Хранители мощности (Часть 2)

Аккумуляторные батареи для коммерческих автомобилей и спецтехники

Аккумуляторы AGM. Возможной альтернативой для коммерческих грузовых автомобилей и строительной спецтехники являются аккумуляторы AGM (Absorbent Glass Mat – абсорбирующие стеклянные маты). Они обеспечивают ряд преимуществ по сравнению с обычными аккумуляторами с жидким электролитом. Между положительными и отрицательными пластинами аккумуляторов AGM расположены изолирующие прокладки-сепараторы из ультратонкого стекловолокна и бумажных волокон. Весь жидкий электролит из серной кислоты абсорбирован в имеющей большую пористость прокладке и активном материале пластин, в свободном состоянии жидкого электролита в аккумуляторе нет. Поэтому аккумуляторы AGM не боятся утечек и безопасны при переворачивании.

Модернизируя электрооборудование своих строительных машин, некоторые операторы устанавливают вместо обычных свинцово-кислотных батарей более мощные и надежные аккумуляторы AGM, и если по размеру новый аккумулятор не встает на место старого, иногда его устанавливают, положив на боковую сторону, в таком положении аккумулятор AGM может работать так же полноценно, как и в обычном. Устанавливать аккумулятор AGM вверх дном теоретически тоже можно, но производители не рекомендуют делать это.

В аккумуляторах AGM имеется также система рекомбинации выделяющихся газов: образующиеся при работе аккумулятора водород и кислород снова преобразуются в воду, доливать дистиллированную воду не нужно за весь срок службы аккумулятора. Таким образом, аккумуляторы AGM необслуживаемые. Корпус аккумуляторов AGM герметизирован, в нем имеются лишь предохранительные клапаны для выпуска избыточного газа.

Преимущества и недостатки. Поскольку сепараторы и пластины в аккумуляторах AGM плотно прижаты друг к другу, прокладки держат пластины, не давая им осыпаться, эти аккумуляторы более устойчивы к воздействию вибрации и ударных нагрузок и имеют более долгий срок службы в тяжелых условиях по сравнению с обычными свинцово-кислотными аккумуляторами с жидким электролитом.

На современных грузовиках устанавливается много дополнительного оборудования, поэтому конструкторы часто вынуждены располагать аккумуляторы в задней части рамы автомобиля, где вибрация выше, чем в передней части. А во внедорожной спецтехнике воздействие вибрации на аккумуляторы еще выше из-за специфических условий работы машин. Поэтому технология AGM исключительно актуальна именно для современных грузовиков и спецтехники.

Аккумуляторы AGM могут разряжаться, не повреждаясь, до 40–30% от полного заряда без заметного сокращения срока службы. Они менее чувствительны к колебаниям температуры и способны работать при более низких температурах (от –40 °С), поскольку не содержат свободной воды, которая бы могла замерзнуть и расшириться. Не рекомендуется использовать батареи AGM при температурах выше +50 °С, так как при высоких температурах их срок службы значительно сокращается.

Большинство свинцово-кислотных аккумуляторов AGM имеют ресурс до 300 циклов 100%-ного разряда, но уже существуют аккумуляторы нового поколения, ресурс которых составляет 600 циклов. Процесс саморазряда у AGM идет очень медленно (1–3% в месяц), они могут храниться целый год, и потом их даже не потребуется подзаряжать. Кроме того, аккумуляторы AGM имеют лучшие характеристики при работе под нагрузкой: у них внутреннее электрическое сопротивление намного меньше (с решетками из чистого свинца), чем у обычных, благодаря этому они способны отдавать более высокие пусковые токи (на 50–70%) за короткое время, до 2–3 раз быстрее заряжаться, а для зарядки требуется меньше энергии генератора, следовательно, расход топлива двигателем будет меньше. Аккумуляторы AGM нуждаются в меньшем объеме техобслуживания и имеют более высокую надежность и безопасность.

Благодаря увеличенному сроку службы стоимость эксплуатации аккумуляторов AGM будет меньше, чем у традиционных. Аккумуляторы AGM стоят дороже обычных (в 2–2,5 раза), но благодаря описанным выше преимуществам быстрее окупаются. Они примерно на 30% тяжелее и больше по размерам, чем обычные аккумуляторы такой же емкости.

Аккумуляторы AGM нельзя применять вместе с обычными свинцово-кислотными батареями, только с такими же по сроку службы и емкости аккумуляторами AGM.

Аккумуляторы AGM выдерживают колебания напряжения заряда не более ±1%, поэтому для них требуются специальные зарядные устройства, которые стоят дорого, и реле-регуляторы на генераторе двигателя тоже нужно заменять. Тестеры для проверки батарей также требуются специальные.

Один из ведущих производителей аккумуляторных батарей в мире, компания Clarios, под брендом VARTA (Германия) выпускает линейку аккумуляторных батарей ProMotive для тяжелой коммерческой техники. Флагманом этой линейки являются батареи VARTA^® ProMotive AGM, имеющие срок службы в 6 раз выше по сравнению с обычными аккумуляторными батареями. Эти батареи создавались с учетом повышенных требований производителей грузовой техники и значительно возросших нагрузок на АКБ при использовании в современном коммерческом транспорте, они готовы к эксплуатации в самых тяжелых условиях. В их конструкции применены передовые инженерные решения: для положительных и отрицательных пластин используются запатентованные штампованные решетки PowerFrame®, улучшена рецептура положительной и отрицательной активных масс, в пластинах используется 3D сетка из микростекла для повышения адгезии активной массы и ряд других инновационных разработок. Батарея готова к работе с глубокими разрядами до 80% номинальной емкости, при этом, даже находясь в состоянии глубокого разряда, VARTA ProMotive AGM способна осуществить запуск мощного современного двигателя. Эти аккумуляторы имеют самый высокий V4 уровень виброустойчивости и готовы к установке в хвостовой части рамы, где воздействие вибрации максимально. Благодаря уникальной конструкции VARTA ProMotive AGM принимает заряд значительно быстрее, чем стандартные батареи, что уменьшает время заряда и позволяет водителю пользоваться всем функционалом грузовика для комфортного пребывания в дальнем рейсе во время стоянки автомобиля (микроволновая печь, ТВ, холодильник и т.д.) и при этом гарантирует уверенный запуск двигателя утром при выезде со стоянки после ночевки со стояночным кондиционером летом или ночным обогревателем зимой.

Аккумуляторы с чистым и вторичным свинцом AGM TPPL. Существует два вида аккумуляторов AGM: в одних используется чистый (первичный) свинец, в других – свинец вторичной переработки. У большинства аккумуляторов AGM пластины изготавливаются из свинца вторичной переработки (рециклированного), в который добавляют другие металлы, чтобы сплав был жестче. Специалисты рекомендуют выбирать аккумуляторы из чистого свинца. Первичный свинец не имеет примесей в отличие от рециклированного. При вторичной переработке из свинца удаляют 98–99% загрязняющих примесей. Можно подумать, что 1% примесей – несущественная разница, но наличие этих примесей оказывает отрицательное влияние на количество циклов зарядки-разрядки, которое может выдержать аккумулятор до выхода из строя.

Аккумуляторы AGM, в конструкции которых используется технология TPPL (Thin Plate Pure Lead – тонкие пластины из первичного свинца) – это модификация AGM-батарей, решетки которой состоят из чистого 99,99%-ного свинца без примеси кальция.

У таких аккумуляторов есть ряд преимуществ именно для работы в коммерческих автомобилях. Пластины из чистого свинца устойчивы к коррозии в отличие от пластин в обычных аккумуляторах с жидким электролитом и обычных типа AGM. По технологии TPPL пластины изготавливаются более тонкими, чем пластины из свинцового сплава, в результате в банку аккумулятора можно поместить больше пластин. Их площадь, на которой происходит химическая реакция, будет больше, а значит, больше емкость и пусковая мощность батареи (+20%) при тех же размерах и массе. Кроме того, у аккумуляторов TPPL выводы изготавливаются из латуни и покрыты оловом, поэтому они не нуждаются в обслуживании (очистке от коррозии). Также аккумуляторы TPPL обладают всеми преимуществами обычных AGM. Срок службы аккумуляторов TPPL AGM в общем случае составляет от 30 до 60 месяцев, они способны выдержать большее количество циклов заряда-разряда.

Американский производитель аккумуляторов EnerSys уже более 25 лет работает в России. В обширном ассортименте продукции разработанные на основе технологии TPPL (тонкие пластины из свинца чистотой 99,99%) универсальные стартерные аккумуляторы ODYSSEY Extreme Series и Performance Series, обеспечивающие повышенную мощность и служащие в 3 раза дольше стандартных батарей. Они предназначены для тяжелой автомобильной, строительной и горной техники. Латунные выводы с покрытием из оловянного сплава гарантируют надежный контакт с клеммами проводов без коррозии.

Аккумуляторы ODYSSEY Extreme Series хорошо выдерживают воздействие вибрации, способны выдавать импульсы для пуска двигателя свыше 2250 А в течение 5 сек, то есть в 2–3 раза больше, чем обычные аккумуляторы аналогичного типоразмера, даже при очень низких температурах, и выдерживать 400 циклов заряда-разряда до глубины разряда 80%, рассчитаны на 3–10 лет службы, благодаря низкому саморазряду могут храниться при комнатной температуре без подзарядки и повреждения пластин до 2 лет.

Некоторые производители спецтехники предлагают аккумуляторы под собственным брендом как гарантию оптимальной работоспособности.

Компания JCB предлагает несколько моделей аккумуляторных батарей для экскаваторов-погрузчиков JCB 3CX, 4CX, 5CX, экскаваторов серии JS (соединяются параллельно два аккумулятора) и другой спецтехники. Аккумуляторы с жидким электролитом емкостью 126 А·ч, обеспечивающие ток холодного пуска 850 А. Прочный корпус не боится механических воздействий и ударов, устойчив к вибрации и интенсивной эксплуатации. Аккумулятор выдерживает большое количество циклов зарядки-разрядки. Также предлагается оригинальный аккумулятор JCB емкостью 110 А·ч, ток холодной прокрутки 750 А, и емкостью 105 А·ч сухозаряженный, ток холодной прокрутки 750 А.

Компания Caterpillar предлагает широкий ряд оригинальных аккумуляторов премиум-класса Cat PHO (Premium High Output) емкостью от 35 до 210 А·ч, c токами холодной прокрутки от 500 до 1500 А и резервной емкостью от 70 до 465 мин. Батареи относятся к типам необслуживаемых и малообслуживаемых. Решетки пластин выполнены из свинца, легированного кальцием и серебром. Предлагаются аккумуляторы в сухозаряженном исполнении. Компания заявляет, что оригинальные аккумуляторы служат в 3 раза дольше аналогичных от других марок и значительно превосходят требования отраслевых стандартов по стойкости к вибрации, глубокой разрядке-зарядке и т. д. Оригинальные аккумуляторы Caterpillar предназначены для строительной, сельскохозяйственной и горной техники, коммерческих автомобилей и др.

Хранение аккумуляторов

Если машина не будет работать в течение тридцати и более дней, отключите аккумуляторную батарею при помощи выключателя массы или снимите провод массы с отрицательного вывода батареи.

Даже если батарея не используется, во время хранения в ней медленно идет химическая реакция между электролитом и пластинами, в результате батарея постепенно разряжается. Эта реакция называется саморазрядом. Скорость, с которой происходит саморазряд батареи, зависит от температуры электролита. Полностью заряженная батарея, хранящаяся при температуре +38 °C, полностью разрядится после хранения в течение 90 дней, и та же самая батарея, хранящаяся при +15 °C, через 90 дней будет только слегка разряжена. Батареи с жидким электролитом должны храниться в самом холодном месте, какое найдется, но только чтобы электролит не превратился в лед. Жидкий электролит в полностью заряженной батарее не замерзнет, пока температура не опустится ниже –60 °C.

Подзарядка. Чтобы предотвратить необратимые разрушения пластин из-за образования в активном веществе кристаллов сульфата свинца, батареи с жидким электролитом во время хранения следует каждые 30 дней подзаряжать до состояния полной зарядки. Рекомендуется в течение длительного хранения использовать какое-либо устройство для непрерывной подзарядки аккумуляторов малым током (которых на современном рынке предлагается много). Некоторые зарядные устройства имеют функцию выключения, когда батарея заряжена полностью, чтобы избежать перезарядки. Микропроцессорная система управления зарядным устройством контролирует уровень заряда батареи и включает зарядку, когда батарея разряжается до установленного уровня. Это позволит быть уверенным, что аккумуляторы для ваших строительных машин и грузовиков сохранят оптимальное состояние.

Учтите, что для аккумуляторов типов AGM и TPPL AGM требуется другой алгоритм подзарядки, нежели для простых свинцово-кислотных аккумуляторов.

По заказу компании (сети магазинов инструмента) «СОРОКИН» (г. Москва) производится линейка универсальных зарядных устройств мод. 12.94 и 12.98. Устройства пригодны для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей с жидким электролитом, AGM и гелевых емкостью до 160 А·ч. У прибора имеется четыре режима работы: для подзарядки батарей емкостью до 40 А·ч, свыше 40 А·ч, зимний режим и десульфатации. Зарядное устройство безопасно для электроники транспортного средства и может быть подключено к АКБ, установленной на транспортном средстве. Устройство снабжено программами быстрого и бережного заряда, а также памятью последнего режима заряда при отключении питания. Имеется возможность управления зарядным устройством с помощью беспроводного интерфейса (Wi-Fi) с экрана смартфона в любой точке земного шара.

Мы перечислили в статье лишь малую часть производителей аккумуляторов для тяжелой техники, присутствующих на российском рынке. К сожалению, особенностью предложений некоторых компаний является довольно ограниченное описание устройства аккумуляторов, порой почти невозможно определить, к какому типу относится данная батарея и каковы особенности ее конструкции.

Часть 1 Часть 2