Mit Batterien ausgestattete Überwachungssysteme am Beispiel eines Wäschetrockners

Vom 24/10/2018 bis 26/10/2018 wurde die Diagnose des elektronischen Bordsystems und der Batterien des Polierers mit ABLogger durchgeführt. Typ der wiederaufladbaren Batterien (2 Stück), die an diesem Bodenpolierer installiert sind: hoppecke 60 Ah (C5) mit einer Nennspannung von 12 V. Die Batterien sind in Reihe geschaltet.



Es sollte gesagt werden, dass Hoppecke-Batterien standardmäßig installiert werden sollten, jedoch mit einer Kapazität von 80 Ah (C5).







Der Bodenpolierer ist mit einem eingebauten Ladegerät ausgestattet.



Um zu sehen, in welchem ​​Modus der Bodenpolierer WIRKLICH betrieben wird, haben wir ein Überwachungsgerät für mit Batterien ausgestattete Systeme installiert - ABLogger.







ABLogger ist ein Gerät, das Batteriespannung und Verbrauchs- / Ladeströme misst. Die Messwerte mit Echtzeitstempel werden im Gerätespeicher gespeichert. Am Ende der Überwachung muss das Gerät mit dem PC synchronisiert werden, um die Überwachungsergebnisse in Form von Strom- und Spannungsdiagrammen auszuwerten.



Diagramme der Strom- und Spannungsänderungen im Zeitverlauf geben ein vollständiges Bild des Betriebs von Fahrzeugen oder Systemen, die mit Batterien ausgestattet sind.



Die Überwachung wurde zwei Tage lang durchgeführt. Die Diagramme von Strom (oben) und Spannung (unten) sind in Abbildung 1 dargestellt:





Abbildung 1



Als Nächstes werden verschiedene Abschnitte der Diagramme aus Abbildung 1 betrachtet:

Betrachten Sie den Zeitraum von 12:28 bis 13:21 Uhr am 24. Oktober (Abbildung 2):



Die Diagramme zeigen dies Der Akku wurde aufgeladen und dann der Bodenpolierer gestartet.



Wir analysieren die Grafiken: Zuerst wurde die Batterie aufgeladen (die Spannung steigt von 25,4 auf 28,5 V). Der Ladestrom nimmt mit einer nahezu konstanten Ladespannung von ca. 28,5 V allmählich ab. Gegen 13:03 Uhr wird der Bodenpolierer aus der Ladung genommen und verwendet: Um 13:03 Uhr ist klar, dass der Strom unter Null fällt (die Logik ist einfach: Wenn der Stromwert über Null liegt, wird der Akku geladen unter Null - die Batterie liefert die Last). Von 13:03 bis 13:05 Uhr wird der Bodenpolierer intensiv genutzt - die Spannung an der Batterie sinkt auf 24,2 V.



Danach wird der Bodenpolierer wieder aufgeladen .





Abbildung 2



Betrachten wir den Ladevorgang genauer (siehe Abbildung 3):



Der maximale Ladestrom betrug 4,55 A, die maximale Ladespannung betrug 28,58 V. Es ist ersichtlich, dass die Spannung schnell auf 28,5 V ansteigt und etwa 18 Minuten lang praktisch konstant bleibt. Gleichzeitig nimmt der Ladestrom allmählich auf 2 A ab.



Dann schaltet sich das Ladegerät gegen 12:50 Uhr aus (der Strom fällt auf Null ab) und um 12:53 Uhr wieder ein (erkennbar an einem kleinen Anstieg des Stroms und der Spannung an der Batterie).





Abbildung 3



Nachdem der Arbeiter den Bodenpolierer von der Ladung genommen und seine Funktion etwa 30 Sekunden lang überprüft hatte, setzte er den Bodenpolierer wieder auf die Ladung (siehe Abbildung 4):





Abbildung 4



Nach dem Laden wurde der Bodenpolierer von 13:22 bis 14:03 Uhr betrieben (siehe. Abbildung 5):

Maximaler Entladestrom 44,53 A (minimale Spannung)19,72 V ). Für 41 Minuten gab die Batterie 13,6 Ah, es ist leicht zu berechnen, dass für eine Betriebsstunde in diesem Modus die Batterie ungefähr 20 Ah geben würde.





Abbildung 5



Nach intensiver Nutzung wird der Bodenpolierer von 14:04 bis 17:04 Uhr aufgeladen (siehe Abbildung 6):

Wie aus den Grafiken ersichtlich, beträgt die maximale Spannung an der Batterie während des Ladevorgangs 32,02 V und der maximale Ladestrom 10,41 A. Um 16:28 Uhr beginnt eine Ausgleichsladung, bei der die Batterie offenbar durch Elektrolyse Wasser verliert. Dieser Wasserverlust muss durch Zugabe von destilliertem Wasser mindestens alle sechs Monate ausgeglichen werden.



Die Kapazität wird ebenfalls aus den aktuellen Werten berechnet (rote Kurve im oberen Diagramm in Abbildung 6). Die Kapazität, die der Akku während des Ladevorgangs benötigt, lässt sich leicht berechnen, wenn Sie den berechneten Wert der Kapazität zu Beginn des Ladevorgangs vom Wert am Ende abziehen.



Während des Ladevorgangs hatte der Akku eine Kapazität von 15,44 Ah. Dies reicht aus, um die während des Betriebs des Polierers freigesetzte Kapazität auszugleichen.





Abbildung 6



Nach dem Laden wird der Bodenpolierer zwischen 17:05 und 17:23 erneut betrieben (siehe Abbildung 7):



Wie aus den Grafiken ersichtlich, beträgt der maximale Entladestrom 43,74 A (minimale Spannung 22,63 V). In 18 Minuten lieferte die Batterie 8,78 Ah, was 29,2 Ah pro Stunde entspricht.





Abbildung 7 Der



Arbeitstag am 24. Oktober endete , aber der Bediener vergaß, den Polierer aufzuladen. Infolgedessen wird der Bodenpolierer erst am nächsten Tag um 10:27 Uhr aufgeladen (Abbildung 8):





Abbildung 8



Aufgrund eines Fehlers des Bedieners, der vergessen hat, den Bodenpolierer am Ende des Arbeitstages aufzuladen, bleibt keine Zeit für eine vollständige Aufladung. Infolgedessen ist der Bodenpolierer von 10:27 bis 11:38 Uhr (71 Minuten) aufgeladen und wird dann wieder in Betrieb genommen.



Wie aus 9 ersichtlich ist, hat die Ladung einfach keine Zeit, um die Ausgleichsstufe zu erreichen. Basierend auf den Grafiken in Abbildung 6 kann davon ausgegangen werden, dass der Akku ungefähr 2 Stunden lang kontinuierlich aufgeladen werden muss, damit das Ladegerät auf Ausgleichsladung umschaltet.

Die maximale Spannung an der Batterie während des Ladevorgangs 28.59V (maximaler Ladestrom 10,34 A) - 8,26 Ah wurden während des Batterieladens entnommen.





Abbildung 9



Nach dem Laden wird der Bodenpolierer von 11:38 bis 12:00 Uhr erneut betrieben (Abbildung 10):

Maximaler Entladestrom 47,9 A (minimale Spannung 22,11 V). In 22 Minuten lieferte die Batterie 9,35 Ah, was 25,5 Ah pro Stunde entspricht.





Abbildung 10



Anschließend wird der Bodenpolierer im Zeitraum von 12:09 bis 14:34 Uhr wieder aufgeladen (Abbildung 11):

Maximale Batteriespannung während des Ladevorgangs 32,01 V (maximaler Ladestrom 10,38)A) - ab 13:57 mit Ausgleichsladung geht Wasser durch Elektrolyse verloren.



Während des Ladevorgangs benötigte der Akku 10,64 Ah.





Abbildung 11



Der Bodenpolierer wird dann von 14:36 bis 15:21 erneut betrieben .

Um 15:14 Uhr beschließt der Bediener jedoch, den Bodenpolierer aufzuladen. Der Polierer wird nur 4 Minuten lang aufgeladen. Danach wird er wieder aus der Ladung genommen und weiter verwendet. Die Batteriespannung fällt auf 18,89 V ab. Bei diesem Spannungsniveau nutzen sich die Batterien sehr schnell ab.

Siehe die Grafiken in Abbildung 12:





Abbildung 12



Nach einer solchen Ausführung wird der Akku wieder aufgeladen. Der Akku wird von 15:24 bis 18:35 Uhr aufgeladen (Abbildung 13):

Wie Sie sehen können, hat die Ladung mit dieser Ladezeit (3 Stunden 11 Minuten) Zeit, um die Ausgleichsstufe zu erreichen.



Während des Ladevorgangs benötigte der Akku 14,68 Ah.





Abbildung 13



Es ist offensichtlich, dass die Batterie abgenutzt ist - die Spannung fällt auf etwa 11 V pro Batterie bei einem tatsächlichen Kapazitätsverbrauch von nur 10-15 Ah. Und das trotz der Tatsache, dass die deklarierte Kapazität der Batterie 60 Ah beträgt. Die maximal mögliche Reinigungszeit ist somit auf 30-40 Minuten begrenzt. Es ist nicht überraschend, insbesondere wenn man bedenkt, dass niemand den Akku mit Wasser auffüllt, während das Ladegerät JEDES Mal einen Ausgleich durchführt, wenn der Akku mindestens 2 Stunden lang aufgeladen ist. Und Arbeiter vergessen manchmal, den Bodenpolierer aufzuladen, wodurch die Batterie fast vollständig entladen wird. Die Tatsache, dass der Bodenpolierer in dieser Betriebsart in der Regel mindestens eine halbe Stunde arbeiten kann, ist bereits ein Wunder.



In Anbetracht des Batteriezustands haben wir uns entschieden, uns nicht auf das Standardladegerät zu verlassen, sondern zu versuchen, die Batterien mit professioneller Ausrüstung - dem AEAC-12V Activator - wiederherzustellen. Siehe Abbildung 14 für die Schritte des Wartungsprogramms:





Abbildung 14



Wir haben beschlossen, mit einer Entladung zu beginnen - schließlich frage ich mich, wie hoch die tatsächliche Kapazität der Batterie ist. Im Allgemeinen ist es gemäß IEC 60095-1: 2006 zur Bestimmung der Reservekapazität erforderlich, die Batterie auf eine Spannung von 10,5 V zu entladen. Da die Batterien jedoch schlecht sind, haben wir uns auf Entladungen bis zu einer Spannung von 11,1 V beschränkt. Dies geht aus den Ergebnissen eines vollständig abgeschlossenen Wartungsprogramms hervor Die Reservekapazität betrug nur 18 Minuten vor dem Service. Nach dem Service - schon 97 Minuten. Es ist zu beachten, dass eine solche Batterie im Idealfall eine Reservekapazität von 240 Minuten haben sollte.



Nehmen wir eine zweite Batterie (siehe Abbildung 15):





Abbildung 15



Wie Sie am Ende des Wartungsprogramms sehen können, zeigte es sich etwas schlechter - 16 Minuten Reservekapazität für die erste Entladung und 87 Minuten nach der Wartung. 



Empfehlungen



1) Unter Berücksichtigung der Besonderheit des Ladegeräts in Form einer Ausgleichsladung JEDES Mal, wenn der Akku mindestens 2 Stunden lang aufgeladen ist, muss der Wasserverlust durch Zugabe von destilliertem Wasser mindestens alle sechs Monate ausgeglichen werden. Es ist auch ratsam, manchmal Kontrolltrainingszyklen durchzuführen.



2) Lassen Sie die Batterien niemals entladen. Nachdem Sie den Bodenpolierer verwendet haben, laden Sie ihn IMMER auf.



3) Stellen Sie das Ladegerät ein, indem Sie die Ausgleichsspannung

auf 31,2 V begrenzen .



Ausgänge

1. Es kann nicht gesagt werden, dass „der Bodenpolierer früher schlecht funktioniert hat, aber jetzt funktioniert der Bodenpolierer gut“ - obwohl sich die Reservekapazität der Batterie nach der Wartung um das 5,5-fache erhöht hat. Es ist notwendig, ein erklärendes Gespräch mit den Arbeitern zu führen, die den Bodenpolierer bedienen, in dem sie erklären, wie solche Geräte ordnungsgemäß zu bedienen sind.
2. Es war keine gute Idee, normale Batterien durch unbekannte "Kulibins" mit ähnlicher, aber geringerer Kapazität zu ersetzen. Es ist besser, den Bodenpolierer mit Standardbatterien mit größerer Kapazität zu betreiben.