Без аккумуляторов многие приборы и механизмы не способны функционировать. Например, в устройствах, где электрический ток используется в качестве основного энергоносителя, применяются специальные тяговые АКБ.
Если такой источник питания сядет, то «с толкача» автомобиль уже не завести, и потребуется заряжать батарею с помощью специального устройства. В этой статье будет подробно рассмотрены основные виды тяговых источников электроэнергии, а также указаны отличия между различными технологиями производства таких батарей.
Что такое тяговый аккумулятор
Принципиально тяговая АКБ не отличается от обычного кислотного элемента питания, но для того чтобы аккумулятор получил определённые качества в его конструкцию вносятся некоторые изменения.
Прежде всего, у таких изделий повышается устойчивость к глубоким разрядам. Количество циклов заряд/разряд также является одной из важнейших характеристик.
Чтобы пластины не рассыпались и не покрывались оксидным слоем, свинцовые решётки делаются большей толщины, а в состав металлического сплава вводятся легирующие элементы. Корпус батареи изготавливается из высокопрочного пластика, который также обладает минимальными значениями электропроводности, что позволяет снизить саморазряд АКБ.
Существует несколько основных типов аккумуляторов этого типа, поэтому прежде чем приобрести новую батарею рекомендуется ознакомиться с основными характеристиками каждой из них.
Тяговой АКБ
Популярные бренды тяговых АКБ
Германский производитель Sonnenschein на рынке автономных источников питания более 100 лет. Продукция компании использует передовые разработки в продукции, рассчитанной на большинство потребностей своих клиентов.
Более бюджетные, но добротного качества батареи предлагает компания Ventura. Приемлемые цены возможны благодаря размещению производственных мощностей в Китае. Тем не менее продукция бренда изготавливается по технологии AGM, характеризуется минимальными испарениями и достойными эксплуатационными показателями.
Виды тяговых аккумуляторов и их характеристики
Знать основные параметры тяговых батарей очень важно, ведь только в этом случае изделие будет правильно подобрано, установлено, а при эксплуатации к нему не будут подключаться потребители сверх рассчитанного заводом-изготовителем предела по мощности.
Основными аккумуляторами этого типа являются:
- Свинцово-кислотные. Дешёвые аккумуляторы, которые обладают необходимыми качествами для использования в качестве тяговых батарей. Основным недостатком таких устройств является большой вес.
- Никель-кадмиевые. Обладают высоким ресурсом работы и способны обеспечить различные самоходные машины электрическим током в необходимом объёме. Идеально подходят для погрузчиков, штабелеров и другой складской техники.
- Никель-металлогидридные. Высококачественный аккумулятор, который может использоваться в различных инструментах и машинах. Идеально подходит для электровелосипедов, инвалидных колясок и другой маломощной техники.
- Литий-полимерные. Современные устройства, в которых отсутствует эффект памяти, а работоспособность сохраняется в очень большом диапазоне температур. По причине высокой стоимости в качестве тяговой батареи используется редко.
- Литий-железофосфатные. Идеально подходят для электромоторов мощных автомобилей и другого вида техники. Могут также использоваться в качестве основных накопителей электричества в ИБП.
- Литий-ионные. Этот вид современных тяговых аккумуляторов является самым распространёнными и используется в качестве АКБ для электромобилей в системах бесперебойного электроснабжения. Такие устройства накопления электричества хорошо переносят глубокий разряд, обладают большим сроком службы и могут длительное время держать напряжение без потерь.
Практически все перечисленные модели АКБ эффективно используются в качестве источника электродвижущей силы. Основным критерием отбора таких изделий является возможность переносить глубокие разряды и сохранять электричество в состоянии покоя. От этих характеристик во многом зависит возможность использования устройств в мощной электротехнике.
Для погрузчика
Дмитрий
Так получилось, что мой эхолот при полной подсветке потребляет 1 а/ч а в солнечную погоду как ни крути чтобы хорошо все видеть приходится включать подсветку на полную.При рядовой рыбалке можно взять с собой два аккумулятора по 7а/ч и в принципе их с натягом нохватит на день. Но как быть в поездках длительностью в 10 дней и больше? Где возможности зарядить аккумулятор отсутствует? А ведь в Hidea9.9(15) есть катушка освещения которая в принципе может заряжать аккумулятор, так почему бы это не использовать? изучив просторы интернета в этой области я выбрал для себя два варианта первый это приобрести выпрямитель ВРНЛ
вот так выглядит ВРНЛ
а вот так китайский выпрямитель уже на моем двигателе
в техническом плане он более подходил к данным условиям но есть один недостаток это его ценник. Второй вариант это обратиться за помощью к Китайцам! на алиэкспрес нашел выпрямитель который несет практически туже функцию но применяется в скутерах ценник в 4-5 раз меньше чем на ВРНЛ но есть один недостаток схема которая там используется шунтирующая . а это значит что при установке выпрямителя он будет постоянно нагружать катушку освещения независимо от того включены потребители или нет. В скутере постоянно есть потребители тот же самый аккумулятор который подзаряжается всегда когда заведен двигатель+ фара, которая должна гореть всегда когда заведен двигатель. Немного поразмыслив на эту тему я пришел к выводу что лучше всего использовать китайский вариант. При зарядке аккумулятора он более правильно будет выдавать напряжение. При разряженном аккумуляторе по полной, и по мере заряда аккума будет падать за счет шунта. Ну а чтобы не нагружать катушку когда она не требуется можно просто установить кнопку которая будет отключать выпрямитель, и катушка уже не будет напрягаться . На али заказал кнопкуна мотор и сам выпрямитель. в сумме все получилось дешевле чем ВРНЛ отечественного производства раза в 4. Все собрал даже подсветку кнопки задействовал чтобы работала как индикация того что зарядка работает.
Правда пришлось поставить диод для того чтобы индикация не горела от аккумулятора.
Но выявился еще один недостаток на холостых и на малых оборотах напряжения для зарядки не хватало, зато на полном ходу заряжалось быстро аккумуляторы все равно приходилось экономить. Со временем я собрал себе и небольшой электрический ящик.
В который разместил два аккумулятора, разделив их переключателями. То есть поставил два переключателя, одним выбирал какой аккумулятор будет стоять на зарядке, а вторым выбирал с какого аккумулятора будет запитываться эхолот. Вмонтировал в ящик гнездо прикуривателя, USB и вольтметр с амперметром. Которое также прикупил у братьев китайцев. Мой ящик стал более универсальным появилась возможность заряжать всевозможные гаджеты такие как сотовые телефоны, видео камеры , да в принципе все что можно подключить через USB либо авто прикуриватель, а также организовать светодиодное освещение в шатре или палатке во время посиделок вечером на выездах. Аккумуляторы я установил два по 12 а/ч и в ящик поместился еще один емкостью 9 а/ч который был как резерв, перекинуть на него клеммы не составляло особого труда. Всеми этим я пользовался не один год и в принципе все нормально за исключением отсутствия подзарядки на холостых оборотах. но у нас большие переходы были не редкостью поэтому все устраивало. То что приходилось следить за зарядом аккумуляторов и периодически переключать их тоже как то не напрягало . но однажды попал мне в руки аккумулятор на 23 а/ч и сразу же родилась идея а почему не собрать новый ящик на одном аккумуляторе? Да потеряю 1 а/ч но не будет нужда в постоянных переключениях. Недолго думая подобрал под аккумулятор новый ящик. Кстати немного о ящиках я перепробовал кучу различных ящиков для инструмента сделанных из пластика все они жили недолго, то в лодке на волне подскочит и ударится о дюралевую слань и расколится, то во время перевозки где то ударится и что либо отлетит, то ногой заденешь защелку и она сломается пока не наткнулся на вот такой ящик
в маленький замечательно встают аккумуляторы емкостью 7-12а/ч а под 23 а/ч также идеально подошел ящик чуть побольше. В новом ящике я уже не стал устанавливать амперметр. Что сколько потребляет я и так уже знал, поэтому пошел по принципу большей влаго защищенности приборов нашел герметичный вльтметр с индикацией уровня заряда установил также как и в прошлом ящике USB и авто прикуриватель и установил еще один вольтметр который будет показывать сколько вольт приходит с двигателя. Диод который изначально служил для развязки схемы заряда и аккумулятора из под капота двигателя перенес в ящик и за счет него напряжение с аккумуляторов не отображалось на втором вольтметре.
Но по весне испытать толком новый ящик не особо получилось в первый выход на воду катушка освещения что находится под маховиком приказала долго жить! Похоже все же постоянная работа на полную все же повлияла на срок ее жизни. Почему на полную на потому что она всегда подзаряжала изрядно высаженный аккумулятор пока высаживался другой. Но я же электромеханик что мне перемотать катушку? провода есть практически любые. И опять поиски в интернет нашел что мотают эти катушки без проблем, провод используют диаметром 0,8мм . скидываю маховик на двигателе снимаю катушку и обнаруживаю что намотана она проводом 1мм. Вот те раз а в чем разница? Более толстый провод даст больше ток но количество витков от которых зависит напряжение, войдет меньше а более тонкого провода можно намотать больше но ток упадет а вот вольтаж поднимется! Получается что аккумуляторы будут заряжаться дольше но в более щадящем режиме и поднимется напряжение на малых оборотах и как следствие небольшая но подзарядка будет! А это как раз то что надо! Более емкий аккумулятор + зарядка на малых оборотах должны обеспечить меня бесперебойным энерго снабжением на протяжении поездки любой длительности и теперь даже на троллинге во время поиска активной рыбы, будет немного подзаряжаться акум ! намотал и вот первое испытание в бочке !
все работает зарядка на холостых! Данная катушка и ящик уже испытаны поездками в 10 дней на Юмагузинском водохранилище и 8 дней на Ирыше все работает аккумулятора хватает и на свет в шатре и на эхолот и на зарядку гаджетов. А что еще может понадобиться?
Чем отличается тяговый аккумулятор от стартерного
Использовать вместо стартерного аккумулятора тяговый, не всегда представляется возможным. Это ограничение действует в том случае, если тяговое устройство используется для устройств небольшой мощности, например, для лодочных моторов.
Более мощные устройства на 12 Вольт, которые могут обеспечить электроотдачу в несколько сотен Ампер могут использоваться для запуска двигателей автомобиля. Некоторые отличия присущи только определённым типам АКБ.
Гелевые. Гелевые тяговые аккумуляторы, в отличие от стартерных, обладают меньшими разрядными токами. По этой причине важно не перепутать различные модели при покупке АКБ для автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.
Тяговые изделия этого типа более устойчивы к глубокому разряду, но расходовать его на 100%, даже при использовании батарей высокого качества, не рекомендуется.
Свинцово-кислотные. Батареи этого типа могут использоваться как в качестве стартерных АКБ, так и для постоянного подключения к мощным потребителям электричества.
При эксплуатации на электропогрузчиках и другой технике применяются свинцовые АКБ с усиленной решёткой, в которую при производстве добавляются легирующие элементы.
Литий-ионные. Литий-ионные аккумуляторы, по причине высокой цены, в качестве стартерных батарей для машин практически не используются, но для электромобилей им альтернативы нет.
Изделия обладают большим запасом прочности, низким саморазрядом и отсутствием эффекта памяти. Установленные на электромобили литий-ионные батареи могут обеспечить запас хода до 400 км.
Лодочный
Использование автомобильного аккумулятора
Некоторые начинающие рыбаки устанавливают автомобильный аккумулятор в качестве постоянного источника питания для лодочного электромотора. Специалисты не рекомендуют это делать по следующим причинам:
- Автомобильный АКБ выдает высокий ток на момент запуска двигателя, после чего заряжается от генератора.
- Не все лодочные ДВС имеют генераторы, они устанавливаются только на мощные модели. Поэтому после запуска двигателя аккумулятор может быстро разрядиться и повторно его завести уже не получиться.
- Использовать рассматриваемый источник питания для постоянного питания электромотора нельзя по причине того, что уже после 2−3 раз полных разрядов АКБ полностью выходит из строя.
Рекомендуем: Схема параллельного подключения аккумуляторов
Именно поэтому рекомендуется выбирать лодочные АКБ для запуска ДВС и длительного питания электромотора. При правильном обслуживании они прослужат долго.
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:
- Электромобили.
- Источники бесперебойного питания.
- Электропогрузчики.
- Велосипеды и самокаты на электротяге.
- Катера и лодки с электродвигателем.
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.
Преимущества и недостатки тяговых аккумуляторов
Тяговые батареи имеют как положительные, так и отрицательные качества. К плюсам таких источников электроэнергии относятся:
- Низкий саморазряд.
- Устойчивость к большим и продолжительным нагрузкам.
- Большое количество циклов заряд/разряд (батареи типа Gel рассчитаны на 1200 таких периодов).
- Простое обслуживание и хранение.
- Аккумуляторы российского производства имеют вполне приемлемые соотношения цены и качества.
К недостаткам таких батарей относятся:
- Более высокий вес в сравнении с другими АКБ.
- Низкий КПД восстановления ёмкости.
Несмотря на наличие некоторых недостатков, достойной альтернативы тяговым устройствам просто не существует, когда необходимо обеспечить работу мощной электротехники, которая не может быть подключена к сети 220 или 380 Вольт.
Для электромобиля
Правила хранения и эксплуатации
Мероприятия, проводимые в процессе эксплуатации подразделяют на три группы – ежедневные, еженедельные и ежемесячные:
- В ходе эксплуатации тяговые АКБ необходимо ежедневно полностью заряжать после разряда, контролировать количество электролита и при необходимости доливать воду.
- Раз в неделю аккумулятор следует осмотреть на наличие повреждений, очистить от поверхностных скоплений грязи, желательно сделать выравнивающий заряд.
- Раз в месяц необходимо проверить работоспособность ЗУ, проконтролировать плотность электролита во всех секциях аккумулятора, и напряжение на выходах.
Функционирование тяговой батареи напрямую зависит от залитого в нее электролита. Поэтому, более предпочтительно, чтобы заправка электролитом осуществлялась в условиях завода изготовителя.
Главные условия правильного хранения:
- Помещения для хранения должны быть сухими, не промерзать, в близи АКБ не должны находиться источники тепла.
- Во время хранения не доводить саморазряд до уровня, превышающего 80% (60% для технологии GEL);
- Нельзя допускать длительного простоя полностью разряженной батареи.
- Заливать только дистиллированную воду (ни в коем случае не электролит или серную кислоту).
- Во избежание появления конденсата на корпусе АКБ необходимо минимизировать колебания температуры и влажности в помещении где они хранятся.
- Аккумуляторы складируются исключительно вертикально, в один слой – класть что-либо сверху категорически нельзя.
Важно! Условия хранения, эксплуатации и обслуживания тяговых батарей зависят от конкретной модели, определяются производителем и описаны в соответствующей инструкции.
Обслуживание тяговых батарей
Учитывая тот факт, что такие батареи работают в очень жёстких условиях потребления электричества, безотказность эксплуатации их может быть обеспечена только в том случае, если обслуживание АКБ будет производиться вовремя.
Прежде всего, тяговые аккумуляторы нуждаются в периодической зарядке. Выполнять эту процедуру следует с использование специальных зарядных устройств, а для обеспечения противопожарной безопасности помещение должно быть оборудовано мощной вентиляционной системой.
Контроль за уровнем и качеством электролита, также является важнейшим профилактическим мероприятием для тяговых моделей АКБ. При наличии отклонений от нормы, производят нормализацию плотности элеткропроводящего состава либо его полную замену.
На что обратить внимание при выборе тяговой батареи
При выборе новой АКБ тягового типа необходимо обеспечить физическое размещение батареи в специальном отсеке. Многие модели машин имеют ограниченное пространство под установку аккумулятора, что необходимо учитывать в первую очередь.
Мощность источника электроэнергии также является важнейшим параметром, поэтому при покупке нового изделия обязательно следует подбирать АКБ по напряжению (В) и ёмкости (Ач).
Оптимальным решением проблемы является приобретение тягового аккумулятора такого типа, который рекомендован заводом-изготовителем устройств, куда планируется устанавливать батарею.
Особенности LFP батарей для лодочных моторов
Мы поставляем батареи для подвесных лодочных моторов в прочных кейсах из ABS пластика. Благодаря использованию резиновой прокладки, они герметичны и водонепроницаемы. Для удобной переноски аккумуляторной батареи защитные боксы имеют ручку, а для выравнивания давления – клапан. Для отслеживания рабочих характеристик на кейсе дополнительно может располагаться дисплей с индикатором заряда.
Для безопасного использования тяговые аккумуляторы LiFePO4 оснащаются электронной системой управления – BMS платой. Она поддерживает рабочие параметры аккумуляторной батареи в допустимых границах, не допуская перезаряда, глубокого разряда, токовых перегрузок и других опасных ситуаций. В нештатных ситуациях BMS плата разрывает связь с внешним источником – отключает аккумуляторы от питания или нагрузки, не позволяя им работать за пределами допустимых значений.
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.
Ток и напряжение заряда
Напряжение заряда
Аккумулятор 12 вольт маленького размера
Толстые пластины обслуживаемых тяговых аккумуляторов с жидким электролитом допускают повышенное напряжение второй стадии зарядки – 14.8 В. Для AGM, гелевых и необслуживаемых аккумуляторов с жидким электролитом это напряжение — 14.4 – 14,7 В.
Графики заряда аккумулятора с жидким электролитом и гелевого аккумулятора Trojan. Источник https://www.trojanbattery.com/
Гелевые аккумуляторы наиболее чувствительны к повышенному напряжению, поэтому их рекомендуется заряжать в диапазоне 13,8 – 14,4 вольта.
Напряжение заряда для тяговых аккумуляторов Trojan и DEKA
Тип аккумулятора | С жидким электролитом | AGM | Гелевые | ||
Марка | Trojan SCS 150 | DEKA DС 31 | Trojan 31-AGM | Trojan 31-GEl | DEKA 8G31 |
Напряжение абсорбции, В | 14,8 | 14,8 | 14,1-14,7 | 14,1-14,4 | 13,8-14,6 |
Поддерживающее напряжение, В | 13,2 | 13,4 | 13,5 | 13,5 | 13,4-13,6 |
Напряжение заряда отличается для аккумуляторов разных марок, поэтому в первую очередь руководствуйтесь рекомендациями производителей, а не типом тягового аккумулятора
Ток заряда
Зависит от типа аккумуляторов и определяется в процентах от емкости С20. Чем выше ток, тем быстрее зарядка, но тем больше опасность перегреть и разрушить аккумулятор. Допустимый максимальный ток для разных типов тяговых аккумуляторов:
- Литиевые аккумуляторы – 100% С20
- AGM аккумуляторы – 30-50% С20
- Гелевые – до 30% С20
- Аккумуляторы с жидким электролитом -10-25% С20,
Ток заряда для тяговых аккумуляторов Trojan и DEKA
Тип аккумулятора | С жидким электролитом | AGM | Гелевые | ||
Марка | Trojan SCS 150 | DEKA DС 31 | Trojan 31-AGM | Trojan 31-GEl | DEKA 8G31 |
Ток зарядки % С20 | 10-13 | 20 | 20 | 10-13 | 25-30 |
Как заряжать тяговые аккумуляторы
Процесс зарядки электромобилей подробно описан в инструкции по использованию такой техники. Принципиально эта операция не отличается от подключения мобильного телефона к сетевому адаптеру.
Следует учитывать только повышенное электропотребление и температуру, где будет осуществляться процесс восстановления АКБ. Чтобы обеспечить необходимые условия, помещение должно отапливаться зимой.
Низкие температуры негативно отражаются на электроёмкости многих моделей тяговых АКБ. Также следует обеспечить надёжное электроснабжение с проводкой необходимого сечения.
Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полезным, полным и точным.