Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 10
1.1. Особенности эксплуатации автономных рефрижераторных контейнеров и режимы работы двигателей. 10
1.2. Существующие системы пуска дизелей рефрижераторных контейнеров и их основные эксплуатационные показатели 13
1.2.1. Электростартерная система пуска 13
1.3. Основные требования к системам пуска дизелей рефрижераторных контейнеров . 33
1.4. Выводы по главе 1 35
Глава 2. Исследование процессов заряда и разряда аккумуляторных батарей в системе пуска дизеля 36
2.1. Особенности процесса заряда аккумуляторных батарей и физические предпосылки для формирования основных принципов нормального процесса заряда 36
2.2. Разработка зарядного устройства с использованием суперконденсатора 44
2.3. Разработка зарядного устройства с использованием метода разностных потенциалов 45
2.4. Разработка зарядного устройства с использованием предельно - амплитудного метода 49
2.5. Анализ факторов, влияющих на конечный зарядный ток батареи 53
2.6 Выводы по главе 2 59
ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования разработанного заряд ного устройства 61
3.1. Задача и методика экспериментальных исследований 61
3.2. Результаты экспериментальных исследований зарядного устройства, разработанного по методу разностных потенциалов 62
3.3. Результаты экспериментальных исследований зарядного устройства, выполненного по предельно - амплитудному методу 67
3.4. Контроллер CCU6225-G трекинговых GSM/GPS систем 80
3.5 Выводы по главе 3 91
Глава 4. Анализ эффективности применения разработанных заряд ных устройств для стартерных батарей АРК 88
4.1 Определение экономического эффекта от эксплуатации зарядных устройств, выполненных по методу разностных потенциалов и предельно -амплитудному методам 88
4.2. Выводы по главе 4 94
Общие выводы 95
Список литературы
- Существующие системы пуска дизелей рефрижераторных контейнеров и их основные эксплуатационные показатели
- Основные требования к системам пуска дизелей рефрижераторных контейнеров
- Разработка зарядного устройства с использованием суперконденсатора
- Результаты экспериментальных исследований зарядного устройства, выполненного по предельно - амплитудному методу
Введение к работе
Скоропортящимися грузами называют грузы, требующие при перевозке соблюдения температурного режима, определенной влажности и строгого выполнения санитарно-гигиенических требований. Правильные условия перевозки этой группы грузов гарантируют сохранность свойств продукта, обуславливающих его пригодность удовлетворять определенную потребность в данном продукте в соответствии с его назначением.
По исследованиям, проведенным в НИИАТе [1-8], только третья часть овощей и фруктов доходит до стола потребителей в соответствующем качестве из-за нарушений при уборке, переработке, хранении, транспортировке и реализации. Это связано с отсутствием прежде всего современных специализированных транспортных средств, тары, складов, перегрузочной техники и
При перевозках скоропортящихся грузов автомобильным специализированным транспортным средством экономически целесообразным можно считать расстояние до 230 - 430 км (в зависимости от вида и сохранности груза, технологии перевозок и других факторов). При этом зона использования автотранспортных средств, например, на перевозке картофеля, значительно меньше, чем при перевозке фруктов. Считается целесообразным все перевозки до 230 км (это 25 - 30 % всего объема) передать автомобильному транспорту, как более оперативному [9-12].
Наше государство ежегодно теряет от потерь плодоовощной продукции около 30 млн. долл.
В России возделываются более 60 видов овощей. Холодостойкие культуры (капуста, свекла, морковь, зелень, бобы) распространены повсеместно. Теплолюбивые (арбуз, дыня, баклажан, перец, томаты) произрастают в отдельных регионах (Краснодарский край, Астрахань, Северный Кавказ, Амурская область, Хабаровский край и т. п.). В остальных регионах овощи выращивают с использованием теплиц, парников [13-15].
Для каждого вида скоропортящегося продукта существуют свои температурные режимы, при которых остаются неизменными его вкус, питательность, содержание витаминов, особенности его запаха, внешний вид и предотвращается отрицательное воздействие микробиологических процессов, приводящих к гниению, распаду, брожению и подобным реакциям.
В грузах растительного происхождения при взаимодействии с окружавшей средой происходит развитие биохимических процессов. Например, для зерна, овощей и фруктов характерно дозревание, при котором в зернах сахар переходит в крахмал, а во фруктах и овощах крахмал превращается в сахар. Гнилостные бактерии способствуют распаду белковых веществ, под действием плесени происходит разложение жиров и углеводов вплоть до образования ядовитых веществ.
Процесс дыхания для грузов растительного происхождения зависит от температуры и влажности, причем окисление и распад органических соединений сопровождаются выделением тепла, что приводит к самонагреванию, самовозгоранию и порче продукта.
Отдельные продукты лучше сохраняются при повышенной температуре, другие - при пониженной. При этом необходимо знать максимальные и минимальные пределы температурного режима, при которых не происходят изменения качества перевозимого продукта. Например, для свежих плодов и овощей температура - 1,5...-2,5 С может привести к замерзанию внутриклеточных соков, т.е. к наступлению "биологической смерти" [16]. Немаловажно знать процент воды в продуктах, так как повышенное содержание воды уменьшает срок хранения скоропортящейся продукции.
Практика показывает, что пониженные температуры увеличивают срок сохранности продукта, причем очень важным для сохранения качества является предварительное, еще до перевозки, охлаждение, что уменьшает интенсивность дыхания и испарения, увеличивает устойчивость к возбудителям заболеваний и задерживает, например, созревание плодов. Транспортировка охлажденных плодов и овощей сокращает потери от порчи на 3 - 12 %, что увеличивает выход стандартной продукции на 9 - 24 %.
Важны также скорость охлаждения и время достижения необходимой для данного продукта температуры транспортировки. Так, задержка охлаждения яблок на одни сутки после съема с деревьев сокращает срок хранения их на 7 - 10 суток. Косточковые плоды, ягоды, виноград, семечковые надо охлаждать не позже, чем через 4 ч после сбора с начальной температуры +25 СС до+5 С [17].
В зависимости от способа температурной обработки грузы делятся на: свежие или остывшие продукты (без изменения их естественного состояния); охлажденные (температура -6...+4 С, иногда до +13 С); замороженные (температура -7...-18 С); глубокозамороженные (температура ниже-18 С); подогретые (температура выше температуры наружного воздуха). Холод применяют сразу при производстве продукции (после убоя скота, ловли рыбы; сбора урожая отдельных культур и т. д.) и непосредственно при перевозке отдельной продукции в холодильниках и дальнейшего ее хранения в таком же замороженном виде.
Доставка живой рыбы является наиболее сложным процессом, так как требует конкретных условий, необходимых для жизнедеятельности данного сорта рыбы: большого количества воды определенной температуры (+4...+6 С), что замедляет физиологические процессы и увеличивает срок перевозки; осторожности перегрузки из-за возникающего у рыб стресса; аэрации воздуха; ликвидации хлора в воде и др.
Условия перевозки (в том числе температура воды) определенного сорта рыбы зависят от сезона. Например, карпа и сазана с ноября по март надо перевозить в воде при температуре 1 ...3 С, а с июня по август - 8... 10 С; толстолобик не перевозят в июне и августе, а щуку - в апреле и мае. Вода должна быть процежена, иначе ил и песок могут попасть в дыхательные пути и рыба задохнется. Естественно, стоимость снулой и живой рыбы резко отличается.
Воздействие на продукты неблагоприятных факторов при нарушении температурного режима приводит к резкой потере качества и понижению стойкости при дальнейшем хранении.
Особое значение в технологическом аспекте имеет подготовка груза к перевозке и дальнейшему хранению. До 30 - 40 % потерь сельскохозяйственной продукции связано с укладкой в одну тару плодов разной спелости, больных плодов, заражающих остальные, земли, создающей микрофлору и способствующей быстрой порче продуктов и т. д. Кроме того, сбор урожая проходит в обстановке, неблагоприятной для хранения.
Каждый продукт в зависимости от вида, сорта, способа производства и термической обработки имеет свой временной период нахождения в системе транспортировки. Поэтому возникают задачи по ускорению продвижения грузопотока с целью обеспечения предельно минимального срока доставки, т.е. появляется ограничение: срочность доставки, в основе которой находится время технологического предела. Время технологического предела обусловлено стойкостью скоропортящегося продукта и связано, в том числе, с системой организации продвижения грузопотока. Исследованиями установлено, что математическое ожидание продолжительности перевозок отдельных отправок для разных грузов находится в пределах 4-5 сут [18, 19].
Совершенно естественно, что соблюдение температурного режима и сроков перевозки скоропортящихся грузов требует применения логистики, Л основной целью которой является "сжатие" транспортного процесса до возможного минимума времени при сохранности качества перевозимого груза. Логистика в рыночных условиях рекомендует, особенно для этой группы грузов, современные передовые технологии. Среди них, прежде всего прямая автомобильная, особенно если это касается не глубокозамороженных продуктов, и интермодальная технологии. Последняя, позволяет перевозить гру- зы на большие расстояния без выемки их из емкости, в которую первоначально уложен груз с соблюдением всех его особенностей.
Значительная часть грузов, относящаяся к скоропортящейся продукции, требующая соблюдения температурных режимов от производства до потребления, перевозится в автономных рефрижераторных контейнерах (АРК). Между тем, потери этой категории грузов при перевозке на транспорте по-прежнему достигают значительных размеров. В России ежегодные потери от транспортировки только плодов и овощей составляет около 250 млн. рублей. В связи с этим, вопросам развития и совершенствования АРК уделяется большое внимание.
Рис. 1. Рефрижераторные контейнеры и дизель-генераторная установка
Рефрижераторный контейнер представляет собой сложный энергетический комплекс, в котором каждый составной элемент (система) представляет собой неотъемлемую часть, влияющую на работу всего комплекса в целом. В частности, как показывают данные статистической отчетности, одним из важных факторов, обеспечивающем устойчивую работу контейнера, заданный температурный режим, а, следовательно, и сохранность перевозимых грузов, является электростартерная система запуска дизеля, получившая преимущественное распространение на АРК. Наиболее слабым звеном в этой системе пуска является кислотная аккумуляторная батарея. Выход из строя аккумулятора непосредственно влечет за собой остановку всей системы охлаждения и резкое нарушение температурного режима.
Анализ потребления аккумуляторных батарей для АРК показал, что продолжительность работы одной батареи на контейнере практически не превышает одного года, т.е. в 3 раза меньше срока, установленного заводом-изготовителем.
Экспериментальные и теоретические исследования режима заряда стар-терных кислородных аккумуляторных батарей АРК, анализ условий их эксплуатации на контейнере позволили выявить две основные причины преждевременного выхода батарей из строя - батареи типа АРК эксплуатируются в условиях повышенного перезаряда и заряда при повышенных температурах электролита.
Наличие указанных недостатков в электростартерной системе запуска дизеля приводит к снижению надежности и эффективности ее использования, значительным потребностям в аккумуляторных батареях и значительным простоям АРК по причине их отказа.
Данная работа посвящена вопросам выбора режимов заряда на АРК с целью разработки способов и путей улучшения системы автоматизации этих процессов, создание новых прогрессивных конструкций зарядных устройств, способствующих улучшению работы электростартерной системы запуска дизеля.
Существующие системы пуска дизелей рефрижераторных контейнеров и их основные эксплуатационные показатели
Электростартерная система пуска (рис. 1.4) состоит из стартера, зарядного устройства, аккумуляторной батареи, коммутационных приборов и соединительных проводов.
Основным недостатком электростартерной системы пуска является низкая ее надежность из-за отказов батарей.
Существующая система заряда стартерной кислотной батареи АРК не предусматривает автоматического включения зарядного устройства, когда требуется сильная степень разряженности аккумуляторной батареи, и отключение зарядного устройства при полной ее заряженности. В коротких груженых рейсах время заряда батареи ограничено и может оказаться недостаточным для полного ее восстановления. В длинных груженых рейсах наоборот чрезмерное пропускание тока через электролит после полной ее заряженности может приводить к перезарядам. Таким образом, при существующем схемном решении процесса заряда аккумуляторной батареи АРК возникают ситуации, которым свойственно появление недозарядов и перезарядов, губительно действующих на срок службы батарей.
Средняя продолжительность нахождения АРК в эксплуатации от последнего УТО до момента обследования батарей составила 5-8 суток. Результаты проверки технического состояния аккумуляторных батарей представлены в табл. 1.1.
Из табл. 1.1. видно, что 70% батарей от общего количества обследуемых оказались полностью разряженными, около 94% батарей имели плотность электролита значительно ниже нормы и только 0,5% батарей с уровнем электролита в пределах нормы.
Из табл. 1.2 следует, что 72% батарей от общего количества обследуемых являются разряженными, только 27,2 % батарей имеют нормальную плотность электролита, а более 22% батарей оказались с уровнем электролита h=0 мм. Таким образом, данные, представленные в таблице 1.1. и 1.2, убедительно доказывают неудовлетворительную работу ряда ПТО, проводящих УТО по обслуживанию батарей, что является причиной плохой эксплуатации их на контейнере и значительно сокращает и без того малый срок службы батарей на АРК.
На основании статистического материала, полученного при обследовании батарей на рис. 1.5 в качестве примера представлена гистограмма распределения напряжения на элементах батареи за период времени после проведения УТО до проверки ее технического состояния. Гистограмма показывает, что среднее значение напряжения на батарее равно йв=1,89 В и Up=l,85 В. Среднее квадратичное отклонение аБ=0,143 и о =0,164. При среднем напряжении аккумуляторная батарея является практически разряженной [21, 22].
Основными причинами, приводящими к значительной разряженности батарей на АРК могут быть: неудовлетворительная работа зарядного устройства, а также специфические условия эксплуатации батарей на контейнере.
Для проверки работы зарядного устройства была выполнена серия экспериментальных исследований по определению зарядно-разрядных характеристик, как для новых стартерных кислотных батарей 6СТ-105, так и для отработавших в эксплуатации около полугода. В процессе эксперимента устанавливалось соответствие между характеристиками зарядного устройства и аккумуляторной батареи. Для этого требовалось получить основные параметры аккумуляторной батареи и зарядного устройства: конечное напряжение на батарее, плотность электролита, время, необходимое для полного заряда батареи, зарядный ток и зарядное напряжение. В процессе исследований осуществлялась зарядка кислотной аккумуляторной батареи, разряженной на 10%, 25%, 55%, 100%.
Результаты проведенных экспериментов по зарядке батарей с различной степенью разряженностью позволили установить зависимость напряжения на аккумуляторной батарее от зарядного тока (рис. 1.6), отданного полупроводниковым зарядным устройством (ПЗУ) АРК.
Полученная зависимость имеет падающий характер по току, т.е. в процессе заряда батареи с ростом напряжения зарядный ток уменьшается. Данные эксперимента показывают, что существующее штатное зарядное устройство при определенных условиях эксплуатации может обеспечить заряд батареи да состояния полной заряженности с конечным напряжением 2,4-2,5 В на элемент.
Однако, применительно к АРК это зарядное устройство неэффективно, что объясняется специфическими условиями эксплуатации этих контейнеров.
Оценим влияние условий эксплуатации батарей на их техническом состоянии на основе результатов обработки статистического материала по эксплуатации АРК и экспериментальных исследований.
Основные требования к системам пуска дизелей рефрижераторных контейнеров
Эксплуатационные качества, в том числе и надежность в различных климатических зонах, в значительной степени зависят от эффективности и безотказности систем пуска двигателей. Это определяет следующие общие требования к системам запуска [38].
В результате того, что дизели рефрижераторных контейнеров эксплуа тируются в зонах, имеющих различное температурное воздействие, изме няющееся в пределах +50 - -45 С окружающего воздуха, то система пуска в этих условиях должна развивать достаточную мощность и благоприятное протекание характеристик, обеспечивающих надежный пуск дизелей.
Кроме того, в указанном рабочем диапазоне температур необходимо со хранить аккумулирующие свойства и надежность системы пуска для обеспе чения постоянной готовности к работе не только энергетического оборудова # ния рефрижераторных контейнеров, но и самой системы пуска.
В тех случаях, когда пуск дизеля не осуществляется с первой попытки, требуется предусмотреть возможность производить некоторое число пусков, после которых аккумулирующие свойства системы должны быть восстановлены.
В целях осуществления постоянного контроля за состоянием аккумуляторов энергии необходимо предусмотреть сигнализацию их степени заря-женности.
Для обеспечения минимальных затрат на обслуживание в эксплуатации система пуска в конструктивном исполнении должна быть проста и надежна.
В целях сокращения затрат, связанных с производством, обслуживанием и ремонтом системы пуска, ресурс ее должен быть не менее ресурса соответствующих типов контейнеров.
Кроме того, система пуска должна обладать незначительными габаритами и металлоемкостью, а так же в ее конструкции не должно быть дефицитных материалов. В соответствии с изложенными требованиями, в целях сохранения аккумулирующих свойств стартерной батареи АРК, увеличение ее срока службы, сокращение требуемого количества батарей, снижения простоев рефрижераторных контейнеров по причине отказа аккумуляторных батарей, повышение надежности электростартерной системы пуска, разработаны три варианта зарядных устройств, обеспечивающие нормальный режим заряда батарей в соответствии с условиями эксплуатации их на контейнере.
В основу разработки зарядных устройств положены технические требования, базирующиеся на исследованиях энергетического баланса, температурного режима заряда стартерной батареи, анализе соответствующего зарядного устройства и последних разработок в этой области.
1. Результаты обследования технического состояния стартерных батарей АРК позволили установить, что практически все батареи, возвращающиеся из рейса, оказались полностью разряженными.
2. Исследования условий эксплуатации АРК показали, что средняя наработка дизеля в загруженный рейс, соответствующая времени заряда аккумуляторной батареи, составляет 77,4 часа. При этом около 55% контейнеров имеют наработку меньше этого значения, а остальные нарабатывают больше.
3. Исследования процесса заряда батареи от существующего зарядного устройства, позволили установить, что для полной зарядки батарей, разря женных на 15, 25, 60 и 100 % требуется соответственно 14, 23, 51 и 80 часов. Разрядка батарей в результате саморазряда до 50% емкости происходит за 20 суток.
4. Сопоставляя данные по необходимому времени заряда аккумуляторных батарей и фактическому времени работы зарядного устройства можно сделать вывод, что практически во всех случаях батарея либо недозаряжает-ся, либо перезаряжается. Это приводит к ее преждевременному разрушению.
5. Экспериментальное исследование процесса заряда от полупроводникового зарядного устройства, а так же исследования влияния условий эксплуатации аккумуляторных батарей на АРК наглядно показывает неэффективность его работы, приводящей к нарушению энергетического баланса батареи. Как показывают расчеты, зарядная емкость в реальной ситуации в 9,0 раз превышает снимаемую с батареи и теряемую на саморазряд.
6. Анализ энергетического баланса батареи, а также результаты вскрытия и осмотра аккумуляторов АРК после годичной эксплуатации установили, что основной причиной преждевременного выхода батарей из строя является чрезмерный перезаряд их в процессе эксплуатации.
Разработка зарядного устройства с использованием суперконденсатора
Метод разностных потенциалов регулирования процесса заряда связан с абсолютным значением параметра, что по сравнению со всеми другими методами является решающим преимуществом по следующим причинам: нет необходимости знать «текущее» состояние заряженности батарей или значение какого-либо другого определяющего параметра; нет необходимости в измерителе высокого класса абсолютных значений; высокая функциональная надежность в условиях эксплуатации, заключающаяся в том, что если в аккумуляторной батарее окажется хотя бы один короткозамкнутый аккумулятор, любой критерий, основанный на абсолютной величине определяющего параметра окажется бессильным, что приведет к преждевременному выходу из строя всей аккумуляторной батареи, а данный метод окажется состоятельным.
Недостатком данного метода является сложности конструкции, значительные габариты и интенсивное газовыделение, образующееся в конце заряда при разложении воды.
Основными достоинствами системы регулирования процесса заряда являются простота конструкции, небольшие габариты, отсутствие интенсивного кипения электролита в конце заряда батареи.
Основной недостаток - увеличение конечного зарядного тока может приводить к росту коэффициента перезаряда батареи. Рис. 2.8 Суперконденсатор МНПО «Эконд» Энергозапас обычных аккумуляторных батарей (АБ), применяемых в автомобильной технике, как правило, во много раз превышает требуемый для электропуска двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Например, у батареи 6СТ55 он составляет 2400 кДж. а энергия, необходимая для пуска карбюраторного двигателя рабочим объемом 1,7 л, не превышает 15 кДж, т. е. в 150...800 раз меньше [2].
Данная особенность отбора энергии от АБ позволяет использовать промежуточный накопитель, преобразующий энергию батареи в мощный импульс тока, включив его параллельно батарее. Это позволяет в первоначальный период прокручивания коленчатого вала ДВС повысить частоту вращения при неизменных параметрах АБ или обеспечить прокручивание вала при использовании АБ с уменьшенным энергозапасом (разряжена или имеет небольшую исходную емкость).
В качестве таких накопителей целесообразно использовать суперконденсаторы «Эконд» (рис. 2.8) [3]. Они обладают лучшими характеристиками при низких температурах по сравнению с гальваническими элементами. Особенно они эффективны при разрядах большими токами в течение короткого времени.
Плотность энергии в суперконденсаторы «Эконд» в несколько раз выше, чем в лучших традиционных конденсаторах, а мощность импульсного разряда выше мощности АБ. Они наиболее эффективны в тех областях техники, где требуется импульсное выделение энергии за время порядка 0,1...10 с.
Напротив, при низких температурах емкость АБ понижается одновременно с падением напряжения. В среднем при понижении температуры электролита на 1С емкость АБ снижается на 1,0...1,5%. При температурах электролита ниже минус 30С АБ не принимает заряд и фактически эксплуатируется разряженной до 50...60% номинальной емкости [4].
При заряде стабильным током, признаком окончания заряда может служить время заряда, т.к. оно пропорционально сообщаемой емкости, в случае, если известно, какую емкость необходимо сообщить аккумуляторной батарее.
Существует и более универсальный метод, отраженный в [18]. При токе заряда, численно равном 10% номинальной емкости батареи, критерием является неизменность напряжения на аккумуляторе в течение двух часов с интенсивным газовыделением.
В целях недопущения большого перезаряда батарей, был выбран ток, численно равный 0,05 Сго, а время «постоянства» напряжения ограничено с интервале 30-60 минут. Используя некоторое минимальное приращение напряжения на зажимах батарей за постоянный отрезок времени, т.е. приравняв величину первой производной dU/dT Um можно утверждать, что момент полного заряда батареи определен.
Однако, характеристика напряжения аккумулятора в функции степени заряженности имеет две площадки (рис. 2.9). При длительном отстое или постановке сильно разряженной батареи возможно отключение заряда на первой горизонтальной площадке и, как следствие, хронический недозаряд. Для избежания недозарядов необходимо обеспечить зону нечувствительности схемы, обеспечивающей определение конца заряда.
Результаты экспериментальных исследований зарядного устройства, выполненного по предельно - амплитудному методу
Исследование процесса заряда стартерных кислотных аккумуляторных батарей от зарядного устройства, разработанного по методу разностных потенциалов проводились на стенде. В эксперименте использовались новые аккумуляторные батареи 6 СТ-120 фирмы «Трепча», подготовленные к работе согласно инструкции по вводу их в эксплуатацию. Фактическая емкость батареи, определялась в соответствии с [48] и составила Сф = 95,58 А ч при среднем разрядном токе 1р ср=11,94 А и времени разряда тр = 8 ч. Начальная температура электролита 1:эл = 22 С. После заряда батареи током Із = 12,0 А в течении 10 часов от полупроводникового зарядного устройства до состояния полной заряженности осуществлялось ее циклирование [66-72].
На рис 3.1 представлена схема стенда с измерительными приборами, на котором проводились циклы (заряд - разряд). Заряд батареи при цитировании производился от испытуемого зарядного устройства, реализованного по методу разностных потенциалов.
Результаты испытаний приведены в табл. 3.1, а характеристики заряда циклов №1, №5, №7, №12 - на рис 3.2 - 3.5. Анализируя данные табл. 3.1, полученные в процессе выполнения зарядно-разрядных циклов, можно отметить, что с осуществлением более глубоких разрядов, зависящих от ока и времени разряда, коэффициент перезаряда меньше, чем при незначительных разрядах. Так например, при разряде батареи в 5-ом цикле на 50% коэффициент перезаряда составил Кц = 1,12, а в 3-ем цикле при снятии с батареи — Ср = 6,15 А ч, Кц = 1,44. Согласно опытным данным среднее значение коэффициента перезаряда в цикле равно Кц = 1,53. При пересчете коэффициента перезаряда в циклах на коэффициент перезаряда батареи среднее его значение за время проведения эксперимента составило КДБ = 109. После проведения серии зарядно - разрядных циклов контрольная емкость батареи при среднем токе разряда 1р =11,84 А и времени разряда тр=8,3 ч составила СК=98,27А ч. Относительное изменение емкости за период циклирования при этом равно АС=2,81%. Кроме того, в эксперименте проверялась работоспособности устройства в комплексе с датчиком температуры электролита, позволяющим прерывать заряд батареи при достижении электролитом запрещенной температуры для проведения режима заряда.
При проверке работоспособности датчика температуры электролита была осуществлено 20 включений и столько же отключений зарядного устройства. Срабатывание датчика на отключение зарядного устройства происходила в диапазоне изменения температур электролита =40-45C, а не включение зарядного устройства при t =35-39С . В результате при достижении средой, в которую был помещен датчик, средней температуры электролита tcp=43C прерывался заряд аккумуляторной батареи, продолжение заряда происходило при снижении температуры электролита до tcp=37C.
Таким образом, результаты испытаний зарядного устройства, выполненного по методу разностных потенциалов, установили, что данное устройство обеспечивает полный заряд батареи с коэффициентом перезаряда КАБ=1,09. Кроме того, позволяет автоматически прерывать заряд при достижении состояния полной заряженности батареи.
Исследования процесса заряда стартерных кислотных аккумуляторных батарей АРК от подработанного зарядного устройства проводились на испытательном стенде по программе и методике испытаний [72-78, 85-87].
Схема разработанного зарядного устройства состоит из ограничителя амплитуды напряжения, включенного последовательно между выпрямителем и аккумуляторной батареей, содержащим ограничитель зарядного тока, датчик амплитуды напряжения, регулирующий амплитуду напряжения от температуры окружающего воздуха, и датчика температуры электролита, отключающего зарядное устройство при достижении предельного значения температуры электролита (+45 С).
