Wymiana i diagnostyka akumulatora EFB do pojazdów z systemem start-stop

Akumulator EFB posiada trzykrotnie wyższą wytrzymałość cykliczną w porównaniu do akumulatorów konwencjonalnych oraz zwiększoną odporność na częste rozładowywanie przy utrzymaniu wydłużonej żywotności i wysokich parametrów (wnioski na przykładzie badanego produktu Galaxy EFB firmy AUTOPART).

Ponadto, akumulatory EFB są na rynku dostępne od kilku lat, co oznacza użycie do ich wytwarzania zaawansowanych technologicznie rozwiązań w zakresie budowy i jakości poszczególnych komponentów. Na uwagę zasługuje np. bezobsługowe podwójne wieczko bez korków, które posiada płaską powierzchnię, zgrzaną nakładkę z podwójnymi wkładkami przeciwwybuchowymi i system specjalnego labiryntu walczący z wydostaniem się kwasu i pozwalający elektrolitowi spłynąć z powrotem do cel. W momencie np. wywrócenia samochodu ma to duże znaczenie – z akumulatora nie wycieka bowiem elektrolit.

Czym jest system start-stop?

Zadaniem systemu start-stop, montowanego obecnie w samochodach, jest monitorowanie pracy silnika i wyłączanie go, gdy pojazd się zatrzymuje, oraz automatyczne włączanie (poprzez naciśnięcie sprzęgła), gdy pojazd rusza. Pomaga to uniknąć niepotrzebnej straty energii powodowanej przez pracę silnika na biegu jałowym oraz zdecydowanie zmniejsza emisję, spalin nawet o 10%. Jest to szczególnie ważne w aglomeracjach miejskich, gdzie zainstalowana jest sygnalizacja świetlna. Według wstępnych danych używanie systemu start-stop powoduje zmniejszenie zużycia paliwa do 15%. 

DCA – Dynamic Charge Acceptance

Głównym parametrem, który charakteryzuje akumulatory EFB, jest wysoka zdolność przyjmowania ładunku, czyli DCA (z ang. DCA – Dynamic Charge Acceptance). Daje to gwarancję, że w krótkich odcinkach czasowych pomiędzy zatrzymaniami i rozruchami pojazdu, akumulator zostanie ponownie doładowany do swojej nominalnej wartości pojemności.

Wysoki wynik DCA zapewnia następujące korzyści:

• oszczędność paliwa i emisji CO₂ poprzez minimalizację momentu obrotowego alternatora podczas pracy silnika na paliwie (tj. podczas wtrysku paliwa)
• wysoka dostępność start-stop dzięki szybszemu doładowaniu akumulatora po zdarzeniu start-stop, szczególnie w zatłoczonym ruchu miejskim i w temperaturach zimowych, w których to warunkach równowaga ładowania może być najtrudniejsza do osiągnięcia;
• zwiększona odporność układu zasilania w pojazdach o wysokiej zawartości elementów elektrycznych, szczególnie w niskiej temperaturze otoczenia, dzięki wyższemu średniemu SoC akumulatora i krótszym skokom do niezamierzonego niskiego SoC;
• możliwość zmniejszenia masy i rozmiarów akumulatora, szczególnie w zastosowaniach mikrohybrydowych i PSoC (częściowy stan naładowania), w których awarie w terenie są zdominowane przez niedoładowanie i zasiarczenie.

Standardowy akumulator będzie w takim trybie pracy permanentnie niedoładowany, co w konsekwencji doprowadzi do przedwczesnej destrukcji materiału aktywnego, czyli „śmierci baterii”.

Wymiana akumulatora z systemem start-stop

Akumulatory pojazdów wyposażonych w start-stop powinny być zawsze wymieniane w warsztacie. Tylko profesjonalna wymiana i ustawienie właściwego typu akumulatora może zapewnić prawidłowe działanie systemu start-stop i osiągnięcie pożądanego zmniejszenia zużycia paliwa i emisji CO₂. W przypadku wielu pojazdów z systemem start-stop wymiana akumulatora wymaga użycia odpowiedniego testera diagnostycznego, dostosowania akumulatora w pojeździe i zaprogramowania danych technicznych, takich jak pojemność i numer seryjny.

Diagnozowanie stanu akumulatora

Ręczne testery do diagnozowania stanu akumulatora zwykle trafnie wskazują problemy. Należy jednak pamiętać o kilku istotnych kwestiach.

Po pierwsze, testery są przeznaczone do oceny wadliwych lub używanych akumulatorów. W sprawdzaniu zdolności rozruchowej nowego akumulatora bywają już zawodne, częściowo z powodu stosowanych algorytmów do odczytu jego stanu. Na odczyt może mieć także wpływ stan kabli i złączy biegunowych. Po drugie, różne testery mogą dawać różne wyniki – dotyczy to zarówno marek, jaki i różnych modeli tej samej marki testera. Odczyty prądu rozruchu można mierzyć zgodnie z wieloma międzynarodowymi normami jak SAE, EN, DIN.

Wreszcie, różne techniki konstrukcji akumulatora mogą znacząco wpłynąć na odczyt na cyfrowym testerze przewodności, ponieważ muszą być stosowane wspólne algorytmy – akumulatory o większej trwałości mają tendencję do przenoszenia większej ilości materiału i większej gęstości, co zwykle odzwierciedla niższe napięcie początkowe, ale dłuższe czasy. Cyfrowe testery mogą określać realistycznie tylko początkową wewnętrzną rezystancję akumulatora w konkretnym jego stanie, a nie ilość materiału. Może to powodować znaczną różnicę pomiędzy wskazywanymi danymi prądu rozruchu, a rzeczywistymi danymi uzyskanymi w laboratorium w zakresie rzeczywistych obciążeń zgodnie z odpowiednią normą dla danego akumulatora.

W efekcie akumulator, który ma 2-3 lata, może być użyteczny przez wiele lat, ale ze względu na „zużycie” może dać tylko 75% odczytu jego stanu.

Ogólnie rzecz biorąc, cyfrowy tester daje najlepsze informacje na temat oceny używanych akumulatorów na rynku, co należy zawsze wziąć pod uwagę, sprawdzając stan nowych produktów. 

Właściwe przeprowadzenie diagnostyki w warsztacie każdego akumulatora powinno opierać się na 3 podstawowych kwestiach: zastosowanie i instalacja akumulatora, historia serwisowania oraz kontrola wizualna. W prawidłowej ocenie stanu akumulatora pomogą odpowiedzi na poniższe pytania.

ZASTOSOWANIE I INSTALACJA AKUMULATORA

    1. Czy akumulator był używany zgodnie z podanym zastosowaniem?
    2. Czy akumulator posiada parametry właściwe dla danego zastosowania? Czy prąd rozruchu jest co najmniej równy oryginalnym wymaganiom podanym przez producenta pojazdu?
    3. Czy pojazd posiada dodatkowe wyposażenie elektryczne, szczególnie takie, które nie jest oryginalnym wyposażenie,m np. klimatyzacja, radio lub inne akcesoria? Jeśli tak, potrzebny może być akumulator o zwiększonych parametrach prądowych.
    4. Czy akumulator jest właściwie zamocowany w pojeździe? Czy miejsce mocowania pasuje do akumulatora?
    5. Czy klemy pasują do końcówek akumulatora i są właściwie ustawione i wyczyszczone? Czy jeśli akumulator był zmieniony na akumulator z innym położeniem końcówek (z górnych na boczne lub odwrotnie), to jest wystarczający odstęp między końcówkami a częściami metalowymi pojazdu?

HISTORIA SERWISOWANIA AKUMULATORA

Uzyskanie historii serwisowania akumulatora i jakiejkolwiek historii problemów od właściciela może pomóc w ustaleniu przyczyn wadliwości.

    1. Czy akumulator był używany w innych zastosowaniach lub pojazdach niż obecny? Inne zastosowania mogą inaczej wpływać na okres trwałości akumulatora.
    2. Czy system elektryczny pojazdu był naprawiany lub ostatnio zmieniony i czy jest we właściwym stanie operacyjnym? Działanie systemu ma znaczący wpływ na trwałość akumulatora.
    3. Czy samochód jeździł regularnie lub stał zaparkowany przez dłuższy okres? Akumulatory same się wyładowują; przedłużony czas niedoładowania może mieć szkodliwy wpływ na trwałość akumulatora.
    4. Czy trudno było uruchomić samochód z jakiegoś powodu? Problemy uruchomienia mogą powodować nadmierne obciążenie akumulatora lub pokazują, że akumulator jest za słaby do tego zastosowania.
    5. Czy akumulator wymagał częstego dodawania wody do jednej lub kilku cel? Nadmierna strata wody w jednej celi może wskazywać na zwarcie. Nadmierna strata wody we wszystkich celach może wskazywać na przeładowanie akumulatora, zużycie akumulatora albo obydwa stany.

KONTROLA WIZUALNA

Kontrola wizualna może ujawnić oznaki niewłaściwego użytkowania, które mogą być przyczynami wadliwości.

    1. Czy końcówki noszą znaki uderzeń młotkiem, skręceń lub wklęśnięć w wieczko? Nawet taka mała oznaka może powodować wewnętrzne uszkodzenia.
    2. Czy blok i wieczko noszą oznaki naprężeń, stłuczeń, wysokiej temperatury lub uszkodzeń wibracyjnych, które mogą spowodować przecieki lub wewnętrzne uszkodzenia?
    3. Czy odpowietrzniki są zainstalowane poprawnie?  Niewłaściwie zainstalowane, pominięte lub zatkane mogą powodować wybuchy, przecieki lub skażenie.
    4. Czy na wieczku znajduje się kwas lub obce materiały? Obce materiały zmieszane z kwasem wokół końcówek lub pomiędzy nimi mogą powodować duże samowyładowanie lub niedostateczne doładowanie.
    5. Czy poziom elektrolitu w którejkolwiek z cel jest poniżej górnego brzegu płyt? Mogłoby to wskazywać na przeładowanie, brak obsługi lub wewnętrzne zwarcia.
    6. Czy elektrolit jest mętny, odbarwiony lub zanieczyszczony obcymi materiałami? Mętny elektrolit może wskazywać na opad masy czynnej spowodowany przeładowaniem lud drganiami. Zanieczyszczenie elektrolitu może spowodować duże samowyładowanie lub słabą zdolność rozruchową.

Coraz więcej start-stop

Rosnąca popularność start-stop (co roku sprzedaż samochodów z tym systemem rośnie o 15%) spowoduje zwiększenie zastosowań akumulatorów, które będą w stanie wesprzeć jego działanie. Warto już dziś przyswoić sobie większą wiedzę o tych produktach, mając na uwadze jak najlepsze wykorzystanie potencjału, jaki dają technologie zastosowane do produkcji EFB.

Recykling akumulatorów EFB

Każdy zużyty akumulator należy oddać do punktów zbiórki – tam powinien być najpierw odpowiednio przechowywany, zabezpieczony, a następnie przekazany do placówki, która prowadzi zbiórkę zgodnie z wymogami ustawy o bateriach i akumulatorach. Według najnowszych danych, niemal 100% akumulatora jest poddawana procesowi recyklingu. W wyniku tego procesu udaje się odzyskać elementy wykonane z polipropylenu, ołów, a także elektrolit.

Artykuł sponsorowany AUTOPART