АВТОМАТИЧЕСКИЕ РАЗРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ РАЗРЯДА МОЩНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Ни для кого не секрет, что ГОСТ устанавливает технические требования и методы испытаний аккумуляторных батарей, согласно которых необходимо проводить контролируемый разряд аккумуляторных батарей стабильным током с ограниченным уровнем пульсаций. Требования ГОСТа есть, а вот технические средства (автоматические разрядные устройства), к большому сожалению, не так-то просто найти, потому, что потребность в таких разрядных устройствах невелика, а разработка и их выпуск дело хлопотное и не всегда экономически целесообразно. Вот и получается, что в большинстве случаев используются импортные разрядные устройства.

Если быть более точным, то в Украине то же выпускают разрядные устройства (РУ), как правило на напряжение 60 – 96 В и ток разряда 50 – 100 А. Однако на стратегически важных объектах используются аккумуляторные батареи на 220 В и разрядное устройство должно обеспечить ток разряда 100 – 200 А. Наше предприятие освоило выпуск таких мощных разрядных устройств. Наш первый Заказчик, а теперь наш партнер ООО Селком назвал их «Устройствами компенсации емкости», сокращенно – УКЕ. С их легкой руки разрядные устройства УКЕ220/100, УКЕ220/150 и УКЕ220/200 вы сможете увидеть на атомных и тепловых электростанциях Украины и ближнего зарубежья.

РАЗРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА УКЕ, ИХ ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

В большинстве импортных и украинских разрядных устройствах используется широтно-импульсное регулирование (ШИР), при котором возникают высокочастотные пульсации в разрядном токе, которые, очевидно, неблагоприятно влияют на аккумуляторную батарею. Именно поэтому в большинстве технических заданий на разрядные устройства оговаривается допустимый уровень пульсаций. Мы отказались от ШИР, а поддержание заданного тока разряда осуществляется за счет переключения секций нагрузочных резисторов.

При разработке и изготовлении разрядных устройств мы не стремимся к их «минимизации», а делаем 2 – 3 кратный запас, как при военной приемке, что, в конечном итоге, себя оправдывает – практически нет рекламаций. На сегодняшний день мы выпускаем три модификации разрядных устройств: УКЕ220/100 – на 220В и ток разряда 100 А в одном корпусе; УКЕ220/150 – на 220В и ток разряда 150 А в одном корпусе; УКЕ220/200 – на 220В и ток разряда 200 А в двух корпусах. Технические характеристики разрядных устройств УКЕ соответствуют техническому заданию на УКЕ220/150, приведенному ниже:

Технічне завдання на виготовлення розрядного пристрою (УКЕ220/150)

1. Призначення. УКЕ220/150 використовується для автоматичного розряду акумуляторної батареї, з метою контролю її стану і придатності до подальшої експлуатації.

2. Мета. Метою виконання Договору - є виготовлення розрядного пристрою (УКЕ220/150)

3. Технічні вимоги до пристрою.
3.1. Склад пристрою.
До складу пристрою повинні входити:
а) розрядний пристрій (УКЕ220/150);
б) інструкція по експлуатації;
в) паспорт.
3.2. Технічні характеристики розрядного пристрою (УКЕ220/150):
- напруга акумуляторної батареї 190…236В;
- струм розряду у всьому діапазоні напруги 1 – 150 А (завдання з клавіатури 1-150);
- мінімальна напруга акумуляторної батареї 50 В;
- струм розряду при мінімальній напрузі 1 – 40 А;
- точність підтримання струму розряду ± 2%;
- дискретизація завдання струму 1 A;
- пульсації струму розряду не більше ± 5%;
- при перемиканні секцій навантаження пристрою допускається зміна струму розряду на ± 5% тривалістю до 20 с;
- час виходу на режим ? 20 с;
- для живлення схеми керування і вентиляторів примусового охолодження використовується однофазна змінна напруга 220 В, 50 Гц;
3.3. Конструктивні вимоги:
- розрядний пристрій (РП220/150) виготовити як переносний, в металевому корпусі з ручками для переноски;
- пристрій повинний мати клеми для підключення до акумуляторної батареї;
- на дисплеї забезпечити індикацію:

• Струм завдання
• Струм розряду (дійсний)
• Вхідна напруга
• Час з моменту початку розряду
• Ампер-години (знята ємність батареї)

- маса і габаритні розміри уточнюються в процесі виготовлення;
3.4. Умови експлуатації:
- температура оточуючого середовища +10....+350С при нормальних кліматичних умовах.

Технические характеристики УКЕ220/100 и УКЕ220/200 отличаются от УКЕ220/150 только током разряда. УКЕ220/150 имеет следующие весогабаритные показатели: высота — 870 мм; ширина — 570 мм; глубина — 400 мм; вес 60 кГ. Разрядное устройство УКЕ220/100 весит 40 кГ практически при тех же размерах (глубина чуть меньше).

Разрядные устройства УКЕ в автоматическом режиме поддерживают ток разряда на заданном уровне за счет подключения секций нагрузки силовыми полупроводниковыми ключами, управление которыми осуществляет микропроцессор. Устройства УКЕ автоматически отключают разряд при достижении одного из запрограммированных значений: при снижении напряжения аккумуляторной батареи до заданного уровня; при истечении заданного времени разряда; при снятии заданной емкости. Устройство отключается при аварийных режимах – перегрев и отсутствие сети питания 220 В, 50 Гц.

Кабели подсоединения разрядного устройства к аккумуляторной батарее в состав изделия не входят.
Питание схемы управления и вентиляторов нагрузок осуществляется от сети переменного тока 220 В, 50 Гц.
Конструкция УКЕ рассчитана на установку в закрытых отапливаемых помещениях при температуре окружающей среды от + 50С до + 350С при нормальных климатических условиях. УКЕ должно храниться в сухом, защищенном от пыли помещении при температуре от 0 ОС до плюс 40ОС.

РАЗРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА – ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ

Стоимость РУ УКЕ220/150 составляет 14000,00 евро с учетом НДС. Дорого это, или нет? Для кого как, одни говорят, что за такие деньги они купят импортное оборудование. Серьезные Заказчики, такие как «Селком», покупают наши устройства, хотя сами занимаются поставками импортных маломощных РУ. Наверное, наше оборудование все-таки дешевле, да и от импортного сервисного обслуживания может возникнуть головная боль. Вот, что пишут на форуме разработчики электронного оборудования:

На работе имеется несколько мощных разрядных устройств для АБ, разных производителей. Ни одно из них не работает с отдачей энергии в сеть, хотя все импортные, некоторые ооччень дорогие (TORKEL 840 стоит 18 килоевро). Все, кроме одного (DIGATRON 12/200), - импульсные. В TORKEL 840 нужно ещё убедиться, что резистор, который он (торкель) выбрал для нужного напряжения в начале разряда, сможет обеспечить заданный ток в конце разряда, когда напряжение на АБ может существенно снизиться.

Иногда просят изготовить РУ с рекуперацией энергии разряда аккумуляторной батареи в промышленную сеть. Такая разработка интересна с технической точки зрения, а вот практическое преимущество таких РУ вызывает большое сомнение, и мы отказываемся от таких разработок.

Несколько раз были запросы на РУ, которые должны поддерживать ток разряда с точностью 0,5%. Давайте этот вопрос рассмотрим более подробно.

Во-первых. Для проверки точности поддержания тока разряда у Заказчика должен быть поверенный амперметр класса точности не мене 0,1. Такой измерительный прибор имеют далеко не все – ведь это лабораторный амперметр, предназначенный для точных измерений и поверки менее точных амперметров.

Во-вторых. Промышленные датчики тока, которые используются в РУ, имеют точность измерения ± 1%. Для поддержания тока разряда на уровне ± 0,5% необходим прецизионный датчик тока, с точностью измерения не менее ± 0,1%. Найти такой датчик непросто, да и стоит он «не меряно». Схема управления и силовая часть будет намного сложнее, что приведет еще к большей стоимости РУ, а куда еще больше?

В-третьих. Согласно ГОСТ 28133-89 на БАТАРЕИ АККУМУЛЯТОРНЫЕ СВИНЦОВЫЕ ТЯГОВЫЕ точность поддержания тока разряда, в зависимости от режимов испытания, составляет ± 1% и ± 5%, а для автоматических установок допускается применять амперметры класса точности 1,5. Вот Вам и противоречия в самом ГОСТе, ведь с помощью амперметра класса точности 1,5 невозможно контролировать ток разряда с точностью ± 1%.

Был запрос на изготовление РУ на напряжение 1,75 - 2,17 В и ток 200 А – не сошлись в цене. Теперь и за такие деньги не возьмемся за разработку – ведь это единичный экземпляр, который не может быть дешевым.

Рассматривался вариант РУ, в котором тепло выдувается вверх, однако до практической реализации дело не дошло. Ведь 30 – 40 кВт, которые выдуваются в виде горячего воздуха, очень быстро нагреют помещение – намного эффективнее выдувать это тело на улицу через окно, или с помощью воздуховода.
Вот вкратце и все. Если чем-то заинтересовались или с чем-то не согласны – милости просим к диалогу, ведь все мы люди и все в этом мире изменяется.