Мониторинг систем, оборудованных АКБ на примере поломоечной машины

    С 24/10/2018 по 26/10/2018 производилась диагностика электронной бортовой системы и аккумуляторных батарей полотера с помощью ABLogger. Тип аккумуляторных батарей (2 штуки), установленных на данном полотере: hoppecke 60 Aч (С5) номинальным напряжением 12 В. АКБ включены последовательно.

    Стоит сказать, что штатно должны быть установлены АКБ hoppecke, но емкостью 80 Aч (С5).



    Полотер оснащен встроенным зарядным устройством.

    Чтобы посмотреть, в каком режиме полотер РЕАЛЬНО эксплуатируется, мы установили прибор мониторинга для систем, оборудованных АКБ – ABLogger.



    ABLogger – это прибор, измеряющий напряжение на АКБ и токи потребления/заряда. Измеренные значения с метками реального времени сохраняются в память устройства. По окончанию мониторинга прибор нужно синхронизировать с ПК, чтобы оценить результаты мониторинга в виде графиков тока и напряжения.

    Графики изменения тока и напряжения во времени дают полное представление о работе ЛЮБЫХ транспортных средств или систем, оснащенных АКБ.

    Мониторинг осуществлялся в течение двух суток. Графики тока (верхний) и напряжения (нижний) представлены на рисунке 1:


    Рисунок 1

    Далее будем рассматривать различные участки графиков с рисунка 1:
    Рассмотрим промежуток времени с 12:28 до 13:21 24 октября (рисунок 2):

    По графикам видно, что АКБ заряжали, а затем запустили полотер.

    Анализируем графики: сначала АКБ заряжали (напряжение растет с 25,4 до 28,5 В). Зарядный ток постепенно снижается при практически постоянном напряжении заряда около 28,5 В. Примерно в 13:03 полотер снимают с заряда и пользуются: в 13:03 видно, что ток опускается ниже нуля (логика проста: если значение тока выше нуля – АКБ заряжается, ниже нуля – АКБ питает нагрузку). С 13:03 до 13:05 полотер интенсивно эксплуатируется – напряжение на АКБ падает до 24,2 В.

    После этого полотер вновь ставят на заряд.


    Рисунок 2

    Рассмотрим процесс заряда подробнее (см. рисунок 3):

    Максимальный ток заряда составил 4,55 А, максимальное зарядное напряжение 28,58 В. Видно, что напряжение быстро возрастает до 28,5 В и остается практически постоянным в течение примерно 18 минут. Зарядный ток при этом постепенно снижается до 2 А.

    Затем примерно в 12:50 ЗУ выключается (ток снижается до нуля), а в 12:53 вновь включается (видно по небольшому скачку тока и напряжения на АКБ).


    Рисунок 3

    После работник снял полотер с заряда и проверил его работу в течение около 30 секунд, после чего вновь поставил полотер на заряд (см. рис. 4):


    Рисунок 4

    После заряда полотер эксплуатировали с 13:22 до 14:03 (см. рисунок 5):
    Максимальный разрядный ток 44,53 А (минимальное напряжение 19,72 В). За 41 минуту АКБ отдали 13,6 Ач, несложно вычислить, что за час работы в таком режиме АКБ отдали бы около 20 Ач.


    Рисунок 5

    После интенсивной эксплуатации полотер ставят на зарядку с 14:04 до 17:04 (см. рисунок 6):
    Как видно из графиков, максимальное напряжение на АКБ во время заряда 32,02 В, а максимальный зарядный ток 10,41 А. В 16:28 начинается выравнивающий заряд, в ходе которого, очевидно, за счет электролиза АКБ теряет воду. Эта потеря воды должна компенсироваться доливом дистиллированной воды хотя бы раз в полгода.

    На основе значений тока также вычисляется емкость (красная кривая на верхнем графике на рисунке 6). Емкость, принятую АКБ в ходе заряда легко вычислить, если вычесть рассчитанное значение емкости в начале заряда из значения в его конце.

    Так, в ходе заряда АКБ приняла емкость 15,44 Ач. Этого достаточно для компенсации емкости, отданной в ходе эксплуатации полотера.


    Рисунок 6

    После заряда, полотер вновь эксплуатируется в период с 17:05 до 17:23 (см. рисунок 7):

    Как видно из графиков, максимальный разрядный ток составляет 43,74 А (минимальное напряжение 22,63 В). За 18 минут АКБ отдали 8,78 Ач, что соответствует 29,2 Ач за час.


    Рисунок 7

    Рабочий день 24 октября закончился, но оператор забыл поставить полотер на заряд. Как итог, полотер ставят на заряд лишь на следующий день в 10:27 (рисунок 8):


    Рисунок 8

    Из-за ошибки оператора, забывшего в конце рабочего дня поставить полотер на зарядку, времени на полный заряд уже не остается. Как итог, полотер стоит на зарядке с 10:27 до 11:38 (71 минуту), а после его вновь начинают эксплуатировать.

    Как видно из рисунка 9, заряд попросту не успевает дойти до стадии выравнивания. Исходя из графиков на рисунке 6, можно предположить, что необходимо, чтобы АКБ непрерывно заряжались приблизительно 2 часа, чтобы ЗУ переключилось на выравнивающий заряд.
    Максимальное напряжение на АКБ во время заряда 28,59 В (максимальный зарядный ток 10,34 А) – во время заряда АКБ приняли 8,26 Ач.


    Рисунок 9

    После заряда полотер вновь эксплуатируется в период с 11:38 до 12:00 (рисунок 10):
    Максимальный разрядный ток 47,9 А (минимальное напряжение 22,11 В). За 22 минуты АКБ отдали 9,35 Ач, что соответствует 25,5 Ач в час.


    Рисунок 10

    Далее полотер вновь стоит на зарядке в период с 12:09 до 14:34 (рисунок 11):
    Максимальное напряжение на АКБ во время заряда 32,01 В (максимальный зарядный ток 10,38 А) – с 13:57 при выравнивающем заряде происходит потеря воды за счет электролиза.

    Во время заряда АКБ приняли 10,64 Ач.


    Рисунок 11

    Затем полотер вновь эксплуатируют с 14:36 до 15:21.
    Однако, в 15:14 оператор решает поставить полотер на заряд. Полотер заряжается лишь 4 минуты, после чего его вновь снимают с заряда и продолжают эксплуатировать. Напряжение на АКБ падает до 18,89 В. При таком уровне напряжения АКБ изнашиваются очень быстро.
    Графики см. на рисунке 12:


    Рисунок 12

    После такой экзекуции АКБ вновь ставят на заряд. АКБ заряжается с 15:24 до 18:35 (рисунок 13):
    как видно, при таком времени заряда (3 часа 11 минут) заряд успевает дойти до стадии выравнивания.

    Во время заряда АКБ приняли 14,68 Ач.


    Рисунок 13

    Очевидно, что АКБ изношена – напряжение падает до примерно 11 В в расчете на одну батарею при реальном расходе емкости лишь 10-15 Ач. И это при том, что заявленная емкость АКБ – 60 Ач. Максимально возможная длительность уборки, таким образом, ограничена временем 30-40 минут. Неудивительно, особенно учитывая, что воду в АКБ никто не доливает, притом что ЗУ производит выравнивание КАЖДЫЙ раз, если АКБ стоят на зарядке хотя бы 2 часа. И работники иногда забывают поставить полотер на зарядку, оставляя АКБ почти полностью разряженными. То, что полотер при таком режиме эксплуатации вообще в состоянии проработать хотя бы полчаса – уже чудо.

    Учитывая состояние АКБ, мы решили не уповать на штатное ЗУ, а попробовать восстановить батареи, используя профессиональное оборудование – Активатор AEAC-12V. Ступени программы обслуживания см. на рисунке 14:


    Рисунок 14

    Мы решили начать с разряда – все-таки интересно, какова реальная емкость АКБ. Вообще, согласно IEC 60095-1:2006, для определения резервной емкости нужно разряжать АКБ до напряжения 10,5 В. Однако учитывая, что батареям плохо, мы решили ограничиться разрядами до напряжения 11,1 В. Как видно по результатам полностью пройденной программы обслуживания, до обслуживания резервная емкость составила лишь 18 минут. После обслуживания – уже 97 минут. Стоит заметить, что в идеале такая АКБ должна иметь резервную емкость 240 минут.

    Займемся второй батареей (см. рисунок 15):


    Рисунок 15

    Как видно по окончанию программы обслуживания, она проявила себя чуть хуже – 16 минут резервной емкости по первому разряду и 87 минут после обслуживания. 

    Рекомендации

    1) Учитывая особенность ЗУ в виде выравнивающего заряда КАЖДЫЙ раз, когда АКБ стоит на зарядке хотя бы 2 часа, необходимо компенсировать потерю воды доливом дистиллированной воды хотя бы раз в полгода. Также желательно иногда проводить контрольно-тренировочные циклы.

    2) Ни в коем случае не оставлять АКБ разряженными. После эксплуатации полотера ВСЕГДА ставить его на заряд.

    3) Подстроить зарядное устройство, ограничив напряжения на выравнивающем заряде
    до 31,2 В.

    Выводы

    1. Нельзя сказать, что «раньше полотер работал плохо, а теперь полотер работает хорошо» — даже несмотря на то, что резервная емкость АКБ после обслуживания выросла в 5,5 раз. Необходимо провести с работниками, эксплуатирующими полотер, разъяснительную беседу, в ходе которой объяснить, как правильно эксплуатировать подобную технику.
    2. Замена неизвестным «Кулибиным» штатных АКБ на подобные, но меньшей емкости, была не лучшей идеей. Полотер лучше эксплуатировать со штатными батареями большей емкости.
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 0

    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

    Самое читаемое