Аккумулятор с внутренним электроподогревом

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Аккумулятор с внутренним электроподогревом является результатом работ науки и промышленности по усовершенствованию конструкции обычного аккумулятора кислотной или щелочной группы для повышения его эксплуатационных характеристик в условиях низких отрицательных температур окружающей среды.

При отрицательных температурах электролита снижается величина напряжения и реальная мощность аккумулятора. Низкие температуры существенно влияют на работоспособность, зарядные и разрядные характеристики аккумулятора. При температуре электролита ниже −20 °C аккумуляторные батареи не обеспечивают надёжного пуска двигателя и не способны принимать заряд от генератора[1]. Из-за бо́льшего внутреннего сопротивления современных аккумуляторов закрытого типа (так называемых «необслуживаемых» аккумуляторов: герметичных, герметизированных), по сравнению с обычными аккумуляторами (открытого типа), эти вопросы ещё более актуальны[2].

Конструктивной особенностью аккумулятора с внутренним электроподогревом является наличие электрического нагревательного элемента, коммутационного блока и реле температуры, посредством которого производится включение и отключение нагревателя при достижении заданных температур электролита. Существуют различные конструкции аккумулятора с внутренним электроподогревом, отличающиеся размещением его элементов внутри аккумулятора и способами коммутации нагревательного элемента — от внешнего источника электроэнергии[3] или автономного от борнов аккумулятора[4].

Внутренний электроподогрев аккумулятора от внешнего источника электроэнергии

Известна автомобильная аккумуляторная батарея марки 6СТ-190ТРН[3] (6СТ-190ТР-Н[5]) с внутренним электрообогревом. Каждый из 6-ти аккумуляторов в составе батареи оснащён электрическим нагревателем ЭНА-100 номинальной мощностью 100 Вт, размещенном или в придонном пространстве под блоком электродов аккумулятора, или в кармане на боковой стенке корпуса аккумулятора. Реле температуры находится под крышкой аккумулятора. Выводы от нагревателя и реле выходят на коммутационную панель на корпусе батареи. К коммутационной панели подключается коммутационный блок, расположенный вне батареи и посредством которого производится управление режимами нагрева. Возможны два режима нагрева: форсированный режим с мощностью нагрева 600 Вт при необходимости быстрого разогрева аккумуляторной батареи для надежного пуска двигателя стартером и длительный режим с мощностью нагрева 128 Вт, обеспечивающий эффективность разрядно-зарядных процессов аккумуляторной батареи. Электропитание нагревателей способно осуществляться: на стоянках — от внешнего источника переменного или постоянного тока напряжением 28 В, в движении — от штатного генератора машины.

В СССР аккумуляторные батареи с электрическим обогревом 6СТ-190ТРН производились на Подольском аккумуляторном завод[5]. В современной России данный тип аккумуляторной батареи производится на Курском Аккумуляторном Заводе для обеспечения нужд Министерства Обороны под маркировкой 6СТ-190АН – батарея с электрическим подогревом для специализированной грузовой техники, эксплуатируемой при температурах ниже -30 ºС.


"Батареи для военной автомобильной и бронетанковой техники, оборудованной системой автоматического регулирования температуры электролита и эксплуатируемой в условия особо низких температур, помимо двойного ударопрочного морозостойкого корпуса, имеют встроенный нагревательный элемент." - Цитата описания модельного ряда специальных аккумуляторных батарей с сайта Завода. [1] .

Автономный внутренний электроподогрев аккумулятора

Конструкция аккумулятора с автономным внутренним электроподогревом и электропитанием от борнов (выводов) аккумулятора предложена как результат исследований ОАО «ВНИИЖТ» и ООО «Транспорт»[6], в частности, применительно к конструкции современного герметизированного аккумулятора. Портативный электрический нагревательный элемент ленточного типа из свинцового сплава с кислотостойкой изоляцией мощностью 30 — 35 Вт помещён в донную часть аккумулятора под призматическую подставку блока электродов. Электропитание нагревательного элемента осуществляется посредством электронного коммутатора, основным элементом которого выступает терморегулятор, размещенный под крышкой аккумулятора и подключённый к его борнам (выводам). Внутренний электроподогрев аккумулятора автоматически включается при температуре внутри аккумулятора ниже −10 °C и отключается при достижении температуры 0 °C. По указанной авторами информации со ссылкой на результаты испытаний, при температуре −40 °C ёмкость аккумулятора с автономным внутренним эдектроподогревом в 10 раз превышает ёмкость аккумулятора аналогичного типа без внутреннего подогрева[2]. Промышленное производство необслуживаемого (по технологии AGM) аккумулятора с автономным внутренним подогревом освоено ООО «Транспорт» под маркой TRANSBATT в г. Наро-Фоминске[7][8].

Американские специалисты из государственного колледжа штата Пенсильвания создали литий-ионные аккумуляторы с внутренним подогревом[9]. В качестве нагревательного элемента используется никелевая фольга толщиной 50 микрометров, которая подключена к отрицательной клемме и окутывает аккумулятор изнутри. Установленный внутри датчик температуры замыкает цепь с помощью коммутатора и аккумулятор разогревается до 0 °C. Сведения о промышленном производстве этой марки аккумулятора отсутствуют.

См. также

Примечания

  1. ↑ Каштанов В. П., 1983, с. 70.
  2. ↑ 1 2 д .т .н. Науменко С. Н., к. т. н. Калинкин Е. И. Повышение энергоэффективности аккумуляторов и аккумуляторных батарей на железнодорожном транспорте // ЮНИДО в России : журнал. — М., 2012. — № 6. — С. 70—72. Архивировано 4 марта 2016 года.
  3. ↑ 1 2 Каштанов В. П., 1983, с. 21-23.
  4. ↑ д .т .н. Науменко С. Н., к. т. н. Постников И. В., к. т. н. Калинкин Е. И., Рябчун Ю. Я. Универсальный необслуживаемый аккумулятор // Железнодорожный транспорт : журнал. — М., 2011. — № 12. — С. 33—36. Архивировано 22 декабря 2015 года.
  5. ↑ 1 2 ИР3012165-0302-94 Руководящий документ. Руководство по техническому обслуживанию и текущему ремонту стартерных аккумуляторных батарей. Информационная система МЕГАНОРМ (1994). Дата обращения: 23 декабря 2015. Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года.
  6. ↑ ООО «Транспорт» // [Информация о компании] Архивная копия от 8 апреля 2016 на Wayback Machine, дата обращения: 09.12.2015
  7. ↑ ООО «Транспортные технологии». Статьи. Свинцово-кислотные аккумуляторы и аккумуляторные блоки нового универсального типа различной мощности с автоматическим автономным терморегулированием Transbatt. Дата обращения: 7 ноября 2019. Архивировано из оригинала 28 июля 2018 года.
  8. ↑ Портал по энергосбережению «Энергосовет». Каталог технологий. Герметизированные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы Transbatt с внутренним автономным термостатированием. Дата обращения: 14 декабря 2015. Архивировано 4 марта 2016 года.
  9. ↑ Независимая интернет-газета «Новый взгляд». 22.01.2016. Созданы литий-ионные аккумуляторы с подогревом. Дата обращения: 9 февраля 2016. Архивировано 17 февраля 2016 года.

Литература

  • Каштанов В. П., Титов В. В., Усков А. Ф. и др. Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи. Руководство. — М.: Воениздат, 1983. — 148 с.
  • Гумелёв В. Ю., Пузевич Н. Л., Писарчук А. В., Рогачёв В. Д. Электрооборудование автомобильной техники. Электрооборудование автомобилей семейства Мотовоз-1. Аккумуляторные батареи и энергоблок: устройство, обслуживание, предупреждение и устранение неисправностей. — Рязань: Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище (военный институт), 2011. — 153 с.

Ссылки