Розряд потужних акумуляторів

Ні для кого не секрет, що ГОСТ встановлює технічні вимоги та методи випробувань акумуляторних батарей, згідно яких необхідно проводити контрольований розряд акумуляторних батарей стабільним струмом з обмеженим рівнем пульсацій. Вимоги ГОСТу є, а от технічні засоби (автоматичні розрядні пристрої), на превеликий жаль, не так-то просто знайти, тому, що потреба в таких розрядних пристроях невелика, а розробка і їх випуск справа клопітка і не завжди економічно доцільно. Ось і виходить, що в більшості випадків використовуються імпортні розрядні пристрої.

Якщо бути більш точним, то в Україні той же випускають розрядні пристрої (РУ), як правило на напругу 60 - 96 В і струм розряду 50 - 100 А. Однак на стратегічно важливих об'єктах використовуються акумуляторні батареї на 220 В і розрядний пристрій має забезпечити струм розряду 100 - 200 А. Наше підприємство освоїло випуск таких потужних розрядних пристроїв. Наш перший Замовник, а тепер наш партнер ТОВ Селком назвав їх «Пристроями компенсації ємності», скорочено - уке. З їх легкої руки розрядні пристрої УКЕ220 / 100, УКЕ220 / 150 і УКЕ220 / 200 ви зможете побачити на атомних і теплових електростанціях України та ближнього зарубіжжя.

Розрядних пристроїв уке, ЇХ ОСОБЛИВОСТІ ТА ТЕХНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

У більшості імпортних і українських розрядних пристроях використовується широтно-імпульсне регулювання (ШИР), при якому виникають високочастотні пульсації в розрядному струмі, які, очевидно, несприятливо впливають на акумуляторну батарею. Саме тому в більшості технічних завдань на розрядні пристрої обмовляється припустимий рівень пульсацій. Ми відмовилися від ШИР, а підтримку заданого струму розряду здійснюється за рахунок переключення секцій навантажувальних резисторів.

Технічне завдання на виготовлення розрядно пристрою (УКЕ220 / 150)

1. Призначення. УКЕ220 / 150 вікорістовується для автоматичного розряду акумуляторної батареї, з метою контролю ее стану и прідатності до подальшої ЕКСПЛУАТАЦІЇ.

2. Мета. Метою Виконання Договору - є виготовлення розрядно пристрою (УКЕ220 / 150)

3. Технічні вимоги до пристрою.
3.1. Склад пристрою.
До складу пристрою повінні входити:
а) розрядно Пристрій (УКЕ220 / 150);
б) інструкція по ЕКСПЛУАТАЦІЇ;
в) паспорт.
3.2. Технічні характеристики Розрядність пристрою (УКЕ220 / 150):
- напряжение акумуляторної батареї 190 ... 236В;
- струм розряду у всьому діапазоні напруги 1 - 150 А (завдання з Клавіатури 1-150);
- Мінімальна напряжение акумуляторної батареї 50 В;
- струм розряду при мінімальній напрузі 1 - 40 А;
- точність Підтримання Струму розряду ± 2%;
- діскретізація завдання Струму 1 A;
- пульсації Струму розряду НЕ более ± 5%;
- при переміканні секцій НАВАНТАЖЕННЯ пристрою допускається зміна Струму розряду на ± 5% трівалістю до 20 с;
- Година вихід на режим. 20 с;
- для живлення схеми керування и вентіляторів примусове охолодження вікорістовується однофазних змінна напряжение 220 В, 50 Гц;
3.3. Конструктівні вимоги:
- Розрядність Пристрій (РП220 / 150) віготовіті як переносний, в металевих корпусі з ручками для перенесення;
- Пристрій повинною мати клеми для Підключення до акумуляторної батареї;
- на дисплеї Забезпечити індікацію:

Струм завдання
Струм розряду (Дійсний)
вхідна напруга
Час з моменту качана розряду
Ампер-години (зняти Ємність батареї)

- маса и габаритні розміри уточнюються в процесі виготовлення;
3.4. Умови ЕКСПЛУАТАЦІЇ:
- температура оточуючого середовища +10. + 350С при нормальних кліматичних условиях.

Технічні характеристики УКЕ220 / 100 і УКЕ220 / 200 відрізняються від УКЕ220 / 150 тільки струмом розряду. УКЕ220 / 150 має наступні вагогабаритні показники: висота - 870 мм; ширина - 570 мм; глибина - 400 мм; вага 60 кг. Розрядний пристрій УКЕ220 / 100 важить 40 кг практично при тих же розмірах (глибина трохи менше).

Розрядні пристрої уке в автоматичному режимі підтримують струм розряду на заданому рівні за рахунок підключення секцій навантаження силовими напівпровідниковими ключами, управління якими здійснює мікропроцесор. Пристрої уке автоматично відключають розряд при досягненні одного з запрограмованих значень: при зниженні напруги акумуляторної батареї до заданого рівня; при закінченні заданого часу розряду; при знятті заданої ємності. Пристрій відключається при аварійних режимах - перегрів і відсутність мережі живлення 220 В, 50 Гц.

Кабелі під'єднання розрядного пристрою до акумуляторної батареї до складу виробу не входять.
Харчування схеми управління і вентиляторів навантажень здійснюється від мережі змінного струму 220 В, 50 Гц.
Конструкція уке розрахована на установку в закритих опалювальних приміщеннях при температурі навколишнього середовища від +50 до + 350С при нормальних кліматичних умовах. Уке має зберігатися в сухому, захищеному від пилу приміщенні при температурі від 0 ОС до плюс 40ОС.

Розрядних пристроїв - ІНФОРМАЦІЯ ДО РОЗДУМІВ

Вартість РУ УКЕ220 / 150 становить 14000,00 євро з урахуванням ПДВ. Дорого це, чи ні? Для кого як, одні кажуть, що за такі гроші вони куплять імпортне обладнання. Серйозні Замовники, такі як «Селком», купують наші пристрої, хоча самі займаються поставками імпортних малопотужних РУ. Напевно, наше обладнання все-таки дешевше, та й від імпортного сервісного обслуговування може виникнути головний біль. Ось, що пишуть на форумі розробники електронного устаткування:

На роботі є кілька потужних розрядних пристроїв для АБ, різних виробників. Жодне з них не працює з віддачею енергії в мережу, хоча всі імпортні, деякі ооччень дорогі (TORKEL 840 коштує 18 кілоевро). Все, крім одного (DIGATRON 12/200), - імпульсні. У TORKEL 840 потрібно ще переконатися, що резистор, який він (Торкель) вибрав для потрібного напруги на початку розряду, зможе забезпечити заданий струм в кінці розряду, коли напруга на АБ може істотно знизитися.

Іноді просять виготовити РУ з рекуперацією енергії розряду акумуляторної батареї в промислову мережу. Така розробка цікава з технічної точки зору, а ось практичну перевагу таких РУ викликає великий сумнів, і ми відмовляємося від таких розробок.

Кілька разів були запити на РУ, які повинні підтримувати струм розряду з точністю 0,5%. Давайте це питання розглянемо більш докладно.

По перше. Для перевірки точності підтримки струму розряду у Замовника повинен бути повірений амперметр класу точності не менше 0,1. Такий вимірювальний прилад мають далеко не всі - адже це лабораторний амперметр, призначений для точних вимірювань і повірки менш точних амперметрів.

По-друге. Промислові датчики струму, які використовуються в РУ, мають точність вимірювання ± 1%. Для підтримки струму розряду на рівні ± 0,5% необхідний прецизійний датчик струму, з точністю вимірювання не менше ± 0,1%. Знайти такий датчик непросто, та й коштує він «не міряють». Схема управління і силова частина буде набагато складніше, що призведе ще до більшої вартості РУ, а куди ще більше?

По-третє. Згідно ГОСТ 28133-89 на БАТАРЕИ АКУМУЛЯТОРНІ СВИНЦЕВІ ТЯГОВІ точність підтримки струму розряду, в залежності від режимів випробування, становить ± 1% і ± 5%, а для автоматичних установок допускається застосовувати амперметри класу точності 1,5. Ось Вам і протиріччя в самому Гості, адже за допомогою амперметра класу точності 1,5 неможливо контролювати струм розряду з точністю ± 1%.

Був запит на виготовлення РУ на напругу 1,75 - 2,17 В і струм 200 А - не зійшлися в ціні. Тепер і за такі гроші не візьмемося за розробку - адже це одиничний екземпляр, який не може бути дешевим.

Розглядався варіант РУ, в якому тепло видувається нагору, однак до практичної реалізації справа не дійшла. Адже 30 - 40 кВт, які видуваються у вигляді гарячого повітря, дуже швидко нагріють приміщення - набагато ефективніше видувати це тіло на вулицю через вікно, або за допомогою воздуховода.
Ось коротко і все. Якщо чимось зацікавилися або з чимось не згодні - ласкаво просимо до діалогу, адже всі ми люди і всі в цьому світі змінюється.