Воскресенье, Сентябрь 24, 2017

+79787402926

Критерии выбора зарядных устройств для тяговых аккумуляторных батарей PzS и PzV

Критерии выбора зарядных устройств для тяговых аккумуляторных батарей PzS и PzV

На сегодняшний день аcсортимент тяговых АКБ необычайно обширен.

Организация эксплутирующая напольный электротранспорт, как правило,к АКБ предъявляет следующие требования:

  1. Оптимальное время заряда АКБ
  2. Максимально возможный срок эксплуатации АКБ
  3. Минимизация затрат на электроэнергию при заряде и обслуживанию АКБ

Режимы эксплуатации АКБ можно разделить на следующие типы:

  1. Одно, двух или трех сменная работа напольного транспорта
  2. Легкий режим работы, глубина разряда до 60% С(5), температура электролита до 30*С
  3. Интенсивный режим работы, глубина разряда 80% С(5) и выше, температура электролита более 30*С, большие ударные разрядные токи.
  4. Возможность подзарядки во время работы.

В связи свыше перечисленным, правильный подбор зарядной станции к конкретному типу АКБ черезвычайно важен.

Зарядные станции по своему принципу работы можно разделить на три типа:

  1. Низкочастотные (50-60 Гц.) трансформаторные с неуправляемым выпрямителем. Возможна реализация только профилей типа W, WoWa.
  2. Низкочастотные (50-60 Гц.) трансформаторные с управляемым выпрямителем.
  3. Высокочастотные полностью управляемые инверторные. Возможна реализация всех существующих профилей заряда.

На территории стран постсоветсконо пространства, в силу своей дешивизны, наибольшее распространение получили зарядные станции первого типа.

В DIN41772 приведены основные режимы заряда (профили).

W – характеристика (падающая):

W, Wa, WoWa, WU, WUWa. Это семейство характеристик формируют трансформаторные зарядные станции первого типа

U – характеристика:

U

I – характеристика:

I, Ia, IoIa, IU, IUW, IUIa. Это семейство характеристик могут формировать зарядные станции второго и третьего типа ( инверторные).

Где:

  • Падающая характеристика зарядного тока,W
  • Стабилизированное напряжение, U
  • Стабилизированный ток, I
  • Автоматическое переключение, 0(ноль)
  • Автоматическое отключение, а

Зарядные устройства реализующие вышеперечисленные характеристики (профили) заряда должны обеспечить требования допусков по выходным параметрам в соответствии с DIN 41773 для токов +/-2%, для напряжения +/-1%, для Wхарактеристики в соответствии с DIN 41774: +/-0,05Vpc.

fade fade

При заряде свинцово-кислотных аккумуляторов трансформаторными нерегулируемыми (первый тип) зарядными станциями обеспечить требования DIN 41773,DIN 41774 сложно, так как зарядный ток зависит от изменения напряжения питающей сети не линейно (рис 1).

“ Зарядные устройства не оборудованные средствами стабилизации выходных параметров имеют выходной ток зависящий от колебаний напряжения питания. Увеличение входного (питающего) напряжения ЗС на 5% приводит к неконтролируемому увеличению зарядного тока, при напряжении 2,0В/элемент на 15%, при 2,4В/элемент на 30%, а при 2,65В/элемент составляет около 50%. Поэтому особенно после превышения напряжения газообразования (2,4В/элемент), увеличение питающего напряжения на 5% и продолжение заряда более 5 минут приводит к деградации АКБ….”

Проблема в большом числе случаев становится не разрешаемой при эксплуатации станций в условиях сегоднешнего состояния энергосистем предприятий постсоветского территориального пространства.

Ниже приведены изображения некоторых профилей в взаимосвязях параметрах напряжение, ток, время.

Рис 2.

Рис 3.

Рис 4.

Рис 5.

Пример расчета критичных значений тока формируемых зарядной станцией для АКБ емкостью 520 А*ч для различных профилей заряда.

Профиль Wa:

  • Начало заряда от 12 A/h*5.2=62.4 Ампер до 16 A/h*5.2=83Aмпер
  • Окончание заряда от 3A/h*5.2=15.6 Aмпер до 4 A/h*5.2=20.8 Aмпер

Профиль WoWa:

  • Начало заряда от 20 A/h*5.2=104 Ампер до 30A/h*5.2=156 Ампер.
  • Точка перелома (2,4 В), 8A/h*5.2=41.6 Ампер.
  • Окончание заряда 4 A/h*5.2=20.8 Ампер.

Профиль IUIa:

  • Начало заряда от 14 A/h*5.2=72 Ампера до 20 A/h*5.2=104 Ампера.
  • Окончание заряда 5 A/h*5.2=26 Ампер.

Профиль IUIa (электролит- гель):

  • Начало заряда от 12 A/h*5.2=62.4 Ампера до 14 A/h*5.2=72.8 Ампер.
  • Окончание заряда от 1 A/h*5.2=5.2 Ампера до 1,4 A/h*5.2=7.28 Ампер.