УДК: 629.33
https://doi.org/10.25198/2077-7175-2022-6-113
ИЗМЕНЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СТАРТЕРНЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ
А. В. Пузаков
Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия
e-mail: and-rew78@yandex.ru
Аннотация. Одной из наиболее распространённых причин отказов автомобилей в нашей стране и за рубежом является выход из строя аккумуляторной батареи. Основной причиной этого является отсутствие информации об изменении технического состояния батареи, вследствие чего её дефекты (включая разряженность) являются внезапными, что влечёт за собой социальный и экономический ущерб. Информирование водителя о степени заряженности батареи лишь частично устраняет проблему, поскольку данный параметр не в полной мере отражает состояние работоспособности батареи. Решением данной задачи может стать система мониторинга технического состояния батареи, основанная на оценке изменения напряжения батареи в режиме реального времени. Целью работы является установление взаимосвязи между напряжением батареи и степенью её работоспособности при моделировании характерных неисправностей. Анализ публикаций позволил установить, что к числу часто встречающихся неисправностей можно отнести: снижение заряженности, сульфатацию пластин, окисление полюсных выводов и короткие замыкания. Для получения информации об изменении параметров аккумуляторной батареи в процессе возникновения и развития неисправностей разработаны методы их моделирования. Изменение работоспособности батарей вследствие старения или неисправностей можно оценить на основе напряжения на её выводах при воздействии нагрузки, в качестве которой выступает стартерный электродвигатель в режиме полного торможения. Установлено изменение напряжения при воздействии нагрузки в течение 5 секунд для новой батареи, батарей с вариацией наработки, а также при моделировании разряженности, окисления полюсных выводов и сульфатации пластин. Работоспособность батарей определена двумя способами: по показаниям тестера, использующего для расчётов силу тока батареи, и вычислительным — по минимальному значению напряжения в процессе нагружения. Установлено, что степень работоспособности исправных работавших и неисправных аккумуляторных батарей при одинаковом напряжении существенно различается, что может быть использовано для идентификации технического состояния стартерных батарей. Научной новизной обладают установленные взаимосвязи между напряжением батареи и степенью её работоспособности при физическом моделировании характерных неисправностей. Дальнейшие исследования направлены на разработку алгоритма оперативного мониторинга батарей и изготовление опытного образца бортового устройства для его реализации.
Ключевые слова: стартерная аккумуляторная батарея, моделирование неисправностей, нагрузочный режим, степень заряженности, степень работоспособности.
Для цитирования: Пузаков А. В. Изменение работоспособности стартерных аккумуляторных батарей при моделировании неисправностей // Интеллект. Инновации. Инвестиции. — 2022. — № 6. — С. 113–123, https://doi.org/10.25198/2077-7175-2022-6-113.
