0%
Оптические технологии
Өтінішіңізді
жіберіңіз

Батареяның өмірлік циклі. Батареяға техникалық қызмет көрсету кезеңдері. Аккумуляторды тестілеудің кешенді әдісі

Батареяның өмірлік циклі. Батареяға техникалық қызмет көрсету кезеңдері. Аккумуляторды тестілеудің кешенді әдісі

Основные проблемы и причины выхода из строя аккумуляторных батарей (АКБ)

Проблемы АКБ:

  • Сульфатация пластин
    Образование крупных кристаллитов сульфата свинца, что препятствует протеканию обратимых токообразующих процессов.

  • Коррозия электродов
    Электрохимические процессы окисления и растворения в электролите, что вызывает осыпание материала токоотводов.

  • Слабая механическая прочность
    Плохое сцепление активной массы с токоотводами, что приводит к опаданию активной массы.

  • Оползание и осыпание активной массы положительных электродов
    Связано с разрыхлением и нарушением однородности.

Причины выхода из строя АКБ:

  • Систематические недозаряды аккумулятора.

  • Глубокие разряды (U < 1.7 В на один аккумулятор).

  • Длительное пребывание аккумулятора в разряженном состоянии.

  • Снижение уровня электролита ниже верхних краев электродов (так называемое "высыхание АКБ").

  • Работа АКБ при повышенных температурах.


Этап
Действия
Поставка батарей от поставщика на склад

- 100% входной контроль

- Поддержание АКБ в рабочем состоянии

Комплектование систем питания
- Подбор моноблоков по одинаковым характеристикам
Установка АКБ, монтаж

- Контроль проведенного монтажа: проверка межэлементных соединений

- Испытания АКБ на емкость (ввод в эксплуатацию)

Периодическая проверка АКБ

- Контроль состояния АКБ по параметрам: напряжение, проводимость, емкость, температура

- Проведение уравнивающего заряда

Вывод АКБ из эксплуатации

- Документальное обоснование вывода из эксплуатации

- Планирование бюджетов закупок новых АКБ


1-й этап жизненного цикла АКБ: Поставка АКБ

  • Задача:

    • 100% входной контроль.

    • Поддержание АКБ в рабочем состоянии.

  • Проблема:

    • Большой объем АКБ требует значительных временных и трудовых затрат.

  • Решение:

    • Проведение экспресс-теста на внутреннюю проводимость.

    • Время тестирования одного моноблока всего 8 секунд.

Подходы к оценке состояния АКБ:

  • Измерение проводимости и напряжения АКБ:

    • Быстрый и безопасный метод оценки состояния АКБ и прогноза срока службы.

    • Оценка проводимости и емкости АКБ позволяет определить остаточную емкость без необходимости проведения контрольного разряда.

Аккумулятор саморазряжается. Чем выше окружающая температура, тем быстрее.

Рекомендуемая температура хранения АКБ до 20°. Увеличение температуры на каждые 10°, срок хранения сокращается в 2 раза.

При длительном хранении незаряженного аккумулятора образуются крупные кристаллы сульфата свинца, которые не разрушаются при заряде, а также древовидные кристаллы - дендриты, (на рис). Особенно велика

опасность роста дендритов в случае глубоких разрядов.

2-й этап жизненного цикла АКБ – Комплектование систем питания

Задача: Подбор моноблоков с одинаковыми характеристиками для обеспечения стабильной работы системы питания.

Чем выше проводимость, тем выше ток, протекающий в цепи. Для оптимальной работы АКБ важно учитывать их проводимость и другие ключевые параметры.

Решение: Подбор АКБ в группы необходимо осуществлять по следующим принципам:

  1. Обязательное соответствие типа, номинала и производителя АКБ.

    • Все аккумуляторы должны быть идентичны по своему типу и характеристикам.

  2. Одинаковый номер партии или, как минимум, дата выпуска.

    • Это обеспечивает одинаковые условия производства и хранения, что снижает риск несоответствия параметров.

  3. Допустимый разброс параметров АКБ по проводимости – не более 15%.

    • Необходимо обеспечить минимальный разброс проводимости, что позволит сбалансировать нагрузку и продлить срок службы всей системы.



3-й этап жизненного цикла АКБ – Установка и Монтаж

Задача: Контроль качества монтажа и испытание АКБ на емкость перед вводом в эксплуатацию.

Проблема:

Нередки случаи, когда подрядчик оставляет незатянутые или вовсе незакрученные болты на перемычках, либо перетягивает их до отрыва борна от пластины АКБ. Это приводит к ухудшению работы системы и сокращению срока службы аккумуляторов.

Решение:

  • Контроль за работой подрядчика:

    • Обеспечение наличия у подрядчика профессионального инструмента.

    • Измерение сопротивления межэлементных перемычек для проверки качества соединений.

Испытание на Емкость и Ввод в Эксплуатацию

Номинальная емкость — это емкость аккумулятора, вводимая для его идентификации. Обычно указывается для 10- или 20-часового разряда при температуре 20° либо 25° и определенном значении конечного напряжения.

Относительная емкость — это емкость, которую способен отдать аккумулятор в указанном режиме из полностью заряженного состояния. На нее влияют:

  • Температура.

  • Мощность нагрузки (ток разряда).

  • Время разряда.

  • Значение напряжения, до которого производится разряд.

Определение емкости аккумулятора:

  • Контрольный разряд — единственный способ определения емкости аккумулятора. При введении в эксплуатацию батарея отдает около 95% емкости. 100% емкости достигается на 5-10 цикле разряда/заряда, поэтому тестирование нового аккумулятора может показать немного меньшую емкость по сравнению с номинальной.

Инструменты для определения емкости:

  • Разрядно-диагностические комплексы КОНБАТ/CONBAT обладают следующими преимуществами:

    • Одно устройство для нагрузки и поэлементного контроля АКБ.

    • Русскоязычный интерфейс.

    • Беспроводная технология передачи данных напряжений отдельных моноблоков АКБ.

    • Лучшие показатели удельной мощности на килограмм веса АКБ и единицу объема.

    • Внесены в Госреестр средств измерений РФ.


4-й этап жизненного цикла АКБ – Периодическая проверка

Задача: Регулярный контроль состояния АКБ по основным параметрам: напряжение, проводимость, емкость.

Решение:

Для обеспечения надежной работы аккумуляторной системы необходимо проводить следующие мероприятия в рамках текущей эксплуатации:

  • Контроль проводимости, напряжения и температуры:

    • Проводится 1 раз в месяц или квартал, в зависимости от условий эксплуатации.

  • Испытание АКБ на емкость методом нагрузочного тестирования:

    • Осуществляется 1 раз в год для оценки фактической емкости и состояния АКБ.

Проводимость аккумуляторной батареи:

  • Измеряется на низких частотах (20-100 Hz) и является важным индикатором состояния батареи.

  • Корреляция с емкостью:

    • Проводимость АКБ тесно коррелирует с результатами теста на измерение емкости методом нагрузочного тестирования (корреляция >= 95%), что делает её надежным параметром для прогнозирования работоспособности батареи.

  • Прогнозирование срока службы:

    • Проводимость служит надежным прогнозным показателем окончания срока службы аккумулятора, позволяя своевременно принимать меры для замены или ремонта оборудования.


5-й этап жизненного цикла АКБ – Вывод АКБ из эксплуатации

Задача: Вывести АКБ из эксплуатации по мере окончания их срока службы или при выявлении критических отклонений в параметрах.

Проблема:

Необходимо обоснованно принимать решение о выводе АКБ из эксплуатации, чтобы избежать преждевременной замены или, наоборот, продолжения использования батарей, которые уже не соответствуют требуемым характеристикам.

Решение:

Для обоснования вывода АКБ из эксплуатации используется специализированное программное обеспечение:

  • Battery Wizzard позволяет формировать квалифицированные отчеты, полученные с тестеров Midtronics по внутренней проводимости, а также отчеты по разряду АКБ, полученные с оборудования CONBAT. Эти данные дают объективную оценку состояния батареи и помогают принять решение о ее замене.

Замена АКБ:

  • При замене одного или части аккумуляторов в линейке возникает различие во внутренней проводимости между новыми и старыми батареями. Это различие приводит к неравномерному разряду, что может вызвать преждевременный выход из строя нового аккумулятора.

  • Чтобы избежать этого, рекомендуется при окончании срока службы заменять всю линейку АКБ или пересобирать линейки, используя аккумуляторы с близкими значениями проводимости.

Таким образом, для сохранения стабильности и эффективности работы системы питания важно тщательно контролировать параметры АКБ и своевременно осуществлять их замену в комплексе.






Мы используем файлы cookie, чтобы сайт работал быстрее и был удобнее для вас. Продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с их использованием.