Nota Huis van het Nederlands Provincie Antwerpen A. DE ELEKTROMOTOR 1. DE TRACTIEBATTERIJ 1.1. Wat is een tractiebatterij? De tractiebatterij geeft de heftruck energie waardoor hij kan rijden. De batterij slaat elektrische energie op die op elk moment gebruikt kan worden. 1.2. De cellen van een tractiebatterij De tractiebatterij bestaat uit cellen. In de cellen van de tractiebatterij zit elektrolyt. Dit is zwavelzuur dat verdund is met gedestilleerd water. De cellen zijn met elkaar verbonden door schroeven. Vroeger waren de cellen vaak aan elkaar gelast. Elke cel kan een spanning geven van ongeveer 2 Volt. De cellen zijn geschakeld in serie. Hierdoor kan de spanning (2 Volt) vermenigvuldigd worden met het aantal cellen. Voorbeeld : een tractiebatterij met 24 cellen geeft 48 Volt spanning. Er bestaan batterijen van 24 Volt, 36 Volt, 72 Volt en 80 Volt. Afbeelding (ideaal is een afbeelding van een tractiebatterij met benoeming van de verschillende onderdelen) 1.3. De platen van een tractiebatterij Elke cel heeft positieve en negatieve platen die gemaakt zijn uit lood. De separator staat tussen de positieve en negatieve platen. De positieve platen zijn de buisjesplaten. De negatieve platen zijn de roosterplaten. Soms zitten de platen in een zakje zodat ze niet kunnen afbrokkelen en kortsluiting geven. Je hebt altijd 1 negatieve plaat meer dan het aantal positieve. Voorbeeld : Als je 5 positieve platen hebt, dan heb je 6 negatieve platen. Nota Huis van het Nederlands Provincie Antwerpen Afbeelding waarop je duidelijk ziet waar de separator, buisjesplaten en roosterplaten zich bevinden in een tractiebatterij. Op de tekening (2) zie je 2 negatieve platen en 1 positieve. De 2 buitenste platen zijn de negatieve platen. De middelste plaat met buisjes is de positieve plaat. De andere platen zijn de separator. Alle positieve en negatieve platen zijn met elkaar verbonden. 1.4. De tractiebatterij opladen De batterij ontlaadt als je de heftruck gebruikt. Het elektrolyt reageert met de platen en produceert daardoor elektrische energie. Het zuur in het elektrolyt komt in de platen. Daardoor vermindert de dichtheid van het elektrolyt geleidelijk. De dichtheid van het elektrolyt zegt of een batterij opgeladen of leeg is. Wanneer de batterij oplaadt, gaat het zuur weer weg uit de platen. Hierdoor verhoogt de dichtheid van het elektrolyt. Tegelijkertijd ontstaat er een explosief gas. ! Laad een batterij nooit in de buurt van een vuur of vonken! Let er ook op dat je de laadruimte voldoende ventileert. Als je wil weten of een batterij opgeladen is, dan kan je de dichtheid van het elektrolyt controleren. Je kan die dichtheid controleren met een zuurweger. De zuurweger zuigt wat elektrolyt op. De dichtheid kan je aflezen op vlotter in de zuurweger. Een batterij die volledig opgeladen is, staat tussen 1290 en 1300. Een batterij die leeg is staat tussen 1140 en 1150. In de praktijk zegt de batterijontladingsmeter wanneer je de batterij terug moet opladen. Nota Huis van het Nederlands Provincie Antwerpen Afbeelding zuurweger Afbeelding batterijontladingsmeter 1.5. De laadcyclus van een tractiebatterij De laadcyclus is de tijd waarin je een batterij oplaadt. De laadcyclus bestaat uit verschillende fasen. De laadcyclus hangt af van de lader. Sommige laders laden een batterij op in 8u. Andere laders doen er 12u over. Er bestaan ook hoogfrequentladers die een elektriciteitsverbuik hebben dat 20 tot 30% lager ligt. Als je de batterij oplaadt, komt het zuur uit de platen.1 Omdat zuur zwaarder is dan water, valt het zuur naar de bodem van de cel. Na 80% van de laadtijd ontstaan er waterstofbellen in het elektrolyt. Dit kookverschijnsel is de gassingperiode. Zuur en water mengen met elkaar. Wanneer zuur en water volledig met elkaar vermengd zijn, is de batterij opgeladen. ! Laad de batterij altijd volledig op. Water en zuur moeten volledig vermengd zijn. Als je dat niet doet, heeft de batterij geen capaciteit bij gekregen en is hij niet volledig opgeladen. 1.6. Wat is de laadcapaciteit van een batterij? De hoeveelheid energie die een batterij kan opslaan, hangt af van het aantal platen en de grootte van de platen. Hoe groter de cel, hoe groter de capaciteit. De capaciteit wordt uitgedrukt in Ampère-uren (Ah). Er bestaan batterijen tot 1600 Ah. De capaciteit van een batterij staat op het typeplaatje. De capaciteit is altijd gebaseerd op een factor 5. Een batterij van bijvoorbeeld 1000 Ah kan gedurende 5u ontladen met een stroom van 160 Ampère. Zo blijft er 20% capaciteit over : 1000 A – 5*160 A = 200 A. Er bestaan ook tractiebatterijen met zuurcirculatie. Hierdoor kan de batterij tussentijds opladen. 2 Motorsystemen met terugwinning van energie laden de batterij terug op telkens als je het gaspedaal van een heftruck loslaat. 1 2 Zie ‘de tractiebatterij opladen’ Zie hoofdstuk… Nota Huis van het Nederlands Provincie Antwerpen 1.7. Definities tractiebatterij elektrolyt elektrolyt zwavelzuur / H2SO4 separator buisjesplaten Roosterplaten gedestilleerd of gedemineraliseerd water (H2O) zuurweger vlotter batterijontladingsmeter hoogfrequentladers gassingperiode In deze kolom zet je een eenvoudige definitie van het begrip links. Het kan een mooie oefening zijn tijdens de les om, na afloop van het hoofdstuk, cursisten zelf een definitie te laten geven van het begrip dat ze net geleerd hebben.