятора, принимающие участие в токообразующем процессе:
на положительном электроде - двуокись свинца темно-коричневого цвета;
на отрицательном электроде - губчатый свинец серого цвета.
1.3 Срок службы аккумуляторных батарей определяется суммарной продолжительностью их эксплуатации и хранения. Срок службы аккумуляторов - это их наработка, общее количество циклов заряда/разряда, при исчерпании которого аккумуляторы снижают разрядную емкость до определенного, регламентированного технической документацией уровня. Проще говоря, срок службы аккумуляторов - это то время, которое аккумулятор сможет прослужить без необходимости замены. Несмотря на определенное, устанавливаемое производителями ограничение количество циклов заряд / разрядного процесса, на практике большая часть производимых аккумуляторов разного электролитического состава при соблюдении норм эксплуатации смогут обеспечить несколько большее количество циклов до момента полного отказа. Время жизни аккумуляторных батарей помимо их электрохимического состава зависит от таких факторов, как глубина разряда, режим заряда и температуры аккумулятора, связанной с условиями его эксплуатации и хранения. Срок службы аккумуляторов напрямую зависит и от оборудования, в котором они используются.
2. Методы заряда аккумуляторной батареи
Заряд нестабилизированным током
На рис. 1 изображена простейшая схема заряда аккумуляторной батареи (АБ).
Источник питания в данном случае нестабилизированный. Как правило, это трансформатор и выпрямительный диодный мост. Реостатом R1 устанавливается ток заряда.
Достоинством этого устройства является простота и, соответственно, низкая стоимость.
Недостатки:
· зависимость тока заряда от напряжения в сети и степени заряженности аккумулятора;
· необходимость постоянного контроля процесса заряда и регулировки тока заряда;
· возможность перезаряда или недозаряда аккумулятора с вытекающими отсюда последствиями;
· невысокий КПД из-за рассеивания избыточной мощности на реостате.
Заряд стабилизированным током
На рис.2 изображена структурная схема зарядного устройства, работающего по следующему алгоритму. Устройство управления измеряет напряжение на клеммах аккумулятора и, если оно оказывается ниже нижнего порогового значения, включается ключ и происходит заряд установленным током. При достижении верхнего порога устройство управления отключает ключ и заряд прекращается. В случае понижения напряжения весь процесс повторяется.
Достоинства:
§ отсутствует зависимость величины тока заряда от колебаний напряжения сети и степени заряженности аккумулятора;
§ как правило, более высокий КПД;
§ автоматизация процесса заряда.
Недостатки:
· более сложное и, соответственно, дорогостоящее устройство;
· не всегда возможно зарядить аккумулятор до 100% емкости, особенно при большом зарядном токе;
· не исключена возможность перезаряда.
Поясним более подробно два последних недостатка. При заряде большим током напряжение на клеммах аккумулятора растет относительно быстро и до отключения аккумулятор не успевает набрать необходимую емкость. При малом токе напряжение на клеммах растет более медленно, аккумулятор при этом может набрать 100% емкости. Но этого тока может не хватить для достижения верхнего порога отключения. Аккумулятор начинает кипеть и, если не отключить зарядное устройство, возможен перезаряд.
Заряд стабилизированным напряжением
Этот способ заряда (рис.3) применяется, как правило, на автомобилях, когда необходимо быстро восстановить заряд аккумулятора.
Стабилизатором напряжения в этом случае является генератор постоянного тока, напряжение которого поддерживается автоматически с помощью реле-регулятора. Напряжение бортовой сети при этом должно быть 2,4 В при пересчете на одну банку (или 14,4 В на 12-вольтную батарею). В начале заряда ток имеет наибольшее значение вследствие значительной разности между напряжением источника и напряжением аккумулятора. При этом чем больше мощность зарядного источника тока и чем сильнее разряжен аккумулятор, тем больше зарядный ток. По мере заряда напряжение батареи возрастает и величина зарядного тока падает до минимального значения.
Достоинства:
§ короткое время заряда;
§ автоматически уменьшается ток заряда по мере роста степени заряженности батареи.
Недостатки:
· требуется точная установка напряжения источника зарядного тока во избежании систематического недозаряда или перезаряда;
· большой начальный зарядный ток.
Двухступенчатое зарядное устройство. Заряд по методу IU
Заряд АБ происходит в два этапа. Первый этап - заряд стабилизированным током (I). Второй этап - заряд стабилизированным напряжением (U). На рис.4 изображена структурная схема такого зарядного устройства.
Порог стабилизации по напряжению составляет 13,8 В на АБ или 2,3 В на банку. Несмотря на сложность алгоритма заряда, это вполне оправдано. Первый этап заряда (рис.5) позволяет относительно быстро набрать основную емкость аккумулятора, не доводя электролит до кипения. Если заряжать аккумулятор, применяя только режим стабилизации по току, то для полного заряда пришлось бы повышать напряжение на АБ более 2,3 В на банку и переходить точку кипения электролита. При этом повышается интенсивность электрохимических процессов в АБ и как следствие снижается срок ее службы. Кроме этого, к помещениям, в которых находятся аккумуляторы с напряжением содержания более 2,3 В на банку и более, предъявляются более жесткие требования по взрывобезопасности.
Для исключения перечисленных недостатков применяется второй этап - заряд стабилизированным напряжением. Зарядное устройство переходит в этот режим после достижения напряжения 2,3 В на банку. При этом происходит "мягкий" переход из одного режима в другой, без бросков тока, характерных для режима стабилизации только по напряжению. Ток начинает постепенно падать и через некоторое время уменьшается до величины, равной току саморазряда аккумулятора. В зависимости от качества, емкости АБ и температуры окружающей среды эта величина колеблется от десятков до сотен миллиампер. Такой алгоритм заряда сводит к минимуму процесс сульфитации, исключает перезаряд и позволяет зарядить аккумулятор до 100 % емкости. При этом можно не отключать длительное время аккумулятор от зарядного устройства, поддерживая его в постоянной готовности к работе. В качестве недостатков следует отнести более продолжительное время заряда и более высокую цену зарядного устройства.
Заряд асимметричным током
Существует множество публикаций о заряде кислотных АБ асимметричным током, суть которого заключается в чередовании разной величины импульсов заряда и разряда. Предполагается, что такой метод заряда повышает срок службы АБ, устраняет сульфитацию. На сегодняшний день нет единого мнения по этому поводу. Нет четкого обоснования величины, формы, длительности и периода этих импульсов. В эффективности этого способа заряда также существуют сомнения. Косвенным подтверждением этого может служить то, что зарядные устройства, серийно выпускаемые промышленностью, в том числе военной, такого режима не имеют.
Можно предположить, что положительный эффект все же существует. Но по критерию эффективность/сложность (стоимость) преимущество таких зарядных устройств далеко не очевидно.
Ускоренный заряд
Ускоренным зарядом называется режим заряда, при котором ток заряда превышает величину 10 % от номинальной емкости кислотной АБ. Время заряда при этом сокращается.
К недостаткам ускоренного заряда следует отнести повышенный износ АБ.
Заряд при длительном хранении
В случае, когда АБ продолжительное время не используется (например, на время зимнего периода), можно применять так называемый заряд уравнительным током, суть которого сводится к следующему. Заряд АБ производится малым током, равным току саморазряда аккумулятора. Такой режим заряда исключает саморазряд за счет компенсации внутренних утечек АБ. В зимнее время предотвращается замерзание электролита. Зарядное устройство представляет собой стабилизированный источник питания на напряжение 13,5 - 13,8 В с ограничением тока заряда до 100 - 150 мА (рис 6).
Применение стабилизатора напряжения позволяет исключить возможность сульфитации и перезаряда аккумулятора.
Кроме перечисленных способов заряда существуют и другие. Как правило, это комбинация из перечисленных выше способов.
Контрольно-тренировочные циклы
Контрольно-тренировочный цикл заряда-разряда проводится для предотвращения сульфитации и определения емкости аккумулятора. Контрольно-тренировочные циклы проводятся не реже одного раза в год и выполняются следующим образом: заряжают АБ нормальным током (любым из описанных способов) до полного заряда; выдерживают АБ 3 часа после прекращения заряда; корректируют плотность электролита; включают зарядку на 20-30 минут для перемешивания электролита; проводят контрольную разрядку постоянным нормальным током 10-часового режима и контролируют время полного разряда до напряжения 1,7 В на банку (10,2 В на АБ); емкость батареи определяют как произведение величины разрядного тока и времени разряда. После контрольного разряда батарею сразу же ставят на зарядку и полностью заряжают. Если оказалось, что емкость АБ меньше 50% номинальной, она считается неисправной.
Неавтоматизированный контрольный разряд требует постоянного присутствия обслуживающего персонала для фиксации и регулировки тока разряда. Устройство автоматизированного тестирования стабилизацию тока разряда и подсчет емкости выполняет автоматически.
Температура
Температурный диапазон эксплуатации свинцово-кислотных АБ составляет - 30…+50°С. Идеальная температура для эксплуатации АБ составляет +20 ±5°С. Более высокие температуры могут привести к сокращению срока службы АБ. Более низкие температуры не сокращают срок службы, но уменьшают отбираемую емкость. Превышение температуры +55°С недопустимо. При замерах плотности электролита следует иметь в виду, что при повышении температуры электролита на 10°С плотность электролита уменьшается на 0,007 г/см3, а при понижении на 10°С увеличивается на 0,007 г/см3. Следует избегать длительной эксплуатации АБ при температурах выше +45°С. Во время разряда свинцовой АБ происходит снижение плотности электролита и при отрицательных температурах он замерзает. Область замерзания электролита примерно одинакова для всех типов свинцово-кислотных АБ и выглядит следующим образом:
|
Степень разряженности (доля снятой емкости по отношению к номинальной), % |
Температура замерзания электролита,°С |
|
|
20 |
-30 |
|
|
40 |
-20 |
|
|
60 |
-15 |
|
|
80 |
-10 |
|
|
100 |
-5 |
При изменении температуры в пределах от +15°С до+25°С не требуется изменения значений зарядного напряжения. Если температура надолго отклоняется от указанных значений, то требуется корректировка зарядного напряжения.
Корректировочный фактор составляет 0.005 В на элемент на каждый градус. Таким образом, необходимо соблюдать следующие значения напряжения.
|
Температура АБ,°С |
U заряда, В/эл. |
U подзаряда, В/эл. |
|
|
-10 |
2,40 |
2,37 |
|
|
0 |
2,40 |
2,37 |
|
|
+10 |
2,35 |
2,32 |
|
|
+20 |
2,30 |
2,27 |
|
|
+30 |
2,25 |
2,23 |
|
|
+40 |
2, 20 |
2,17 |
Важно!
· Производить заряд АКБ разрешается только в помещениях с подходящей приточно-вытяжной вентиляцией!
· Во время заряда выделяется взрывчатая смесь водорода и кислорода, вредная для жизни и взрывоопасная!
· Не подходите к аккумулятору, особенно во время заряда, с открытым огнем или зажженной сигаретой! Не производите никаких действий, способствующих образованию искры!
· При выключенном двигателе и всех потребителях электроэнергии отсоедините как описано выше и выньте аккумулятор из автомобиля (при зарядке батареи на автомобиле обязательно отсоедините электрические кабели и следуйте инструкции автомобиля)!
· Аккумулятор заряжается только постоянным током!
· Запрещено осуществлять заряд аккумулятора высокими зарядными токами!
3. Общее устройство и конструктивные схемы АКБ
Различные типы стартерных аккумуляторных батарей имеют свои конструктивные особенности, однако в их устройстве много общего. По конструктивно-функциональному признаку выделяют батареи:
a) обычной конструкции - в моноблоке с ячеечными крышками и межэлементными перемычками над крышками;
b) батареи в моноблоке с общей крышкой и межэлементными перемычками под крышкой;
c) батареи необслуживаемые - с общей крышкой, не требующие ухода в эксплуатации.
Свинцовый аккумулятор, как обратимый химический источник тока, состоит из блока разноименных электродов, помещенных в сосуд, заполненный электролитом. Стартерная батарея в зависимости от требуемого напряжения содержит несколько последовательно соединенных аккумуляторов.
В стартерных батареях собранные в полублоки 3 и 12 (рис.1) положительные 15 и отрицательные 16 электроды (пластины) аккумуляторов размещены в отдельных ячейках моноблока (корпуса) 2. Разнополярные электроды в блоках разделены сепараторами 9. Батареи обычной конструкции выполнены в моноблоке с ячеечными крышками 7. Заливочные отверстия в крышках закрыты пробками 5. Межэлементные перемычки 6 расположены над крышками. В качестве токоотводов предусмотрены полюсные выводы 8. Кроме того, в батарее может быть размещен предохранительный щиток. В конструкции батареи предусматривают и дополнительные крепежные детали.
Электроды
Электроды в виде пластин намазного типа имеют решетки, ячейки которых заполнены активными веществами. В полностью заряженном свинцовом аккумуляторе диоксид свинца положительного электрода имеет темно-коричневый цвет, а губчатый свинец отрицательного электрода - серый цвет.
Решетки электродов выполняют функции подвода тока к активному веществу и механического удержания активного вещества. Решетки электродов имеют рамку 2 (рис.2), вертикальные ребра и горизонтальные жилки 4, ушки 1 и по две опорные ножки 3 (кроме решеток отрицательных электродов необслуживаемых батарей). Ребра могут быть и наклонными. Профиль ребер и жилок обеспечивает легкое извлечение решетки из литейной формы. Горизонтальные жилки по толщине обычно меньше вертикальных ребер и располагаются в шахматном порядке.
Рамка, как правило, намного массивнее жилок. Освинцованная сетка металлической решетки с увеличенной поверхностью (рис.2, д) имеет лучшее сцепление с активным веществом электрода, уменьшая действие коррозии и увеличивая срок службы батареи.
Решетка электрода должна обеспечивать равномерное распределение тока по всей массе активных материалов, поэтому имеет форму, близкую к квадратной. Толщина решеток электродов выбирается в зависимости от режимов работы и установленного срока службы аккумуляторной батареи. Решетки отрицательных электродов имеют меньшую толщину, так как они в меньшей степени подвержены деформации и коррозии. Масса решетки составляет до 50% всей массы электрода.
Решетки электродов изготавливают методом литья из сплава свинца и сурьмы с содержанием сурьмы от 4 до 5% и добавлением мышьяка (0,1ч0,2%). Сурьма увеличивает стойкость решетки против коррозии, повышает ее твердость, улучшает текучесть сплава при отливке решеток, снижает окисление решеток при хранении. Добавка мышьяка снижает коррозию решеток.
Однако сурьма оказывает каталитическое воздействие на электролиз воды, содержащейся в электролите, снижая потенциалы разложения воды на водород и кислород до рабочих напряжений генераторной установки. Наличие сурьмы в решетках положительных пластин приводит в процессе эксплуатации батареи к переносу части сурьмы на поверхность активной массы отрицательных пластин и в электролит, что сказывается на повышении потенциала отрицательной пластины и понижении электродвижущей силы (ЭДС) в процессе эксплуатации.
При постоянном напряжении генератора понижение ЭДС батареи приводит к повышению зарядного тока, расходу воды и обильному газовыделению. Для снижения интенсивности газообразования решетки электродов для необслуживаемых аккумуляторных батарей изготавливают из свинцово-кальциевооловянистых или малосурьмянистых (до 2,5% сурьмы) сплавов. Содержание 0,05ч0,09% кальция, 0,5ч1% олова, а также добавление 1,5% кадмия обеспечивают повышение напряжения начала газовыделения до 2,45 В и в 15ч17 раз снижает потерю воды от электролиза. Это позволяет контролировать и корректировать уровень электролита в необслуживаемой батарее не чаще одного раза в год.
Отсутствие выделений взрывоопасных смесей водорода и кислорода облегчает задачу утепления и обогрева батарей.
Ячейки решеток электродов заполнены пористым активным веществом (пастой). Основой пасты электродов является свинцовый порошок, замешиваемый в водном растворе серной кислоты. С целью увеличения прочности активного вещества в пасту для положительных электродов добавляют полипропиленовое волокно.
Уплотнение активного вещества отрицательных электродов в процессе эксплуатации предотвращается благодаря добавлению в пасту расширителей (сажа, дубитель БНФ, гумматы, получаемые из торфа и т.д.) в смеси с сернокислым барием. Тестообразную пасту вмазывают в решетки электродов. После намазки, прессования и сушки электроды подвергают электрохимической обработке (формированию).
Пористая структура активного вещества после формирования электродов обеспечивает лучшее проникновение электролита в глубинные слои и повышает коэффициент использования активных материалов. Активная поверхность пористого вещества (поверхность непосредственно контактирующая с электролитом) в сотни раз превышает геометрическую поверхность электрода.
Отрицательные и положительные электроды с помощью бареток соединяют в полублоки. Баретки имеют мостики, к которым своими ушками привариваются решетки электродов и выводные штыри (борны). Борны являются токоотводами полублоков пластин. Мостики обеспечивают необходимый зазор между электродами. Число параллельно соединенных электродов в полублоках увеличивается с возрастанием номинальной емкости аккумулятора.
Полублоки объединены в блоки электродов. В зависимости от предъявляемых к батарее требований соотношение между количеством положительных и отрицательных электродов может быть различным, однако число разнополярных электродов отличается не более чем на единицу.
Число отрицательных электродов в блоках на один больше, чем положительных. В токообразующих реакциях участвует относительно большее количество активного вещества положительных электродов. Находясь между двумя отрицательными электродами, положительный электрод при заряде и разряде меньше деформируется.
При таком счете пластин положительные электроды, как правило, на 10ч20% толще отрицательных, а крайние отрицательные электроды имеют толщину на 40% меньше положительных. В некоторых батареях количество разнополярных электродов одинаково или больше числа положительных электродов. В этих случаях электроды имеют одинаковую толщину.
Электродный блок с большим числом положительных пластин имеет меньшую материалоемкость. В некоторых конструкциях батарей блок электродов (рис.3) дополнительно крепится к баретке 1 с помощью полиуретана 2, что значительно повышает стойкость батареи к вибрации.
4. Сроки службы АКБ
· Гарантийный срок службы АКБ
При производстве АКБ сбои в работе оборудования при выполнении некоторых производственных операций могут привести: к смещению отдельных сепараторов, перикосу пластин в блоке при сварке мостика, укороченному конверт-сепаратору на объеме (либо ниже) верхней части пластин, повреждению сепаратора при сборке блока, низкому качеству сварки отдельных соединений через перегородку смежных блоков пластин, а также сварке выводных борнов с втулками полюсных итогов аккумуляторной батареи, образованию "холодных" спаев ушек пластин и мостика.
Правда всеобщее число дефектных автомобильных аккумуляторов составляет доли процента, из-за несовершенства контроля часть из них может попасть в продажу, исключительно при поставке аккумуляторных батарей в сухозаряженном исполнении.
Реализация АКБ, как и каждой продукции, сопровождается гарантийным обязательством продавца на безотказную работу изделия (при соблюдении правил сервиса и технических норм на данные его работы) на определенный календарный срок, в течение которого недостаток производства может себя найти. Данный срок, обыкновенно составляющий 1-2 года, и принято называть гарантийным. Обычно, батарея с недостатком выявляется в течение 3-8 месяцев работы на автомобиле. Следственно ее неизменно дозволено поспеть заменить по ручательства на иную. Отказавшее изделие вскрывается, выявляется тип недостатка, составляется акт на него.
· Настоящий срок службы
В различие от гарантийного срока настоящий (фактический) срок службы стартерной аккумуляторной батареи на все 100% зависит как от её качества, так и от условий работы авто, качества техобслуживания аккумуляторной батареи и технических показателей изделий электрооборудования.
Данные работы на автомобиле могут значительно различаться.
Скажем, бывает летняя либо круглогодичная его эксплуатация.
Среднегодовой пробег колеблется от 6-10 тысяч до 80-120 тысяч километров.
При этом могут круто различаться показатели работы электрооборудования, в особенности генератора и регулятора напряжения.
Весомое значение имеет и режим работы разных покупателей энергии, а также присутствие добавочного (внештатного) электрооборудования.
Все это приводит к тому, что фактический срок службы стартерных автомобильных аккумуляторов имеет существенный разброс по величине.
Особенно короткий срок "жизни" у АКБ классического типа, установленных на машинах, работающих в режиме "такси".
Насыщенный режим эксплуатации таких автомобилей создает ускоренный, пропорциональный пробегу, износ электродов аккумуляторной батареи, тот, что по времени может составлять только около 1,5 календарных лет.
У авто (как личных, так и служебных) с усредненным режимом эксплуатации (при пробеге 15-20 тысяч км в г.) срок работоспособности АКБ может доходить до 4-х лет, однако только при условии непременного соблюдения требований по их техническому контролю и обслуживанию.
На практике имели место случаи, когда отдельные аккумуляторной батареи на легковых машинах удачно трудились 6-8 лет.
Выход аккумуляторной батареи из строя при отсутствии производственного недостатка обусловлен износом пластин, тот, что безостановочно (с разной интенсивностью) происходит, начиная от момента заливки электролита и первой зарядки АКБ.
Следует помнить, что максимально долгий срок верной работы АКБ является итогом внимательного отношения к ней и к состоянию электрооборудования со стороны водителя.
· Регламентируемый срок службы
Директивные сроки службы аккумуляторов в бывшие годы устанавливались начальниками автопредприятий и таксомоторных парков на основании показателей по сроку службы в эксплуатации, установленных ГОСТ 959-91.
При этом, контроль над техническими показателями системы электрооборудования автомашин входил в обязанность водителя авто и экспертов технических служб.
ГОСТ гарантирует 18-месячный срок эксплуатации со дня ввода сухозаряженных аккумуляторов в работу либо со дня продажи через розничную торговую сеть.
При этом имеется лимитация по пробегу авто за данный срок - не свыше 60 тысяч км.
Данные показатели жизненного цикла приняты для аккумуляторных батарей традиционного типа на сурьмяных (5,5-6,5% сурьмы) электродах.
Для свыше идеальных, так называемых "необслуживаемых" АКБ, гарантийный срок эксплуатации принят 24 месяца при пробеге кара за данный срок не свыше 75 тысяч км.
5. Вывод
На основе анализа рассмотренных способов заряда аккумуляторных батарей можно утверждать, что в большинстве практических ситуаций наиболее подходящим является заряд стабилизированным током с переходом в режим стабилизации по напряжению (метод IU).
Универсальное зарядное устройство, обеспечивающее автоматический процесс заряда, должно иметь следующие раздельно регулируемые пороги:
· напряжения окончания заряда (напряжения, при достижении которого заканчивается заряд стабилизированным током и осуществляется переход в режим заряда стабилизированным напряжением);
· напряжения содержания (напряжения, которое устанавливается в режиме стабилизации напряжения);
· напряжения нижнего порога (напряжения, при снижении до которого вновь начинается процесс заряда стабилизированным током).
Раздельная регулируемая установка порогов необходима для:
§ Оптимизации процесса заряда. Например, при необходимости быстрого заряда аккумулятора (когда допускается "кипение" электролита) устанавливается повышенное напряжение окончания заряда около 2,4 В на банку (для кислотных аккумуляторов) и напряжение содержания такой же величины.
Для заряда аккумуляторов, находящихся в буфере с постоянно подключенным зарядным устройством необходимо устанавливать более низкие напряжения окончания заряда - около 2,3.2,35 В на банку (особенно критичны к этому параметру гелиевые аккумуляторы). После достижения верхнего порога заряда необходимо перейти на пониженное напряжение - напряжение содержания. В среднем это напряжение составляет 2,25 В при нормальных условиях. В этом случае исключается выкипание электролита и обеспечивается длительный срок службы, но увеличивается время заряда;
§ Температурной компенсации. Эксплуатация аккумуляторов при температурах, значительно отличающихся от нормальной 20±10°С, требует также вносить соответствующие поправки в пороги заряда. При низких температурах пороги напряжений заряда должны быть выше, чем при высоких;
§ Заряда разнотипных аккумуляторов. Пороги заряда щелочных, кислотных, кислотных гелиевых аккумуляторов отличаются. Эти пороги определяются производителями аккумуляторов.
В кислотном аккумуляторе электродами являются свинцовые пластины, покрытые так называемыми активными массами, которые взаимодействуют с электролитом при электрохимических реакциях в процессе заряда и разряда. Активной массой положительного электрода (анода) служит перекись свинца PbO2, а активной массой отрицательного электрода (катода) - чистый (губчатый) свинец Pb. Электролитом является 25-34 % -ный водный раствор серной кислоты.
Пластины аккумулятора могут иметь конструкцию поверхностного или намазного типа. Пластины поверхностного типа отливают из свинца; поверхность их, на которой происходят электрохимические реакции, увеличена благодаря наличию ребер, борозд и т.п. Их применяют в стационарных аккумуляторных батареях и некоторых батареях пассажирских вагонов.
В аккумуляторных батареях тепловозов применяют пластины намазного типа (рис. 159, а). Такие пластины имеют остов из сплава свинца с сурьмой, в котором устроен ряд ячеек, заполняемых пастой.
Ячейки пластин после заполнения пастой закрывают свинцовыми листами с большим количеством отверстий. Эти листы предотвращают возможность выпадания из пластин активной массы и не препятствуют в то же время доступу к ней электролита.
Исходным материалом для изготовления пасты для положительных пластин служит порошок свинца Pb, а для отрицательных - порошок, перекиси свинца PbO2, которые замешиваются на водном растворе серной кислоты. Строение активных масс в таких пластинах пористое.
Несмотря на определенное, устанавливаемое производителями ограничение количество циклов заряд / разрядного процесса, на практике большая часть производимых аккумуляторов разного электролитического состава при соблюдении норм эксплуатации смогут обеспечить несколько большее количество циклов до момента полного отказа. Время жизни аккумуляторных батарей помимо их электрохимического состава зависит от таких факторов, как глубина разряда, режим заряда и температуры аккумулятора, связанной с условиями его эксплуатации и хранения.
аккумуляторная батарея автомобиль заряд
Список использованной литературы
1. http://leg. co.ua/knigi/oborudovanie/akkumulyatornye-batarei-16.html
2. http://www.nakolesah.ru/information/akbingr. aspx
3. http://www.electra.com.ua/tekh-kharakteristiki/440-srok-sluzhby-akkumulyatorov-kak-ego-maksimalno-uvelichit.html
4. http://works. tarefer.ru/84/100131/index.html
5. http://www.aktex.ru/qa/48.html
6. http://www.kupol.com.ua/consumer_3.html
7. http://principact.ru/content/view/144/108/1/5/
8. http://akym.com.ua/2941.html
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка источника питания для заряда аккумуляторной батареи, с реализацией тока заряда при помощи тиристорного моста на основе вертикального способа управления. Расчет системы защиты, удовлетворяющей данную схему быстродействием при КЗ на нагрузке.
курсовая работа [479,8 K], добавлен 15.07.2012Определение напряжённости поля, создаваемого пластинами. Расчет ускорения, сообщаемого электрическим полем Земли. Нахождение общего заряда батареи конденсаторов и заряда на обкладках каждого из них в заданных случаях. Расчет полезной мощности батареи.
контрольная работа [70,9 K], добавлен 21.04.2011Структурная схема тяговой подстанции. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства. Выбор и проверка токоведущих частей и электрических аппаратов. Выбор аккумуляторной батареи и зарядного устройства. Повышение качества электроэнергии.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 01.06.2014Результирующая сила, действующая на каждый заряд, равная нулю, числовое значение отрицательного заряда. Принцип суперпозиции полей, результирующая сила отталкивания. Расчет равнодействующей сил. Определение электродвижущей силы аккумуляторной батареи.
контрольная работа [239,4 K], добавлен 08.04.2014Количественная оценка эффекта взаимодействия двух скважин, построение их траекторий и изобар, физическое обоснование данного процесса и его регулирование. Оценка расчета параметров скважин кольцевой батареи. Изменение депрессии и его обоснование.
контрольная работа [377,9 K], добавлен 08.01.2014Порядок определения площади поверхности охлаждения батареи, изготовленной из оребренных труб. Вычисление геометрических характеристик теплопередающего элемента. Расчет степени теплообмена со стороны рабочего тела. Определение критерия Рейнольдса.
контрольная работа [111,1 K], добавлен 14.01.2011Электрический аккумулятор как химический источник тока многоразового действия (в отличие от гальванического элемента), требования к нему. Механизм выбора и обоснование силовой части, методика и основные этапы расчета главных элементов данной системы.
курсовая работа [758,8 K], добавлен 23.02.2014Принципы построения электрической схемы. Определение годового расхода электроэнергии. Расчёт общего освещения цеха. Размещение распределительных пунктов, трансформатора и светильников. Расчет батареи конденсаторов для повышения коэффициента мощности.
курсовая работа [525,4 K], добавлен 11.11.2014Порядок проведения визуального осмотра аккумуляторной батареи, определение состояния моноблока, крышек, пробок, мастики, выводов. Измерение напряжения под нагрузкой, измерение напряжения 2-х соседних аккумуляторов, падения напряжения на мастики.
лабораторная работа [11,1 K], добавлен 08.02.2010Вспомогательные устройства и механизмы электростанций для управления, регулирования режима работы, сигнализации, релейной защиты и автоматики. Технические характеристики: аккумуляторные батареи, зарядно-подзарядные устройства, другие системы снабжения.
реферат [29,7 K], добавлен 03.07.2008
