Тяговые аккумуляторы для складской техники

Виды аккумуляторов для погрузчиков и аналогичной складской техники

Машины, работающие на аккумуляторах, незаменимы для выполнения погрузочно-разгрузочных работ в закрытых цехах и складских помещениях, перемещения небольших грузов до 2 тонн. Погрузчики отличаются особой конструкцией трансмиссии и снабжены аккумуляторами большой емкости.

Все аккумуляторы, которые могут быть установлены на погрузчиках, делятся на 2 большие группы – пусковые и тяговые.

• Батареи пускового типа устанавливают на машинах с двигателем внутреннего сгорания, и ключевая их функция – запуск двигателя. Батареи выдают высокий ток за короткое время и заряжаются прямо при работе от генератора. Данные устройства не нуждаются в обслуживании, но имеют существенный недостаток: не выносят глубокий разряд.
• Тяговые АКБ для штабелеров и погрузчиков работают на режиме «заряд-разряд», сохранят заявленные показатели напряжения и отдают ток до полной разрядки. При зарядке легко восстанавливаются и не теряют емкость.

Электропогрузчики, штабелеры, ричтраки, электротележки и другая складская техника, предназначенная для транспортировки грузов, работает на тяговых батареях. Тяговые АКБ для погрузчиков используются как при малых нагрузках, так и в условиях многосменного режима и максимально интенсивной эксплуатации.

Виды тяговых аккумуляторных батарей для погрузчиков

Тяговые батареи бывают 3 основных видов:

Щелочные АКБ

Называются так ввиду используемого жидкого электролита, представленного водным раствором щелочных металлов. Внутри батареи осуществляется процесс электролиза, благодаря которому и вырабатывается ток. Пластины являют собой стальную сетку с активной массой: «+» с гидратом окиси никеля, а «-» с губчатым железом. Корпусы выполняются из пластика или металла.

Щелочные аккумуляторные батареи для погрузчиков используются редко, поскольку служат максимум 4 года, а выдерживают не более 1000 циклов «заряд-разряд».

Кислотные АКБ

Устройства, состоящие из 2 блоков отрицательных и положительных пластин, погруженных в раствор серной кислоты: «+» имеют панцирную или трубчатую конструкцию и заполнены диоксидом свинца, «-» сделаны в виде решетки и наполнены массой из губчатого свинца.

Кислотные батареи более выносливые и долговечные, могут выдержать до 1500 циклов «заряд-разряд». Емкость кислотной батареи превышает таковую у щелочной в 2 раза.

Кислотные АКБ для погрузчика классифицируются на необслуживаемые и обслуживаемые.

• Электролит в обслуживаемых аккумуляторных батареях представлен жидким водяным раствором серной кислоты определенной плотности, который постепенно испаряется при работе. Потому периодически нужно контролировать его уровень во избежание сульфатации батареи и доливать дистиллированную воду. Для обслуживания АКБ в ней предусмотрена пробка.

АКБ постоянно модернизируются: конструкция совершенствуется таким образом, чтобы испарение жидкости было минимальным, эксплуатация безопасной, а обслуживание – простым и нечастым. Кислотные аккумуляторы для штабелера от производителя SIAP отличаются усовершенствованным строением, долговечностью, безопасностью и нуждаются в минимальном обслуживании.

Кислотные батареи обслуживаемого типа имеют широкую сферу использования, от поломоечных машин до погрузчиков, работающих от электрического тока без подключения в сеть. Благодаря доступной цене и хорошим эксплуатационным характеристикам батареи занимают лидирующие позиции среди ассортимента.

Заряд кислотных АКБ выполняется в специально отведенном помещении и занимает порядка 10-14 часов (зависит от емкости АКБ и типа зарядного устройства). Чтобы ускорить данный процесс, на батарею устанавливают систему перемешивания электролита. Это позволяет сократить время зарядки до 6-8 ч.

• Необслуживаемые батареи герметизированы, поэтому не требуют обслуживания. Гелевое состояние электролита исключает сульфатизацию пластин и риск короткого замыкания. Вместо водяного раствора в них используется серная кислота и газ, имеющие состояние геля. Электролит не вытекает и не расслаивается.

Общее напряжение батареи соответствует сумме напряжений ее элементов.

Чтобы гелевые батареи прослужили как можно дольше, разряд должен быть не более 60%. Также следует помнить, что АКБ термочувствительны: емкость снижается при низких температурах и повышается при высоких. В обоих случаях значительно сокращается срок службы батареи.

Для их зарядки используют высокочастотные устройства. Сфера использования гелевых аккумуляторов шире: они подходят не только для погрузчиков, но и для другого оборудования. Причем допускается их эксплуатация в помещениях с особыми требованиями к чистоте воздуха: на фармацевтических, пищевых и других предприятиях. Поскольку батареи не выделяют вредной химии при заряде, не нужно выделять спецпомещение для их заряда и хранения.

Литий-ионные АКБ

Литий-ионные АКБ схожи по устройству и работе с обычными батареями, применяемыми для цифровой либо бытовой техники. Считаются самыми передовыми и высокотехнологичными. При аналогичной энергоэффективности с кислотными АКБ литиевые устройства меньше весят, компактнее, не нуждаются в обслуживании, долго отдают энергию и быстро заряжаются.

Зарядка занимает не более 2 – 4 ч и может выполняться в любое время, например, в период простоя, не требует цикличности. Это не влияет на длительность работы аккумулятора. Подзаряжать батарею допустимо на любых показателях емкости. Можно организовать рабочий процесс в несколько смен, имея всего единицу техники. При заряде не выделяются вредные пары, а потребление энергии меньше на 30%, чем у батарей другого типа.

Срок службы литий-ионных аккумуляторов для погрузчиков составляет 3000 – 5000 циклов, что в 2 раза превышает таковой показатель у АКБ кислотного типа. Единственный недостаток – высокая цена.

Как выбрать аккумулятор для вилочного погрузчика?

Тяговую батарею подбирают с учетом характеристик погрузчика. Поэтому крайне важно изучить техническую документацию. Когда выбирают новую технику, определяются с ключевыми параметрами машины: особенностями эксплуатации, размерами, максимальной грузоподъемностью. На основании данных параметров определяют требования к аккумулятору: массу, габариты, емкость, силу тока, режим зарядки, период работы. Если погрузчик функционирующий и на нем уже стояла заводская батарея, покупайте аналогичный вариант с такими же характеристиками. Габариты АКБ должны соответствовать месту, которое для него заготовлено в погрузчике. Также нужно учесть расстояние между клеммами.

Не следует самостоятельно менять кислотные аккумуляторы на литиевые без модернизации электроники погрузчика. Нужно узнать о возможности таковой замены у производителя техники.

Параметры, которые следует учитывать при выборе аккумулятора для экскаватора-погрузчика

Существуют общие параметры, с которыми следует определиться перед тем, как покупать батарею:

• Габариты. Если аккумулятор не станет на место, предназначенное для этого в погрузчике, подключить его не получится.
• Номинальное напряжение. Средний показатель для одного элемента – 2 В. Чем большее количество элементов, тем большим будет напряжение. Минимально возможный показатель прописан в технической документации к погрузчику. Если вдруг документы утеряны, можно найти эту информацию в интернете.
• Емкость. Показатель показывает, сколько электричества выдаст батарея до полного разряда. Чем он выше, тем лучше.
• Саморазряд. Это характерно для многих батарей. Подразумевает утрату емкости батареи после зарядки без наружных потребителей энергии. Он максимален в первые 24 часа после заряда, а затем уменьшается. Показатель зависит от конструкции, вида батареи и технологии ее создания, в идеале это показатель

Источник

Обзор тяговых аккумуляторов, их виды и характеристики

Тяговые аккумуляторы нельзя отнести к какому-то определённому типу. Наоборот, к этой группе относятся некоторые свинцово-кислотные, щелочные и литиевые АКБ. Все они объединены в группу тяговых по своему назначению. Их работа заключается в обеспечении электроэнергией электромотора различных транспортных средств, механизмов и приспособлений. В этой статье мы рассмотрим особенности тяговых аккумуляторных батарей, разновидности и некоторые примеры таких моделей.

Особенности тяговых АКБ

Основным отличием тяговых аккумуляторов от привычных нам автомобильных стартерных батарей является их режим работы. Если стартерный аккумулятор отдаёт высокий пусковой ток только при запуске двигателя, то тяговая АКБ обеспечивает электромотор током в течение всего времени его работы. Проще говоря, тяговые аккумуляторные батареи работают в постоянном режиме заряд-разряд. Стартерные же, отдав ток при запуске, затем заряжаются от генератора работающего двигателя.

Из сказанного можно сделать вывод, что стартерные автомобильные аккумуляторы не могут использоваться в роли тяговых. Для них чувствителен глубокий разряд, поскольку после него они теряют часть своей ёмкости. А вот некоторые разновидности тяговых АКБ вполне могут использоваться в роли стартерных. Мы рассмотрим их ниже.
Вернуться к содержанию

Виды тяговых аккумуляторных батарей

Для лучшего понимания тяговые аккумуляторы можно классифицировать по их типам. Существуют:

Свинцово-кислотные

Можно выделить три разновидности свинцовых батарей.

• WET. Традиционные с жидким электролитом.
• AGM. Электролит содержится в стекловолокне.
• GEL. Электролит находится в виде геля (химическое соединение серной кислоты и оксида кремния).

Аккумуляторные батареи свинцово-кислотного типа WET наименее приспособлены для использования в качестве тяговых. Однако есть ряд производителей, которые выпускают такие модели для использования на погрузчиках и другой складской технике на электротяге. Они также применяются в роли АКБ в системах резервного и аварийного питания, промышленном оборудовании и т. п. Хотя эти уже относятся к группе стационарных по своему назначению. Основное же назначение батарей WET – это стартерные аккумуляторы для автомобиля.

Технология производства тяговых свинцово-кислотных АКБ отличается от стартерных. Они выпускаются по панцирной технологии. Название пошло от панцирной сетки, которой окружён положительный электрод. Её назначение в следующем:

• удержание материала электрода от разрушения;
• предотвращение образования крупных кристаллов свинца в процессе заряда.

Первые два похожи по своим характеристикам. Разница в том, что PzS выполнен в соответствии с требованиями стандарта DIN (Германия), PzB удовлетворяет положениям британского стандарта BS. Модели PzV в роли электролита имеют гелевый наполнитель.

Плюсы использования Pb батарей в роли тяговых.

• Простая и отработанная технология. Отсюда низкая стоимость по сравнению с другими видами. Зачастую именно фактор цены играет решающую роль при покупке этих АКБ.
• Низкий саморазряд.
• Выдают высокий ток.
• Легко и недорого перерабатываются в исходное сырьё.

• Чувствительность к глубокому разряду. Если в процессе работы их разряжать до 80%, то срок эксплуатации резко уменьшается. Большинство производителей выпускают модели с заявленным сроком службы до 1,5 тысячи циклов разряд-заряд. Для достижения этого срока эксплуатации они рекомендуют вести разряд только до 60%, а это серьёзно сокращает время работы оборудования.
• Низкая энергетическая плотность. Отсюда большие размеры и вес Pb аккумуляторов.
• Чувствительны к отрицательным температурам.
• Требуется еженедельный контроль электролита и его корректировка.
• В процесс заряда существенная доля электроэнергии (30%) теряется впустую.

Для погрузчиков свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы поставляются в виде сборок. Конструктивно они состоят из аккумуляторных элементов с номинальным напряжением 2 вольта (в процесс работы меняется в интервале 1,86─2,65 вольта). Элементы объединены в сборки с номиналом 24 и 48 вольт. Срок службы примерно 1,2─1,5 тысячи циклов.
Вернуться к содержанию

AGM и GEL

Аккумуляторные батареи AGM и GEL имеет смысл рассмотреть вместе, поскольку они имеют близкие эксплуатационные характеристики. Различия в устройстве связаны с тем, в каком состоянии находится электролит: в стекловолокне (AGM) и в виде геля (GEL).

Это как раз те АКБ, которые успешно работают в роли тяговых и стартерных. Они используются на автомобилях с системой «Старт-Стоп» и с большим числом потребителей тока на борту. Широко используются гелевые аккумуляторы в различных источниках бесперебойного питания, серверном и коммуникационном оборудовании. Легко и без последствий переносят глубокий разряд.

Ещё одной сферой применения этих батарей являются гелиосистемы. Благодаря устойчивости к циклированию, гелевые аккумуляторы накапливают энергию от солнечных панелей днём и отдают её ночью или в пасмурный день.

В складской технике также можно встретить AGM и GEL аккумуляторы, но там они не получили широкого распространения. Это объясняется высокой стоимостью. Для обеспечения питания электромобилей они также не подходят.
Вернуться к содержанию

Щелочные

Это наиболее распространённый вид тяговых аккумуляторов. По своей конструкции они похожи на свинцово-кислотные тяговые батареи. Они поставляются в сборках из отдельных Ni-Cd или Ni-MH аккумуляторных элементов. Используются элементы ламельного типа. Номинальное напряжение полностью заряженного элемента около 1,45 вольта при разомкнутой цепи. Рабочее напряжение составляет 1,25 вольта. Соединяя их, получают необходимое напряжение на выходе.

• Легко переносят глубокий разряд.
• Могут долго без последствий находиться в разряженном состоянии.
• Благодаря большому внутреннему сопротивлению выдерживают большие разрядные токи.
• Устойчивы к тряске и вибрации. Могут даже переносить кратковременные замыкания.
• По сравнению с Pb батареями щелочные имеют более высокую энергоёмкость и более длительный срок службы.
• Меньший саморазряд по сравнению со свинцово-кислотными.

К минусам следует отнести следующее.

• Для обслуживания требуется квалифицированный персонал. Периодически нужно проверять уровень электролита, а также грамотно проводить заряд.
• У никель-кадмиевых аккумуляторов ярко выражен «эффект памяти».
• Кадмий является ядовитым веществом, из-за чего осложнено производство и переработка таких батарей.

Литиевые

Литиевые аккумуляторные батареи можно разделить на литий─ионные и литий─полимерные. В роли тяговых нашли применение некоторые разновидности литий─ионных АКБ. В частности, используются модели LiFePO₄ и ряд других. Литиевые тяговые батареи постоянно совершенствуются для использования в электромобилях. Именно они стали использоваться для питания силовых агрегатов в электромобилях и автомобилях с гибридными двигателями.

Среди плюсов Li─Ion в роли тяговых батарей можно назвать следующие.

• Высокая энергоёмкость. Отсюда небольшие габариты при высокой мощности.
• Быстрый заряд.
• Спокойно работают в режиме заряд-разряд. Отрицательно сказывается только полный разряд в ноль или излишний перезаряд, но эту проблему обычно решает защита.

К минусам можно отнести.

• Высокая стоимость.
• Запасы лития ограничены.
• При работе используются дополнительные меры безопасности.

Ещё не так давно литий─ионные АКБ имели ряд ограничений для использования на электромобилях. Однако сейчас большинство этих проблем решено благодаря разработке новых модификаций этих батарей. И производители постепенно переходят на массовое производство.

Можно также отметить использование литиевых АКБ для питания электромоторов различных летающих гаджетов типа квадрокоптеров, дронов и т. п.
Вернуться к содержанию

Прочие

В роли тяговых на сегодняшний день используются только вышеперечисленные типы аккумуляторных батарей.

К прочим в основном относятся те, что сейчас находятся в стадии разработки. В основном это различные модификации литий─ионных АКБ. Специалисты разрабатывают новые химические соединения для увеличения ёмкости, уменьшения размеров и веса, а также увеличения скорости зарядки.

В Японии, например, работают над заменой лития натрием в Li─Ion аккумуляторах, поскольку последний более распространён в природе. Некоторое время назад было много шума по поводу графеновых аккумуляторов. Однако пока нет коммерческих образцов и не налажено массовое производство.

Примеры моделей тяговых АКБ

Рассматривать модели тяговых АКБ для автомобилей, скутеров или моторных лодок в рамках этой статьи не имеет смысла. На сайте не раз были обзоры производителей аккумуляторов, где были представлены такие модели. Поэтому рассмотрим, какие тяговые аккумуляторные батареи предлагают некоторые отечественные предприятия для складской техники.

Ниже приведены примеры тяговых аккумуляторов, выпускаемых тремя отечественными предприятиями.

Тюменский аккумуляторный завод

В группе тяговых аккумуляторных батарей предлагаются следующие модели.

• 24 вольта. Ёмкость составляет от 210 до 1200 Ач. Тип PzS.
• 40 В. 70─120 Ач. PzS.
• 48 В. 210─1200 Ач. PzS.
• 80 В. 210─1200 Ач. PzS.

Курские аккумуляторы

Курское предприятие предлагает следующие тяговые АКБ.

• Серия ТНЖ и ТНК. Ёмкость 250─950 Ач. Назначение ─ безрельсовый напольный транспорт.
• Серии ТНЖШ и FLM (никель-железные), ТНКШ и KL (никель-кадмиевые). Ёмкость 350 до 550 Ач. Для питания электромоторов рудничных электровозов.

Великолукский аккумуляторный завод

Здесь тяговые батареи представлены в серии FL/FH.

• FL 500 МР, FL 350 MP. Для рудничных электровозов.
• FL 300 ВМР, FL 250 P, FL 350 II КР, FL 500 К P, FL 400 P, FL 450 P. Для напольного безрельсового электротранспорта.

Источник