Gilaus iškrovimo švino akumuliatoriai: išsami informacija

Gilaus iškrovimo akumuliatoriai yra specializuoti įrenginiai, skirti ilgalaikiam ir nuosekliam energijos tiekimui net ir esant didelėms apkrovoms. Tokie akumuliatoriai yra itin svarbūs autonominėse sistemose, kur energijos tiekimo patikimumas yra kritiškai svarbus. Gilaus iškrovimo akumuliatoriai veikia taip, kad užtikrintų nuolatinę srovę ir yra suprojektuoti taip, kad kiekvieną kartą išsikrautų giliai. Jų rezervinis pajėgumas yra žymiai didesnis. Šie akumuliatoriai gali atlaikyti keletą šimtų visiško išsikrovimo/įkrovimo ciklų.

Gilaus iškrovimo akumuliatorių technologijos

Šiuolaikinėje rinkoje siūlomas platus gilaus iškrovimo akumuliatorių asortimentas, naudojantis įvairias technologijas, pritaikytas skirtingiems poreikiams.

VRLA švino-rūgštiniai akumuliatoriai

VRLA (Valve Regulated Lead Acid) technologijos gilaus iškrovimo švino-rūgštiniai akumuliatoriai yra vienas iš populiariausių pasirinkimų dėl savo efektyvumo ir ilgaamžiškumo. Jie yra visiškai neaptarnaujami ir gali būti statomi bet kur, net ir sunkiai prieinamose vietose.

Švino anglies akumuliatoriai

Vienas iš pažangių sprendimų šioje srityje yra Victron švino anglies akumuliatoriai, kurių aktyvioji neigiamos plokštelės medžiaga yra švino anglies junginys. Ši technologija, lyginant su įprastu švino rūgštiniu akumuliatoriumi, gerokai mažina plokštelių sulfaciją ir pagerina neigiamos plokštelės įkrovimą. Tai reiškia ilgesnį tarnavimo laiką ir didesnį efektyvumą. Akumuliatorių bandymai atskleidė, kad šie akumuliatoriai gali būti mažiausiai 500 kartų iškraunami iki 100%. Bandymų metu akumuliatoriai buvo iškraunami iki 10.8V įtampos, esant 21.2A (106 Ah modelis) ir 32A (160 Ah modelis) iškrovimo srovei. Dėl savo savybių šie akumuliatoriai puikiai tinka mini saulės elektrinėms ar elektrinėms valtims, kur jie dažnai ilgą laiką naudojami nepilnai įkrautu režimu.

AGM akumuliatoriai

AGM (Absorbent Glass Mat) technologijos akumuliatoriai yra maksimaliai galingi ir draugiški aplinkai. Ši technologija užtikrina gerą našumą ir yra plačiai naudojama įvairiose srityse. Tarp AGM akumuliatoriaus švino plokštelių yra stiklo pluošto kilimėlis, kuris sugeria elektrolitą, todėl akumuliatorius yra atsparus išsiliejimui ir saugesnis už tradicinius švino rūgšties akumuliatorius. Pavyzdžiui, 12V 100 Ah gilaus iškrovimo AGM akumuliatorius, krautas apie 10 kartų, vis dar gali būti tinkamas naudoti. Victron AGM Super Cycle švino rūgštiniai akumuliatoriai gali būti pilnai iškrauti apie 300 kartų, siūlydami puikų našumą ir ekonominę naudą didesniems projektams.

Geliniai akumuliatoriai

Geliniai akumuliatoriai - tai akumuliatoriai, kuriuose elektrolitas yra sulaikomas silicio dioksido gelio sluoksnyje, todėl jie yra atsparūs nuotėkiui ir neišsilieja.

Ličio jonų akumuliatoriai

Ličio jonų akumuliatoriai (Li-ion akumuliatoriai, ličio akumuliatoriai) vis dažniau pasirenkami dėl išskirtinių savo savybių. Jie pasižymi dideliu energijos tankiu, lengvumu ir galimybe juos įkrauti daug kartų (li-ion akumuliatoriai išlaiko apie 1 000 iškrovimo ir įkrovimo ciklų). Naujos Li-ion ir LiFePO4 baterijos šakiniams krautuvams (24V / 48V / 80V) taip pat parduodamos, pavyzdžiui, 48V talpos 9,6 Kwh su CATL celėmis, pakrautomis iki 58,8V.

Nikelio-kadmio baterijos

Nors mažiau paplitusios, nikelio-kadmio baterijos vis dar naudojamos tam tikrose nišose. Šios baterijos yra žinomos dėl savo tvirtumo, plataus temperatūros diapazono tolerancijos ir gebėjimo atlaikyti gilų iškrovimą nepažeidžiant.

Akumuliatorių naudojimo sritys

Gilaus iškrovimo akumuliatoriai gana plačiai pritaikomi praktikoje, juos galima naudoti:

• Keltuvams
• Navigacijos ir apšvietimo sistemoms
• Valtims ir jachtoms
• Mini saulės elektrinėms (pvz., kaip akumuliatoriai saulės elektrinei)
• Elektriniams motoroleriams
• Autonominėms hibridinėms saulės elektrinėms
• Telekomunikacijoms
• Priešgaisrinėms ir apsaugos sistemoms
• Avariniam apšvietimui
• Kaip atsarginės energijos kaupimo ne tinklo sistemos dalis
• Pramoginėms transporto priemonėms

FIAMM akumuliatoriai, garsėjantys savo kokybe ir patikimumu, dažnai pritaikomi specifinėms reikmėms, pavyzdžiui, saugos sistemose ir atsarginio maitinimo sprendimuose.

Švino akumuliatorių istorija ir veikimo principas

Švino akumuliatorius buvo sukurtas 1859 metais prancūzų fiziko Gastono Planté. Automobiliuose jie pradėti naudoti maždaug nuo 1914 metų. Per beveik šimtą metų trunkantį eksploatacijos periodą švino akumuliatoriai daugybę kartų tobulinti, tačiau pagrindinis elektros energijos gavimo principas, paremtas cheminėmis reakcijomis, vykstančiomis tarp švino plokštelių ir švino dioksido, veikiamo sieros rūgšties tirpalo, išliko nepakitęs.

Akumuliatorių eksploatavimo ypatumai ir priežiūra

Norint maksimaliai padidinti gilaus ciklo akumuliatorių efektyvumą ir ilgaamžiškumą, būtina suprasti jų naudojimo trukmę ir tinkamai juos prižiūrėti. Įprastomis darbo sąlygomis gilaus ciklo akumuliatorių tarnavimo laikas svyruoja nuo 4 iki 8 metų, tačiau kai kurios aukštos kokybės baterijos idealiomis sąlygomis gali tarnauti 10 ar daugiau metų. Ši eksploatavimo trukmė matuojama pagal įkrovimo ir iškrovimo ciklų skaičių, kurį gali atlikti akumuliatorius, prieš smarkiai prarandant talpą.

Prieš eksploataciją ir reguliari priežiūra

Prieš pradedant eksploatuoti naują akumuliatorių, būtina patikrinti jo įtampą (nesant apkrovos), kurios kodavimas yra „Uх.х.“. Apatinė leistina riba pardavimo metu - 12,20 V, bet jei akumuliatoriaus įtampa yra mažesnė nei 12,50 V, patartina jį įkrauti.

Reguliarus techninės priežiūros nustatymas yra būtinas norint išsaugoti gilaus ciklo akumuliatorių sveikatą ir ilgaamžiškumą. Gamintojai rekomenduoja tikrinti akumuliatorių būklę kas 6 mėnesius, o taip pat prieš žiemos sezoną, nes, sumažėjus elektrolito tankiui, didėja jo užšalimo rizika. Suplanuokite periodines apžiūras, kad patikrintumėte, ar nėra pažeidimų, korozijos ar elektrolitų lygio (jei baterijos užtvindytos). Reguliariai valykite akumuliatoriaus gnybtus, laidus ir jungtis, kad išvengtumėte korozijos ir užtikrintumėte optimalų elektros laidumą. Eksploatacinių normų vykdymas apsiriboja švaros palaikymu (bent jau viršutinio dangtelio), gnybtų apsauga nuo teršalų ir korozijos, elektros tinklo įtampos kontrole ir, esant būtinybei, įkrovimu, ypač prieš ilgesnę eksploatacijos pertrauką.

Automobilio elektros tinklo būklės tikrinimas

Reikia patikrinti automobilio elektros tinklo būklę. Tikrinama automobilio tinklo įtampa, esant minimalioms, o po to didesnėms nei vidutinės variklio apsukoms (apie 3000 apsukų per minutę (APM)), įtampa paleidžiant variklį, nuotėkio srovė bei variklio paleidimo trukmė. Automobilio tinklo įtampa esant visiems variklio darbo režimams neturi viršyti 13,9-14,5 V tiek įjungus pagrindinius energijos vartotojus (žibintus, ventiliatorių, langų šildymą ir pan.), tiek juos išjungus. Eksploatuojant akumuliatorius būtina kontroliuoti automobilio elektros tinklo įtampą, kuri turi svyruoti tarp 13,9-14,4 V, esant visiems variklio darbo režimams ir įjungtiems visiems elektros prietaisams.

Reikia įvertinti tai, kad tuoj pat po to, kai variklis išjungiamas, akumuliatoriaus įtampa bus aukštesnė. Tikėtina, kad teisingiausi rodmenys bus po 10-12 valandų nuo įkrovimo pabaigos ir kitos dienos ryte. Jei akumuliatoriaus įtampa be apkrovos mažesnė nei 12,5 V, būtina jį patikrinti techninės priežiūros stotyje.

Veiksniai, mažinantys akumuliatoriaus tarnavimo laiką

Pagrindinė skundų dėl akumuliatorių priežastis - tai nevisiškas jų įkrovimas arba gilus iškrovimas. Gilaus iškrovimo sumažinimas yra labai svarbus norint pailginti gilaus ciklo akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Nors gilaus ciklo akumuliatoriai yra sukurti taip, kad atlaikytų gilesnį iškrovimą, palyginti su paleidimo akumuliatoriais, dažnas arba ilgalaikis gilus iškrovimas gali pagreitinti nusidėvėjimą ir sumažinti ilgaamžiškumą. Laikykite akumuliatorių neviršijant rekomenduojamo iškrovimo gylio (DoD), paprastai nuo 20% iki 50%, kad pasiektumėte energijos kaupimo talpos ir eksploatavimo trukmės pusiausvyrą.

Tyrimai parodė, kad, paleidus variklį, akumuliatoriaus įkrovimas prasideda tik tada, kai jo elektrolito temperatūra pasiekia teigiamas reikšmes. Esant neigiamoms aplinkos temperatūroms, generatorius įkaitina elektrolitą iki teigiamos temperatūros maždaug per vieną valandą ir, jei kelionė automobiliu neviršija šio laikotarpio, tai akumuliatorius gali negauti energijos, suvartotos varikliui paleisti, kompensacijos. Paleidus variklį ir trumpai jį pakaitinus, pradedamas judėjimas esant įjungtiems žibintams, galinio lango šildymui, salono ventiliatoriui ir kitiems elektros prietaisams, kurių suminė srovė sudaro apie 50 A ir daugiau. Šiuo metu generatorius atlieka akumuliatoriaus šildymo, o ne įkrovimo funkciją, be to, jo generuojama srovė priklauso nuo variklio apsukų - esant minimalioms variklio apsukoms, generatorius sukuria apie 30-50 А srovę, o esant nominalioms apsukoms - apie 80-140 А. Tam tikromis sąlygomis, pavyzdžiui, stovint spūstyse, automobilio elektros prietaisai bus maitinami akumuliatoriaus ir dar labiau jį iškraus. Galiausiai ateis momentas, kai dėl gilaus akumuliatoriaus iškrovimo variklio paleidimas bus neįmanomas. Analogiška situacija gali susiklostyti iškylos metu, ilgą laiką naudojant galingą muzikinę aparatūrą dienos metu, o sutemus tęsiant banketą su įjungtais žibintais. Taip pat didelės talpos vilkikų akumuliatoriai gali patirti gilų iškrovimą, naudojant autonominį šildytuvą, salono apšvietimą, televizorių, kavos aparatą bei kitus elektros prietaisus.

Esant giliam akumuliatoriaus iškrovimui, jo viduje vyksta negrįžtamas procesas - sulfatacija - stambių švino sulfato kristalų susidarymas. Elektrolito išsisluoksniavimas, vykstantis nevisiškai įkrautuose (mažiau nei 80 %) sandėliuojamuose akumuliatoriuose, taip pat yra dar viena akumuliatorių resurso sumažėjimo priežastis. Rūgštis kaupiasi akumuliatorių dugne, o viršutiniuose sluoksniuose jos tankis mažėja. Savaiminis išsikrovimas įvyksta akumuliatoriuose, kai jie ilgai nėra eksploatuojami, ir jo tikimybė didėja, didėjant viršutinio akumuliatoriaus korpuso dangtelio užterštumui, įpylus į elektrolitą nedistiliuoto vandens, patekus teršalams į akumuliatoriaus baterijas iš užteršto korpuso dangtelio.

Be gilaus iškrovimo, akumuliatorių eksploatacijos laikotarpį neigiamai veikia jų perkrovimas, kai automobilio elektros tinklo įtampa viršija 14,5 V. Tai sukelia elektrolito „virimą“ - jame esančio vandens skilimą į vandenilį ir deguonį. Dėl šios priežasties didėja elektrolito koncentracija, o jo lygis mažėja. Tai sukelia grotelių koroziją bei sumažina teigiamų plokštelių aktyviąją masę, t. y. mažina akumuliatoriaus eksploatavimo laikotarpį. Vykstant intensyviam „virimui“, galimas elektrolito pašalinimas pro akumuliatoriaus ventiliacijos kanalus, korpuso išsipūtimas ir net jo sprogimas. Paprastai didesnę automobilio elektros tinklo įtampą lemia įtampos reguliatoriaus gedimas. Tačiau yra žinomi atvejai, kai padidėjusios įtampos priežastis buvo pridegę degimo spynelės kontaktai. Kadangi įtampos reguliatorius jungiamas per degimo spynelės kontaktų grupę, todėl, padidėjus pridegusių kontaktų varžai, įtampos reguliatorius gauna klaidingą informaciją apie neva per žemą automobilio elektros tinklo įtampą. Reguliatorius atitinkamai koreguoja įtampą tinkle ir ją padidina.

Temperatūra turi didelę įtaką gilaus ciklo akumuliatoriaus veikimui ir tarnavimo laikui. Visiems žinoma, kad šaltis kenkia akumuliatoriams ir jų įkrovimas prasideda tik įkaitinus juos iki teigiamos temperatūros. Atsižvelgiant į šią aplinkybę, reikia apžiūrėti akumuliatoriaus montavimo vietą automobilyje ir, esant galimybei, sumažinti jo aušinimą šaltojo oro srautu, naudojantis parankinėmis medžiagomis: kartonu, putų polistirolu ir pan. Akumuliatoriams rekomenduojama temperatūra - iki +35 °С (pagal kai kuriuos šaltinius - iki +50 °С). Kylant temperatūrai, mažėja akumuliatoriaus varža, suteikdama didesnę tikimybę elektrolito „virimui“, suaktyvėja plokštelių nusidėvėjimo procesai. Tačiau išvengti vasaros karščių ir veikiančio variklio išskiriamos šilumos tiesiog neįmanoma, neatliekant rimtų konstrukcinių pakeitimų.

Akumuliatorių laikymas ir įkrovimas

Kai nenaudojate, gilaus ciklo akumuliatorius laikykite vėsioje, sausoje ir gerai vėdinamoje aplinkoje, kad išvengtumėte gedimo ir pailgintumėte jų tarnavimo laiką. Prieš laikydami jas visiškai įkraukite ir periodiškai įkraukite, kad išlaikytumėte optimalų įkrovimo lygį ir išvengtumėte sulfatacijos. Stenkitės nelaikyti akumuliatorių išsikrovusius ir nelaikykite jų aukštoje temperatūroje, nes tai gali negrįžtamai sugadinti ir prarasti talpą.

Tinkama įkrovimo praktika yra labai svarbi norint maksimaliai padidinti gilaus ciklo akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Venkite per daug arba per mažai įkrauti akumuliatorių, nes abu gali sukelti priešlaikinį nusidėvėjimą ir sumažinti talpą. Naudokite aukštos kokybės įkroviklį, kurio įkrovimo profilis tinkamas jūsų akumuliatoriaus tipui, ir įsitikinkite, kad įtampos ir srovės lygiai atitinka gamintojo specifikacijas. Naujas automatinis 3 pakopų LEAD ACID, AGM, SDC, GEL 24V 8A pakrovėjas yra tinkamas didelio galingumo elektriniams skuteriams ir vežimėliams, užtikrinant efektyvų ir saugų įkrovimo procesą.

Akumuliatorių gedimo požymiai ir atgaivinimo galimybės

Nepaisant tinkamos priežiūros ir priežiūros, gilaus ciklo akumuliatoriai ilgainiui pasieks savo eksploatavimo laiką.

Gedimo požymiai

Senstant gilaus ciklo akumuliatoriams, jų talpa ir našumas palaipsniui mažėja. Galite pastebėti, kad sumažėja energijos, kurią akumuliatorius gali saugoti ir tiekti, kiekis, todėl sutrumpėja veikimo laikas arba nepakanka galios jūsų programoms. Gilaus ciklo akumuliatoriai natūraliai išsikrauna laikui bėgant, tačiau pernelyg didelis savaiminis išsikrovimas gali reikšti vidines problemas arba gedimą. Jei pastebėsite, kad jūsų akumuliatorius greitai praranda įkrovą, net kai jis atjungtas nuo bet kokios apkrovos, tai gali būti vidinių trumpų, sulfatavimo ar kitų su senėjimu susijusių problemų požymis. Vizuali akumuliatoriaus apžiūra gali atskleisti fizinės žalos, korozijos ar nuotėkio požymius - visa tai rodo rimtas problemas, dėl kurių gali reikėti pakeisti bateriją. Akumuliatoriaus korpuso įtrūkimai, išsikišimai ar nesandarumai gali pažeisti jo vientisumą ir sukelti elektrolito nuotėkį arba trumpąjį jungimą. Anomalijos, pvz., šnypštimo garsai, burbuliavimo garsai arba neįprasti kvapai, sklindantys iš akumuliatoriaus įkrovimo ar iškrovimo metu, gali rodyti vidines problemas, pvz., perkaitimą, elektrolito virimą arba sieros junginių išsiskyrimą. Vienas iš akivaizdžiausių požymių, kad reikia pakeisti gilaus ciklo akumuliatorių, yra jo nesugebėjimas išlaikyti įkrovos arba išlaikyti įtampos lygio esant apkrovai. Jei akumuliatoriaus įtampa greitai krenta veikiant apkrovai, įkrovimo metu nepasiekia vardinės įtampos arba atsiranda įtampos svyravimai arba nestabilumas, tikėtina, kad jo naudojimo laikas artėja prie pabaigos.

Atgaivinimo galimybės

Kai kuriais atvejais gali būti įmanoma atgaivinti giliai išsikrovusį arba sulfatuotą gilaus ciklo akumuliatorių naudojant specializuotus metodus, tokius kaip desulfatavimas arba išlyginamasis įkrovimas. Desulfatavimas apima aukšto dažnio impulsų arba priedų taikymą sulfato kristalams ištirpinti ir akumuliatoriaus talpai atkurti. Kita vertus, išlyginamasis įkrovimas apima laikiną akumuliatoriaus perkrovimą, kad būtų subalansuota elementų įtampa ir pašalintas stratifikavimas. Nors šie metodai gali laikinai pagerinti akumuliatoriaus veikimą, negarantuojama, kad jie atstatys visą talpą arba eksploatavimo trukmę, ypač jei baterija buvo negrįžtamai sugadinta. Norint nustatyti greito išsikrovimo priežastį, būtina nuodugniai patikrinti akumuliatorių, įkrovimo sistemą ir prijungtas apkrovas. Įtampos lygių tikrinimas, talpos bandymų atlikimas ir akumuliatoriaus veikimo esant apkrovai stebėjimas gali padėti tiksliai nustatyti pagrindines problemas ir nustatyti tinkamas taisymo priemones.

Naujų ir naudotų akumuliatorių pasirinkimas

Akumuliatorių pasirinkimas yra platus ir įvairus, o kiekvienas tipas suteikia išskirtinių privalumų skirtingoms naudojimo sritims. Norint priimti pagrįstus sprendimus, labai svarbu suprasti kiekvieno akumuliatorių tipo savybes.

Nauji akumuliatoriai

Jei ieškote naujų sprendimų, rinkoje yra platus pasirinkimas. Parduodami nauji akumuliatoriai Yuasa (Japonų technologija), kurie skirti valtinėms ir kemperinėms reikmėms, su 12 mėnesių garantija. Yuasa Akumuliatoriai Kaune siūlo naujus akumuliatorius su garantija, užtikrinant kokybę ir patikimumą. Taip pat galima įsigyti naujų Li-ion ir LiFePO4 baterijų šakiniams krautuvams (24V / 48V / 80V). Svarbu atkreipti dėmesį į akumuliatorių talpą ir įtampą, atitinkančią jūsų poreikius. Pavyzdžiui, 24V, 48V sistemos, kuriose baterija pakrauta 58,8V, gali būti naudojamos įvairiose srityse.

Naudoti akumuliatoriai

Rinkoje taip pat galima rasti naudotų gilaus iškrovimo akumuliatorių. Svarbu atkreipti dėmesį į jų būklę ir tinkamai juos patikrinti prieš įsigyjant. Kai kurie pardavėjai siūlo naudotus, bet tvarkingus ir prižiūrėtus akumuliatorius, kurie tarnavo autonominėse hibridinėse saulės elektrinėse. Visi išmatuoti naudoti akumuliatoriai, kuriems yra testeris, leidžia patikrinti jų būklę vietoje. Tai suteikia papildomą saugumo jausmą perkant. Parduodami dėvėti akumuliatoriai, kurie tinka valtims, elektriniams motoroleriams ir kitiems elektriniams prietaisams. Svarbu atidžiai įvertinti jų likusį tarnavimo laiką ir tinkamumą jūsų reikmėms.

tags: #gilaus #iskrovimo #svino #akumuliatoriai