TBA160-IŁ

Nowa generacja urządzenia do kontroli baterii VRLA
telekomunikacyjnych systemów zasilających
Nr Projektu: WND-POIG.01.03.01-14-076/09
Seminarium Konsultacyjne
Spotkanie przedstawicieli
Przedsiębiorstw Współpracujących
z przedstawicielami
Zespołu Projektowego
17 grudnia 2009
AGENDA
Lp.
Godzina
1.
1100–1110
2.
1110–1120
3.
1120–1130
4.
1130–1145
5.
1145–1210
6.
1210–1300
Prezentacja
Powitanie gości, przedstawienie Zespołu
Merytorycznego
Prelegenci
Bogdan Chojnacki
(Z-10)
Barbara Regulska
Prezentacja Projektu POIG
(Z-10)
Potrzeba stosowania urządzeń do
Jan Komorowski
konserwacji baterii VRLA
(Z-5)
Paweł Godlewski
Ewolucja urządzeń TBA
(Z-10)
Ryszard Kobus,
Prezentacja założeń konstrukcyjnych oraz
Paweł Godlewski
parametrów – urządzenia TBA160-IŁ
(Z-10)
Dyskusja nad założeniami
konstrukcyjnymi urządzenia TBA160-IŁ
Propozycje zmian w dokumencie
Wymiana doświadczeń
ZAPROSZENI NA SEMINARIUM
 Przedstawiciele Przedsiębiorstw Współpracujących
• Benning Power Electronics
• Netia
• Telekomunikacja Polska
 Eksperci zewnętrzni w Zespole Merytorycznym
• Pan Antoni Dmowski
• Pan Tadeusz Kunert
 Przedstawiciele Instytutu Łączności
•
•
•
Dyrekcja i Komitet Sterujący Projektu
Zakład Systemów Zasilania (Z-5)
Zakład Zastosowań Technik Łączności Elektronicznej (Z-10)
PREZENTACJA PROJEKTU
PO IG
PODSTAWOWE INFORMACJE O PROJEKCIE



Tytuł Projektu: Nowa generacja urządzenia do kontroli baterii
VRLA telekomunikacyjnych systemów zasilających
Nr Projektu: WND-POIG.01.03.01-14-076/09

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską
z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka
Priorytet 1 Badania i rozwój nowoczesnych technologii
Działanie 1.3. Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców
realizowanych przez jednostki naukowe
Podziałanie 1.3.1 Projekty rozwojowe
Umowa Nr : UDA-.01.03.01-14-076/09-00 z dnia 16.09.2009 r.

Okres trwania Projektu: 01.10.2009 – 30.06.2011

CELE PROJEKTU
Celem Projektu jest zaprojektowanie i wykonanie oraz poddanie
testom laboratoryjnym i badaniom eksploatacyjnym, prototypu
urządzenia:





spełniającego oczekiwania i wymagania branży
telekomunikacyjnej,
innowacyjnego w skali europejskiej,
gotowego do zastosowania w praktyce,
przyczyniającego się do wydłużania czasu życia akumulatorów –
bez powiększania emisji CO2 i przy niskich kosztach eksploatacji
oraz do zmniejszania zanieczyszczenia środowiska ołowiem,
wpływającego (w przypadku powszechnego zastosowania)
na poprawę bezpieczeństwa energetycznego kraju oraz ciągłość
usług telekomunikacyjnych, w tym na terenach słabo
zurbanizowanych.
PRODUKTY PROJEKTU






Dokumenty techniczne, stanowiące podstawę projektu
i wykonania prototypów: Wymagania technicznoeksploatacyjne, Założenia konstrukcyjne, Warunki techniczne
Zaprojektowane i wykonane prototypy przenośnego
urządzenia nowej generacji, przeznaczonego do utrzymania
należytego stanu i kontroli stanu baterii VRLA w obiektach
telekomunikacyjnych, o nazwie TBA160-IŁ
Oprogramowaniem do prezentacji wyników badań
realizowanych przez urządzenie
Raporty z testów w certyfikowanym laboratorium IŁ oraz
badań eksploatacyjnych u potencjalnych użytkowników
Dokumentacja techniczna urządzenia, potrzebna do jego
przyszłej produkcji
Zgłoszenia patentowe
ZADANIA W PROJEKCIE
Opracowanie wymagań, założeń konstrukcyjnych
i warunków technicznych
2. Opracowanie architektury urządzenia i prace modelowe
3. Wybór dostawców i zakup wyposażenia laboratoryjnego
4. Wybór kooperantów i zaprojektowanie prototypu
5. Wybór dostawców i zakup elementów/podzespołów
6. Wykonanie prototypu urządzenia
7. Wykonanie oprogramowania do obrazowania danych
8. Testy laboratoryjne prototypu urządzenia
9. Badania eksploatacyjne i walidacja
10. Wykonanie dokumentacji technicznej, patenty
11. Promocja projektu. Zarządzanie projektem. Rozliczenie projektu.
1.
ZAKRES WSPÓŁPRACY
Podstawa: Umowy o współpracy z potencjalnymi użytkownikami
i potencjalnymi producentami – Przedsiębiorstwa Współpracujące

Zadanie 1 Opracowanie wymagań, założeń konstrukcyjnych
i warunków technicznych
•
•

Konsultacja wymagań techniczno-eksploatacyjnych i założeń
konstrukcyjnych dla urządzenia TBA160-IŁ
Wymiana doświadczeń
Zadanie 9 Badania eksploatacyjne i walidacja
•
•
•
•
Przeprowadzenie wspólnych badań w warunkach eksploatacyjnych
Opracowanie raportu z badań
Ocena urządzania TBA160-IŁ
Walidacja urządzenia TBA160-IŁ
PRZEDWCZESNA UTRATA
POJEMNOŚCI BATERII VRLA
Potrzeba stosowania urządzeń do
konserwacji baterii VRLA
Uproszczone reakcje zachodzące
w ogniwach ołowiowo-kwasowych
Stan wyładowania
Stan naładowania
Płyta
dodatnia
Elektrolit
Płyta
ujemna
Płyta
dodatnia
Elektrolit
Płyta
ujemna
PbSO4
Siarczan
ołowiu
H2O
woda
PbSO4
Siarczan
ołowiu
PbO2
Dwutlenek
ołowiu
H2SO4
Kwas
siarkowy
Pb
Czysty
ołów
1. Stan wyładowania:
Płyty dodatnie i ujemne są pokryte
siarczanem ołowiu
2. Stan naładowania:
W czasie ładowania siarczan ołowiu
powinien być usunięty z obydwu płyt
3. Stan niedoładowania:
Stan w którym siarczan ołowiu nie zostaje
usunięty w pełni
WNIOSEK :
Systematyczne niedoładowywanie ogniw
(baterii) prowadzi do zasiarczanienia płyt,
czyli pokrywania się płyt trudno usuwalną
warstwą siarczanu ołowiu.
Reakcje poboczne w ogniwach VRLA
W czasie pracy buforowej i ładowania
(charakterystyka U), w wyniku rozkładu wody,
tlen wydzielany na płytach dodatnich jest
pochłaniany przez płyty ujemne zmniejszając
ich potencjał, co powoduje niedoładowanie
tych płyt.
Sposoby zmniejszenia skutków
niedoładowywania płyt ujemnych:
1. Zwiększenie napięcia pracy buforowej –
płyty ujemne są naładowane, ale zwiększa
się korozja płyt dodatnich oraz zwiększa
się niebezpieczeństwo rozbiegania
termicznego.
2. Okresowe ładowanie wyrównawcze jednej
baterii podwyższonym napięciem.
WNIOSEK:
Największym problemem baterii VRLA
jest zbilansowanie reakcji pobocznych
(zwiększenie potencjału płyt ujemnych
i zmniejszenie korozji płyt dodatnich)
WNIOSEK:
W warunkach normalnej eksploatacji,
to co może zrobić użytkownik, to stosowanie
metody okresowego ładowania wyrównawczego
jednej baterii podwyższonym napięciem.
Urządzenie TBA160-IŁ umożliwia stosowanie
tej metody.
EWOLUCJA URZĄDZEŃ TBA
KONTROLA BATERII AKUMULATORÓW 48V
Baterie 48V / 1000Ah
KONTROLA BATERII AKUMULATORÓW 48V (wymiana)
KONTROLA BATERII AKUMULATORÓW 48V (konduktancja)
KONTROLA BATERII AKUMULATORÓW 48V (opornica)
KONTROLA BATERII AKUMULATORÓW 48V (siłownia)
KONTROLA BATERII AKUMULATORÓW 48V (tester „R”)
KONTROLA BATERII AKUMULATORÓW 48V (D400G72…)
KONTROLA BATERII AKUMULATORÓW 48V (TBA2-IŁ)
HISTORIA – GENEZA PROJEKTU
HISTORIA – GENEZA PROJEKTU
TBA2-IŁ:
- energia z baterii oddawana „do sieci”
- baterie 48V, prąd 2-50A
- sprzedano 29 sztuk
HISTORIA – GENEZA PROJEKTU
TBA20 (prąd 20A), TBA50 (prąd 50A) …….
HISTORIA – GENEZA PROJEKTU
TBA56-IŁ (stacjonarne, prąd 50A)
HISTORIA – GENEZA PROJEKTU
TBA90-IŁ (prąd 100A)
HISTORIA – GENEZA PROJEKTU
TBA150-IŁ (prąd 150A)
HISTORIA – GENEZA PROJEKTU
TBA150-2-IŁ (prąd 150A, a 10A „na rezystor”)
HISTORIA – GENEZA PROJEKTU
Brązowy medal na wystawie EUREKA 2007 w Brukseli
SPOSÓB PROGRAMOWANIA TBA…-IŁ („wybory z listy”)
WYNIKI BADAŃ za pomocą TBA…-IŁ („protokół”)
ALGORYTMY PRACY URZĄDZEŃ TBA…-IŁ
TBA160-IŁ – ZAŁOŻENIA KONSTRUKCYJNE
TBA160-IŁ – ZAŁOŻENIA KONSTRUKCYJNE
TBA160-IŁ – ZAŁOŻENIA KONSTRUKCYJNE
Zespół wejściowy – złącza i wyłączniki nadmiarowoprądowe
TBA160-IŁ – ZAŁOŻENIA KONSTRUKCYJNE
Zespół wejściowy - przewody prądowe (prąd 3 x 53A)
TBA160-IŁ – ZAŁOŻENIA KONSTRUKCYJNE
OBUDOWA
TBA160-IŁ – ZAŁOŻENIA KONSTRUKCYJNE
PŁYTA CZOŁOWA ……
TBA160-IŁ – ZAŁOŻENIA KONSTRUKCYJNE
Przewody/wtyki pomiarowe oraz czujnik temperatury
TBA160-IŁ – ZAŁOŻONE PARAMETRY
• napięcie znamionowe baterii:
48V i 24/36/50V
• prąd ładowania/wyładowania baterii:
5160A
• prąd ładowania i wyładowywania baterii
przy pracy w temperaturze 540C
do wysokości 1500 m n.p.m.: co najmniej 5120A
• energia przy wyładowaniu oddawana do: odbiorów
DC siłowni
• prąd bez oddawania energii do
odbiorów DC siłowni (na rezystancję):
810 A
TBA160-IŁ – ZAŁOŻONE PARAMETRY
• liczba wejść pomiaru napięć: 24 (opcjonalnie 25)
• dokładność pomiaru napięć: 1% (typowo 0,5%)
• wyrównywacz napięć ogniw/monobloków:
TAK
• dokładność stabilizacji napięcia baterii: 1%/0,1V
• dokładność pomiaru i stabilizacji prądu:
• programowanie pojemności baterii:
• pomiar temperatury baterii:
1,5%
70÷3000Ah
+5 +50C /1C
TBA160-IŁ – ZAŁOŻONE PARAMETRY
• ustawiane napięcie końcowe ogniw/monobloków
baterii podczas wyładowywania:
1,951,6 V/og.
• ograniczane maksymalne napięcia końcowe
ogniw/monobloków baterii przy ładowaniu:
TAK
• zakres programowania napięcia baterii
- dla wyładowywania:
4048V oraz 2023 V/3034V
- dla ładowania:
5459V oraz 2729 V/4044V
• programowany czas ładowania wyrównawczego: do 48 h
• kompensacja temperaturowa napięcia:
0÷9 mV/ogn.C
TBA160-IŁ – ZAŁOŻONE PARAMETRY
• sprawność (48V, 50-100% obciążenia):
95%
• temperatura pracy:
+5 +40C
• komunikacja: LAN10/100, GSM, opcja RS232/485
• tętnienia wnoszone do siłowni:
< 2 mV
• składowa zmienna prądu do baterii: < 5% prądu
• stopień ochrony:
IP 30
• klasa ochronności:
1
• poziom zakłóceń radioelektrycznych:
Klasa A
• oprogramowanie do prezentacji wyników: dla PC
• wymiary/ masa:
88 x 484 x 350 mm / 14 kg