КОМПЛЕКС ПРОЦЕССА ЗАРЯДА – РАЗРЯДА
Аппаратно-программный комплекс процесса заряда, разряда и зарядно-разрядного циклирования аккумуляторов постоянным или асимметричным током в автоматизированном режиме.
Комплекс обеспечивает:
· проведение процесса заряда, разряда и зарядно-разрядного циклирования постоянным током;
· проведение технологического процесса заряда асимметричным током;
· одновременное проведение испытаний до 640 аккумуляторов по индивидуальной программе;
· широкий диапазон токов заряда-разряда;
· возможность проведения большого количества циклов заряда-разряда токами разной величины при разных способах окончания процесса;
· изменение параметров формировки аккумуляторов;
· измерение и контроль параметров в реальном времени с возможностью графического построения зарядно-разрядных кривых для каждого цикла;
· протоколирование информации о ходе процессов.
Принцип работы
Основным элементом, обеспечивающим выполнение индивидуальных зарядно-разрядных функций аккумулятора, является ячейка. В зависимости от способа заряда-разряда ячейки делятся на два типа:
ячейка ЗР – обеспечивает выполнения зарядно- разрядных функций постоянным током;
ячейка ЗА – обеспечивает выполнения зарядно- разрядных функций импульсным асимметричным током.
Технические характеристики ячейки ЗР
| Параметр | Значение |
| Диапазон измеряемых напряжений, В | 0…3,6 |
| Диапазон зарядных токов, А | 0,3…10 |
| Диапазон разрядных токов, А | до 100 |
| Допустимое отклонение значения тока от номинала, не более, % | ± 1,5 |
| Погрешность передачи по каналам напряжения и тока, не более, % | 0,2 |
| Ток утечки аккумулятора в отсутствии режимов заряда и разряда, мА, не более | 4 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 20000 |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP20 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 81x407x220 |
| Масса, кг, не более | 3,7 |
Технические характеристики ячейки ЗА
| Параметр | Значение |
| Диапазон измеряемых напряжений, В | 0…3,6 |
| Диапазон зарядных токов, А |
0,3…10
3...15 |
| Среднее значение постоянной составляющей асимметричного тока заряда, А |
0,25...1
1...5 |
| Амплитуда тока заряда, А, не более | 35 |
| Частота асимметричного тока, Гц | 20...200 |
| Изменение (от заданного) среднего значения постоянной составляющей асимметричного тока, %, не более | ± 1,5 |
| Погрешность передачи по каналам напряжения и тока, не более, % | 0,2 |
| Ток утечки аккумулятора в отсутствии режимов заряда и разряда, мА, не более | 4 |
| Напряжение на аккумуляторе при отключении от цепей заряда, В | 2 ± 0,01 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 20000 |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP20 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 87x407x270 |
| Масса, кг, не более | 4,3 |
Ячейки ЗР и ЗА обеспечивают задание и поддержание необходимых параметров процесса, обеспечивают измерения, контроль и сигнализацию параметров процесса. Для задания параметров процесса, а также отображения хода и результатов процесса используется компьютер.
Ячейки могут использоваться как отдельные изделия или как элемент внутренней сети в составе концентраторов, которые в свою очередь являются элементом сети Ethernet.
Компонентами аппаратно-программного комплекса технологического процесса заряда, разряда и зарядно-разрядного циклирования аккумуляторов являются концентраторы ЗР и ЗА, АРМ и силовые шкафы.
Концентратор ЗР предназначен для автоматического проведения программы испытаний постоянным или выпрямленным переменным током до 50-ти аккумуляторов. В состав шкафа может входить до 50 ячеек ЗР, компьютер, источник питания, источник бесперебойного питания, блок вентиляторов.
| Параметр | Значение |
| Габаритные размеры, мм | 1915x1224x854 |
| Масса без ячеек, кг, не более | 320 |
| Максимальная мощность, кВт, не более | 5,5 |
Концентратор ЗА предназначен для автоматического проведения программы испытаний до 40 аккумуляторов асимметричным током. В состав шкафа может входить до 40 ячеек ЗА, компьютер, источник питания, источник бесперебойного питания, блок вентиляторов.
| Параметр | Значение |
| Габаритные размеры, мм | 2325x1256x805 |
| Масса без ячеек, кг, не более | 350 |
| Максимальная мощность, кВт, не более | 7 |
Автоматизированное рабочее место представляет собой персональный компьютер с резервированием, техническое и программное оснащение которого, а также его производительность, обеспечивают автоматическое проведение программы испытаний аккумуляторов.
| Параметр | Значение |
| Габаритные размеры, мм | 1350x600x960 |
| Масса без ячеек, кг, не более | 155 |
| Максимальная мощность, кВт, не более | 6,5 |
Шкаф силовой обеспечивает подключение основной и резервной линии питания через АВР, питание составных частей оборудования, мониторинг входного/выходного коммутирующего оборудования.
| Параметр | Значение |
| Габаритные размеры, мм | 1700x500x800 |
| Масса без ячеек, кг, не более | 200 |
| Максимальная мощность, кВт, не более | 800 |
Возможно изготовление оборудования по индивидуальным требованиям заказчика как по количеству обслуживаемых аккумуляторов, так и по диапазонам токов заряда-разряда.
В процессе выполнения работ по разработке и внедрению Аппаратно-программный комплекса технологического процесса заряда, разряда и зарядно-разрядного циклирования аккумуляторов постоянным или асимметричным током в автоматизированном режиме были отмакетированы, разработаны и изготовлены следующие изделия:
1. Универсальная ячейка ЗРА, обеспечивающая выполнение всех функций ячеек ЗР и ЗА. Имеет улучшенные динамические характеристики и дополнена интерфейсом USB.
2. Электронная нагрузка ПЭН-60/120/600.
| Параметр | Значение |
| Максимальная мощность, Вт | 600 |
| Максимальное напряжение, В | 60 |
| Максимальный ток, А | 120 |
| Питание устройства, сеть переменного тока напряжением, В | 220 ± 10% |
| Потребляемая мощность, ВА | 50 |
| Габаритные размеры, мм | 230x275x250 |
| Масса не более, кг | 8 |
ПЭН-60/120/600обеспечивает следующие режимы работы:
- режим постоянного напряжения (CV);
- режим постоянного сопротивления (CR);
- режим постоянного тока, статический режим (CC);
- режим постоянной мощности (CP);
- режим постоянного тока, динамический режим (Dynamic CC);
- режим измерения напряжения;
- режим измерения тока;
- режим измерения мощности.
Электронная нагрузка обеспечивает все виды защит (по току, по напряжению, защищена от неправильного подключения), обеспечивает диагностику токовых каналов.
В режиме дистанционного управления связь с внешним компьютером осуществляется по одному из встроенных стандартных интерфейсов: RS-485, USB.
Режим дистанционного управления обеспечивает одновременное и совместное использование нескольких электронных нагрузок (до 32) типа ПЭН, выполненных в виде стойки, от одного компьютера, для увеличения общего тока и мощности.
3. Автоматизированный испытательный стенд АИС6-35В-50А для автоматизации процессов заряда, разряда и контроля параметров аккумуляторных батарей (АБ) при проведении электрических испытаний, циклирования и расхода воды в соответствии с ГОСТ РВ 6140-001-2006 и ГОСТ 6851-2003.
4. Автоматизированный испытательный стенд СЗР15-35В-30А для автоматического заряда, разряда, контроля параметров, восстановления и проведения контрольно-тренировочных циклов аккумуляторных батарей.
Технические характеристики испытательных стендов
| Параметр | АИС6 | СЗР15 |
| Питание устройства, сеть переменного тока напряжением, В | 380 | 380 |
| Максимальная потребляемая мощность, Вт, не более | 15 | 20 |
| Количество независимых зарядно-разрядных каналов | 6 | 15 |
| Вид охлаждения | воздушное, принудительное | |
| Режим работы | длительный | |
| Степень защиты по ГОСТ 14254-2015 | IP20 | |
| Технические характеристики зарядно-разрядного канала: | ||
| Максимальный зарядный ток, А | 50 | 30 |
| Диапазон задания уставок стабилизир. зарядно-разрядного тока, тока ограничения при заряде при стабилизированном напряжении, А | 0,2…50 | |
| Точность стабилизации зарядно-разрядного тока, не более, % | 0,5 | |
| Дискретность задания уставок стабилизированного зарядно-разрядного тока, А | 0,01 | |
| Максимальное зарядное напряжение, В | 35 | |
| Диапазон задания уставок стабилизированного зарядного напряжения, В | 5…35 | |
| Диапазон задания уставок конечного разрядного напряжения, В | − | 3...30 |
| Дискретность задания уставок напряжения, В | 0,05 | 0,1 |
| Диапазон задания уставок длительности заряда, разряда, паузы | 1 с…512 ч | |
| Дискретность задания уставок длительности заряда, разряда, паузы, с | 1 | |
| Максимальная погрешность измерений: | ||
| тока, % | 1 | |
| напряжения, % | 0,5 | − |
| длительности, % | 0,1 | |
| Вход, для измерения температуры | − | цифровой |
| Тип выходного сигнала для для регулирования температуры | − | сухой контакт |
| Формирование отчета по испытаниям | в виде отдельного файла | |