Аккумулятор - это устройство для хранения энергии в химической форме. Аккумулятор работает благодаря тому, что два различных металла, находясь в кислотном или щелочном растворе, вырабатывают электричество.
Все аккумуляторы, независимо от электрохимической системы, характеризуются напряжением, электрической емкостью, внутренним сопротивлением, током саморазряда и, конечно же, сроком службы.
Емкость аккумулятора (А-ч) - это количество электрической энергии, которой должен обладать полностью заряженный аккумулятор. Номинальная емкость всегда указывается на этикетке аккумулятора или на самом аккумуляторе.
Саморазряд аккумулятора - это самопроизвольная потеря аккумулятором запасенной энергии с течением времени после того, как он был полностью заряжен. Явление саморазряда присуще всем типам аккумуляторов, независимо от их электрохимической системы. Для количественной оценки саморазряда используется величина потерянной аккумулятором за определенное время энергии, выраженная в процентах от значения, полученного сразу после заряда. Саморазряд максимален в первые 24 часа после заряда, а затем значительно уменьшается. Поэтому оценивается саморазряд за одни сутки и за один месяц после заряда.
Величина саморазряда зависит от температуры, с увеличением окружающей температуры саморазряд увеличивается.
Аккумулятор, как правило, считается вышедшим из строя после уменьшения его
емкости до 60%-80% от номинального значения. Срок службы аккумулятора зависит от
различных факторов: от его электрохимической системы, от методов заряда и
глубины разряда, от условий эксплуатации и процедуры обслуживания.
Для
эксплуатации крайне желательно, чтобы вес аккумулятора позволял одному человеку
без чрезмерных усилий его кантовать или носить на зарядку.
Стартерные аккумуляторные батареи (Рис. 105) Основная функция стартерных аккумуляторных батареи - надежный пуск подвесного электромотора.
Рис. 105.
Аккумуляторная батарея
Другая функция - энергетический буфер при работающем ПМ. Ведь наряду с традиционными видами потребителей, появилось множество дополнительных сервисных устройств, улучшающих удобство и комфорт экипажа РШ. Батарея компенсирует дефицит энергии при возрастании потребления в случае использования энергоемкого рабочего инструмента и оборудования, когда генератор ПМ не всегда может обеспечить отдачу мощности, необходимую для полного обеспечения всех включенных потребителей. Третья рабочая функция - энергоснабжение при выключенном ПМ. Однако, длительное использование электроприборов во время стоянки с неработающим ПМ приводит к глубокому разряду батареи и резкому снижению ее стартерных характеристик.
Батарея предназначена еще и для аварийного электропитания. При отказе генератора она должна обеспечить работу всех потребителей, необходимых для движения РШ.
Аккумуляторы AGM (Рис. 106) свинцово-кислотные аккумуляторные батареи, электролит которых абсорбирован в стекловолокнистый наполнитель, служащий одновременно сепаратором (технология АGМ).
Рис. 106. Аккумуляторы
AGM
Моноблоки полностью удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к герметизированным батареям, не требуют обслуживания и долива воды в течение всего срока службы. Низкое газовыделение, благодаря высокой степени рекомбинации газов (97%), низкое внутреннее сопротивление. Отличные характеристики при длительных многочасовых разрядах и кратковременных разрядах высокими токами. Возможна эксплуатация аккумуляторных батарей в любом положении. Данный тип аккумуляторов применяется в системах бесперебойного питания, системах безопасности, аварийного освещения, телекоммуникаций. Отличительные особенности: экономичность, универсальность применения (буферный и циклический режимы), низкая величина саморазряда, способность к восстановлению после высокого разряда.
Гелевые аккумуляторы (Рис. 107). Аккумуляторы с гелевидным электролитом могут заменять батареи с жидким электролитом практически при любом применении, а также там, где обычные батареи с жидким электролитом не могут использоваться.
Рис. 107. Гелевые
аккумуляторы
Гелевая батарея - это свинцово-кислотная батарея, которая загерметизирована с использованием особых клапанов и не должна открываться, не требующая обслуживания (периодически чистить клеммы, доливать чистую воду), в которой используется тиксотропный гелевидный электролит, использует реакцию рекомбинации для предотвращения выделения водорода и кислорода, которые обычно выделяются в ЖЭБ-батареях (батареи с жидким электролитом) (особенно при глубоком цикле), не проливается, поэтому может использоваться практически в любом положении, можно использовать рядом с чувствительным электронным оборудованием, повышенная безопасность на море, т.к. не образуется взрывоопасный водород в замкнутом пространстве.
Гелевые аккумуляторные батареи имеют рад преимуществ по сравнению с аккумуляторами типа AGM при сохранении всех их достоинств - герметичности, необслуживаемости, практическом отсутствии вредных газовыделений при работе. Гелевые аккумуляторы имеют примерно на 10-30% больший срок службы, чем AGM аккумуляторы. Также они менее болезненно переносят глубокий разряд. Однако, одним из основных преимуществ является существенно меньшая потеря ёмкости при понижении температуры батареи. Поэтому гелевые аккумуляторы рекомендуется применять там, где требуется обеспечить долгий срок службы при более глубоких режимах разряда, а также, если температура аккумуляторов опускается ниже 5°С.
Стационарные и тяговые аккумуляторные батареи применяются в телекоммуникациях, средствах напольного транспорта, горной промышленности, больницах, коммунальных услугах и на железных дорогах. Тяговые аккумуляторы представляют собой последовательно соединенные между собой аккумуляторы номинального напряжения. Батареи находятся в металлическом ящике, который имеет кислотостойкое покрытие и пластиковую основу (Рис. 108.).
Рис. 108. Стационарные и тяговые аккумуляторные батареи.