Что такое аккумулятор или аккумуляторная батарея, знает практически каждый. Но немногие в курсе, что батареи отличаются друг от друга характеристиками в зависимости от назначения. В этой статье мы поговорим о тяговых АКБ и выясним, для чего они предназначены и чем отличаются от стартерных.
Определение
Согласно техническому определению тяговая батарея — это вторичный источник тока, способный долговременно отдавать ток в нагрузку при относительно стабильном напряжении. Иными словами, ее назначение — питание потребителей, не требующих больших пиковых токов, но чувствительных к стабильности величины питающего напряжения.
По внешнему виду тяговый аккумулятор может не отличаться от стартерного, использующегося в автомобилях для пуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Поэтому при его покупке необходимо внимательно читать надписи на корпусе и сопроводительную документацию.
Где они используются
Исходя из назначения и названия можно предположить, что они используется, скажем, в транспорте с электрическим приводом. К примеру, в автопогрузчиках, которые видел каждый хотя бы в кино или на картинке. Скорее всего, экзоскелет-погрузчик в фильме «Чужой» тоже имел электропривод.
Электромоторы таких погрузчиков потребляют небольшой ток, но им нужна долговременная стабильность питающего напряжения. В противном случае моторы потеряют мощность, и тот же погрузчик не сможет поднять даже ящик с гвоздями, а тем более куда-нибудь его отвезти. Но это, конечно, не единственное применение тягового аккумулятора. Их можно увидеть в:
- Электрокарах для перевозки грузов.
- Гольфкарах.
- Лодках и катерах с электроприводом.
- Инвалидных колясках.
- Электроскутерах и велосипедах.
- Электроавтомобилях общего назначения (та же «Тесла»).
- Общественном электротранспорте в качестве как основного, так и резервного источника.
- На стоянках, скажем, геологов, туристов, охотников для долговременного питания потребителей.
- В качестве буферного накопителя на электростанциях альтернативной энергетики (солнечной, ветро- и пр.).
- Системах аварийного питания при пропадании основного напряжения (аварийное освещение, система охраны, аппаратура жизнеобеспечения).
- Горнодобывающей технике (рудничный электровоз, тягач, освещение, компрессоры).
- Электроинструменте – ручном и стационарном (дрель, газонокосилка, электропила, отбойный молоток у горняков).
- Сфере развлечения (те же электролодки и электрокартинги).
И это далеко не полный список.
Примеры использования тяговых аккумуляторов
Чем отличаются от других типов аккумуляторов
Что касается характеристик и электрических параметров, то главное отличие тягового аккумулятора от стартерного — возможность выдавать напряжение одной величины длительное время — вплоть до разрядки в 5%. У стартерной батареи же напряжение на клеммах начинает падать по мере ее разрядки.
Следующее отличие тягового — невозможность выдать большой ток даже на короткое время. Максимум, что она сможет обеспечить – ток, равный величине электрической емкости. Стартерный же в состоянии выдавать кратковременные токи, превышающие его емкость во много раз – вплоть до десяти и более. Именно такого режима работы требует стартер автомобиля при пуске двигателя внутреннего сгорания.
Далее. Первый относительно легко переносит глубокий (до 5% в остатке) разряд без последствий для себя. Второй не терпит глубокой разрядки. Он сразу катастрофически теряет электрическую емкость и способность выдать большой ток даже будучи полностью заряженным. И срок службы. Тяговый служит намного дольше стартерного.
Откуда такие способности у тяговой батареи (ТБ)? Из чего она сделана? Из того же, что и стартерная. Два электрода, между ними электролит — раствор серной кислоты. Но фокус ТБ в том, что:
- Отрицательная пластина. Состоит из плоского свинцово-сурьмянистого токоотвода сетчатого типа, в который впрессована отрицательная активная масса. Это традиционное исполнение тяговых пластин.
- Панцирная технология. Основой положительной панцирной пластины является чехол (панцирь), изготовленный из нетканого микропористого пластика в виде ряда параллельных трубок. Внутри трубок заключена активная масса. Токоотводящей деталью пластины служит запрессованная в активную массу стержневая рамка, отлитая из свинцово-сурьмянистого сплава. Это исключает осыпание активной массы с электрода при глубоком разряде.
Остальное практически все то же – сепаратор, бак, крышка, пробка.
На рисунке цифрами обозначены:
- 1 – отрицательная пластина;
- 3 – положительная панцирная пластина;
- 4 – сепаратор;
- 5 – банка и крышка;
- 6 – пробка.
Пластины ТБ много толще. Это обеспечивает длительный срок службы, но одновременно делает их количество меньшим, что влияет на максимальный ток – он ниже.
Виды тяговых АКБ
До этого мы говорили о свинцово-кислотных тяговых батареях с жидким электролитом (технология WET). Но существуют и другие технологии. Они те же, что и в стартерных:
AGM. По этой технологии электролитом пропитывается пористый сепаратор. АКБ этого типа необслуживаемая, но зато может работать в любом положении кроме перевернутого. И срок службы больше, как и диапазон рабочих температур.
GEL. В этом типе АКБ электролит загущен специальными добавками до состояния геля. Характеристики гелевых аккумуляторов еще лучше, но они и дороже.
Кроме свинцово-кислотных тяговые батареи могут быть щелочными (так называемые никель-железные), металло-воздушными и даже литиевыми самых разных типов. Вникать в их конструкцию не будем, чтобы статья не превратилась в многотомник. Просто знайте, что такие есть. Вы их наверняка видели, к примеру, в шуруповертах или электровелосипедах. Кстати, стоят они и в вашем повербанке и ноутбуке.
Как заряжать
Зарядка тягового аккумулятора от стартерного практически ничем не отличается. Процесс заряда тоже состоит из двух основных этапов:
Основная зарядка. Зарядка стабилизированным током, составляющим 10% от емкости (0.1С). Этап продолжается до тех пор, пока батарея не наберет 85-95% емкости.
Дозарядка. Процесс ведется при стабилизированном напряжении, равном конечному напряжению зарядки конкретного аккумулятора (указано в сопроводительной документации). Этап длится до полной зарядки батареи — 100%.
Могут быть и дополнительные этапы, все зависит от зарядного устройства (ЗУ). К примеру, ЗУ «Вымпел 56» производит зарядку всех типов свинцово-кислотных АКБ в 8 этапов:
- начальная диагностика;
- десульфатация;
- диагностическая зарядка;
- основная зарядка;
- дозарядка;
- перемешивание (для АКБ с жидким электролитом);
- контрольный тест;
- поддержка (буферный режим).
Более подробно о возможностях этого полностью автоматического прибора, а заодно и о правильной зарядке читайте в статье «Зарядное устройство «Вымпел 56».
Таким образом, зарядить тяговую свинцово-кислотную батарею можно обычным «зарядником» для стартерных АКБ. Необходимо лишь правильно выбрать конечное напряжение зарядки. Для WET оно составляет 14,8 В, для AGM и GEL – 14,1 В.
Имеются в виду батареи с номинальным напряжением 12 В. Если оно ниже или выше, то понадобится зарядное устройство на соответствующее конечное напряжение.
Если в вашем распоряжении есть лабораторный блок питания со стабилизацией тока и напряжения, то можно провести зарядку и вручную. При этом зарядный ток, как мы уже говорили, будет составлять 10% от емкости, а конечное напряжение равно конечному напряжению зарядки конкретной АКБ.
При ручном заряде можно провести его за один этап – зарядка стабилизированным током до тех пор, пока напряжение на клеммах не станет равным конечному.
Что касается АКБ, выполненных по другим технологиям (щелочные, литиевые и пр.), то они заряжаются в соответствии со своим типом. Вникать в подробности их зарядки мы не будем, поскольку подобной информации полно в Интернете.
Как заряжать литий-железо-фосфатный аккумулятор
Отечественные производители и их продукция
Что такое тяговый аккумулятор, мы выяснили. Теперь поговорим об отечественных производителях батарей этого вида. Для удобства информацию об основных из них сведем в небольшую табличку.
Российские предприятия по выпуску тяговых аккумуляторов и батарей
Логотип | Наименование предприятия | Описание |
|---|---|---|
 | Тюменский аккумуляторный завод | Предприятие производит свинцово-кислотные тяговые АКБ для безрельсового и ЖД транспорта, источников бесперебойного питания и стационарные общего назначения емкостью от 70 до 1 200 А*ч. Количество циклов заряд/разряд некоторых моделей достигает 1 500, что не может не поражать. |
 | Курский аккумуляторный завод “Импульс” | В ассортименте свинцово-кислотные, никель-железные и никель-кадмиевые тяговые батареи емкостью от 70 до 2 600 А*ч. Назначение АКБ – ЖД и рудничный транспорт, безрельсовый транспорт, резервное электропитание, питание фотоэлектрических систем, навигационного и телекоммуникационного оборудования. |
 | Великолукский аккумуляторный завод | Предприятие производит щелочные и свинцово-кислотные батареи для судового, ЖД и безрельсового транспорта. Используются они и в сфере энергетики, коммуникации и связи, в качестве резервных и аварийных источников питания. |
 | ООО “Завод автономных источников тока” | Это бывший Саратовский завод щелочных аккумуляторов, основанный в 1933 году. Основной тип АКБ – щелочные никель-кадмиевые. Назначение – ЖД и судовой транспорт, источники резервного и аварийного питания, безрельсовый транспорт, речные и морские суда, метрополитены, нефтегазовая промышленность. |
 | ЗАО “Аккумуляторные технологии”, г. Свирск | Несмотря на то что основное направление предприятия – стартерные батареи (“Зверь”, “Орион”, “АкТех” и другие), предприятие выпускает и тяговые свинцово-кислотные АКБ, правда, в небольшом количестве и чаще под заказ. Назначение АКБ – ЖД, морской, речной и безрельсовый транспорт. |
Вы узнали, что такое тяговые батареи, для чего предназначены и чем отличаются от стартерных. Будем надеяться, что приведенная информация будет полезна и поможет не ошибиться в выборе аккумулятора для своих задач.
Сейчас читают:
