На ЭВС «Сапсан» в подвагонном пространстве вагонов 05 и 06 установлены контейнеры с никель-кадмиевыми аккумуляторными батареями с номинальным выходным напряжением 103,2 В постоянного тока (рис. 7.29).
Рис. 7.29. Монтажный контейнер с аккумуляторными батареями
Ниже приведены технические характеристики АБ.
Основные параметры аккумуляторных батарей Емкость батарей............................................ 2x190 А-ч Максимальный ток зарядки................................... 114 А Максимальная выходная мощность............................. 15,79 кВт Количество элементов в одной группе (две в контейнере...... 86 Сопротивление терморезистора............................... 10 кОм Допустимое статическое отклонение выходного напряжения..... —3 %/+6 %
Применение никель-кадмиевых аккумуляторных батарей обусловлено следующими их свойствами:
- возможность применения при низких температурах окружающей среды, что особенно актуально при эксплуатации электропоезда в зимний период времени (длительное время сохраняет величину заряда, нагрузочную способность);
- долговечность (среднее количество циклов перезаряда — около 1000);
- относительно короткое время зарядки;
- относительно низкая стоимость.
Процесс зарядки АБ контролируется по увеличению напряжения на батарее и температуре электролита. В начальный момент времени аккумулятор получает максимальный зарядный ток 114 А (режим быстрой зарядки); в момент когда напряжение на батарее становится равным 122,98 В (1,43 В на банке), ток заряда начинает падать, а напряжение поддерживаться постоянным.
Когда ток зарядки опускается ниже значения 13 А, зарядное устройство переключается с постоянного напряжения 122,98 В на пониженное постоянное напряжение 118,68 В (режим постоянной подзарядки), при этом ток продолжает уменьшаться (рис. 7.30). Обратное переключение в режим быстрой зарядки происходит при увеличении тока до 19 А.
Рис. 7.30. Зарядная характеристика АБ
Таким образом, на начальном этапе зарядка АБ осуществляется с ограничением по току, а в момент времени ty переходит на ограничение по напряжению с последующим переходом (t2) в режим постоянной дозарядки.
С другой стороны, при поступлении сигнала с температурных датчиков (расположены внутри контейнера) об увеличении температуры электролита выше значения 50 °С в режиме быстрой зарядки напряжение также снижается до 118,68 В (1,38 В на банке).
Кроме того, на температуру электролита АБ, а следовательно и на процесс заряда, влияет температура окружающей среды. На рис. 7.31 показана зависимость величины зарядного напряжения от температуры внутри контейнера.
Рис. 7.31. Зависимость величины зарядного напряжения от температуры окружающей среды
В случае обрыва подводящего провода температурного датчика аккумулятора зарядное устройство продолжает работать, но при этом соблюдается условие поддержания напряжения 110,94 В на батарее зарядного напряжения.
При сверхзарядке Ni-Cd-батарей происходят процессы выделения из электролита кислорода и водорода. Выделение водорода при достижении критической концентрации может привести к такому опасному явлению, как дуговое перекрытие контактов соседних банок по водородному облаку. Чтобы исключить такую возможность, необходимы вентиляционные колпаки (рис. 7.32), расположенные на верхней крышке контейнера, конструкция которых позволяет в достаточной степени разряжать плотность водородного облака в зависимости от удаления от центра колпака (рис. 7.33)
Рис. 7.32. Вентиляционный колпак
Рис. 7.33. Снижение концентрации водорода
