ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ АКБ ПУТЕМ ВНЕДРЕНИЯ НОВЫХ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА И КОНТРОЛЯ ЕЕ СОСТОЯНИЯ

 

Дикевич А.В. (БГТУ им. В.Г. Шухова, г. Белгород, РФ)

Dikevich A.V.(Belgorod Shukhov State Technology University, Belgorod, Russia)

 

Долговечность и надежность работы АКБ определяется не только качеством его обслуживания, но и требует контроля напряжения и других параметров состояния, что обеспечивают новые системы мониторинга.

The durability and reliability of the battery is determined not only by the quality of its service, but requires control voltage and other parameters of the state, which provides new monitoring system.

 

Ключевые слова: аккумулятор, надежность,  электролит, система, регулятор.

Key words: Battery, reliability, electrolyte system controller.

 

Одной из самых проблемных частей автомобиляявляется аккумулятор. К такому выводу пришли эксперты автоклуба ADAC (Германия) в ходе масштабного исследования причин обращения водителей на сервис, передает «Немецкая волна». Оказывается, из-за аккумулятора возникает 18,4% поломок. Причем, что самое интересное, поломки из-за проблем с аккумулятором в последнее время возникают все чаще и чаще (сказывается, большое количество электроники в современных машинах). По словам представителей ADAC, за последние 10 лет, количество поломок автомобилей из-за «умершего» аккумулятора выросло сразу на 300%!

Долговечность и надежность работы аккумулятора транспортного средства, при прочих равных условиях, определяется качеством его обслуживания, которое на практике сводится к поддержанию требуемого уровня и плотности электролита и, при необходимости, подзарядке от сетевого зарядного устройства. Разумеется, чистота поверхности батареи и клемм, а также надежность крепления последних на полюсных выводах и правильное натяжение ремня генератора - обязательны. Следующий уровень заботы о состоянии батареи требует контроля напряжения на ее выводах, поддерживаемого регулятором напряжения при работающем двигателе. Хорошо известно, что аккумулятор весьма чувствителен к зарядному напряжению и существует оптимальное его значение, отклонение от которого приводит к заметному уменьшению срока службы аккумулятора. Так, отклонение напряжения на 10% относительно оптимального ускоряет выход из строя батареи в 2-2,5 раза. При этом часто забывают, что сама величина оптимального напряжения довольно сильно зависит от температуры электролита: с повышением температуры оптимальное напряжение для свинцовых 12-вольтовых аккумуляторных батарей, работающих в буферном режиме, снижается со скоростью примерно 25 мВ/°С. Это означает, что если при температуре электролита +25 °С оптимальное напряжение равно 13,8 В, то при -25°С оно должно составлять примерно 15,0 В, а при +40 °C - 13,4 В.

Системы контроля и регулирования («регуляторы напряжения») играют очень важную роль в продлении срока службы аккумуляторной батареи. В конструкции большинства современных электронных регуляторов принимаются меры по температурной стабилизации напряжения, но они не учитывают плотность электролита, а также напряжение в каждой батарее. На практике это приводит к тому, что летом зарядное напряжение превышает оптимальное на 10%, аккумулятор перезаряжается, электролит «кипит», что сопровождается не только разложением электролита и потерей воды, но и, что гораздо важнее, отрывом частиц активной массы электродов и накоплением на дне банки аккумулятора шлама. В результате требуется частая доливка дистиллированной воды, емкость батареи неуклонно снижается, и в конце концов, через слой шлама или оплывшую активную массу происходит короткое замыкание электродов.

Так же одним из важнейших аспектов в эксплуатации электронных систем автомобиля является контроль параметров аккумуляторной батареи (АКБ) и диагностирование (прогнозирование) ее состояния. Ведь аккумулятор это основа работоспособности всей электронной системы автомобиля.

Известны конструкции некоторых систем для мониторинга состояния аккумуляторной батареи, а так же изменения ее параметров. Системы мониторинга относятся к комплексным контрольно-проверочным системам, а именно к бортовым системам для контроля работоспособности и диагностики неисправностей обслуживаемых и необслуживаемых аккумуляторных батарей различных объектов на базе средств вычислительной техники.

Примером может служить устройство для определения параметров свинцового аккумулятора, предназначенное для определения напряжения, уровня и температуры электролита, остаточной емкости и диагностического параметра свинцового аккумулятора, позволяющего оценивать сопротивление диффузии электролита и устанавливать время проведения профилактических мероприятий(патент РФ на изобретение №2127010). Но это опять же статический прибор для измерения параметров АКБ.

Так же можно рассмотреть прецизионный монитор АКБ Expert-PRO, особенностью которого является возможность измерения остаточной емкости аккумулятора независимо от нагрузки. Самый простой способ определить, насколько заряжена АКБ - это измерить напряжение. Однако, это так же крайне неточный способ, так как напряжение АКБ может сильно изменяться в зависимости от силы тока снимаемой нагрузки. 

А что произойдет, если совместить плюсы этих устройств и внести некоторые усовершенствования? Например, сделать систему мобильной, недорогой и устанавливать непосредственно в каждый аккумулятор для проведения измерений в реальном времени.

Внедрение этой системы позволит обеспечить постоянный и непрерывный сбор информации по основным параметрам (напряжение, ток, ёмкость, уровень электролита, температура) каждого элемента аккумуляторной батареи, сократить ручной сбор информации и облегчить эксплуатацию аккумуляторных батарей.

В корпусе (крышке)АКБ предлагается создать диагностический комплекс по мониторингу и обработке не только выше указанных параметров, но так же параметра плотности и некоторых других с последующей передачей обработанных данных на дисплей. Для сбора этих параметров каждой из 6 секций АКБ (стандартный аккумулятор легкового автомобиля) установим по 3 типа погружных датчиков: датчики плотности, температуры, уровня электролита и вольтметр, которые будут собирать соответствующие показания плотности, температуры, уровня и напряжения с последующей передачей на контроллер и обработкой.

Таким образом, подводя итоги можно отметить, что использование новых систем для мониторинга АКБ совместно с предложенными конструкциями регуляторов напряжения позволит своевременно выявлять проблемные места не только в АКБ, но и в системе питания автомобиля в целом, а так же даст возможность более точно контролировать и регулировать заряд аккумуляторной батареи.

 

Список использованных источников

1.    Багоцкий В. С., Скундин А. М., Химические источники тока. - М.: Энергоиздат, 1981.

2.    Литвиненко В.В., Электрооборудование автомобилей ВАЗ.- М.: «Издательство «За Рулем», 1998.-240 с.

3.    Орлов С. Б., Развитие рынков источников тока новых электрохимических систем / Компоненты и технологии. -2007.- № 4.- № 5.

4.    Электронные источник - http://www.boards.auto.ru