Что такое циклический ресурс аккумулятора

Как выбрать тяговый аккумулятор: основные понятия

Аккумуляторные батареи для автономного питания электродвигателей транспортных средств коренным образом отличаются от стартерных АКБ и батарей для резервного электроснабжения и требуют особого к себе отношения.

Задача батареи, предназначенной для питания электродвигателей – не только поставлять электрический ток, но и выдерживать глубокий разряд (до 80% ёмкости АКБ), а также обеспечить большое количество циклов последовательного заряда и разряда. Кроме того, они должны быть максимально просты и безопасны в эксплуатации. Задача же аккумулятора, работающего в буферном режиме,- обеспечить резервное электроснабжение потребителя в случае отключения основного источника питания, что происходит не так уж и часто. Такая батарея просто не выдержит регулярных циклов глубокого разряда (до 80% ёмкости), которые самым серьезным образом воздействуют на активную массу аккумулятора.

Наиболее распространены тяговые свинцово-кислотные батареи, которые делятся на несколько видов по типу применяемой технологии:

• WET — c жидким электролитом . Технология батарей с использованием жидкого электролита, за уровнем которого необходимо постоянно следить. Батареи огнеопасны и взрывоопасны, эксплуатировать их в жилых и невентилируемых помещениях запрещено. В качестве плюсов можно назвать невысокую цену, большое – до 1000 – количество циклов заряд/разряд и возможность работы на сильном морозе.
• AGM — жидкий электролит абсорбирован в стекловолокне. Впервые такие батареи были созданы в 70-х годах прошлого века. Особенность состоит в том, что электролит в них абсорбирован в ткань стекловолокна и не находится в текучем состоянии. АКБ не нужно обслуживать, они не выделяют ядовитых газов и могут работать при температуре до – 30 градусов Цельсия. Устойчивы к вибрации, могут работать в любом положении (кроме «вверх ногами»). Большим минусом является относительно небольшой циклический ресурс (до 400 циклов) и выход из строя в случае глубокого разряда. Лишь немногие именитые производители обладают технологиями изготовления AGM аккумуляторов тягового типа. В основном AGM батареи используются в качестве источников резервного питания. Одна из причин – низкий уровень теплопередачи: сепараторы-разделители из стекловолокна (AGM) действуют как теплоизолятор. Помимо этого, у AGM-батарей свинцовые решётки должны быть тоньше. Такая конструкция позволяет разместить сепаратор-разделитель из стекловолокна между пластинами, но снижает доступное количество циклов.
• GEL — электролит в гелеобразном состоянии. Наиболее прогрессивная технология изготовления аккумуляторов. В них электролит имеет гелевую консистенцию. Их можно разряжать без боязни вывести из строя АКБ, они способны выдерживать более 700 циклов при постоянном разряде батареи до 75% её ёмкости, чего от AGM батарей добиться невозможно. К небольшим минусам можно отнести только высокие требования к качеству зарядного устройства и дороговизну самих АКБ. Но если пересчитать стоимость с учетом срока эксплуатации (количества циклов использования), GEL-батарея станет одной из самых дешевых покупок.
• GRAPHENE — гелевые с использование современного наноматериала — графена (Graphene). Основное различие между обычными АКБ и батареями на основе графена заключается в составе электродов. Производительность АКБ повышается за счет добавления графена в состав электродов. Как правило, электроды на основе традиционных материалов имеют ограничения по плотности, емкости, времени и количеству циклов, проводимости. Графен с лёгкостью преодолевает эти ограничения. Графеновые аккумуляторы CHILWEE превзошли все аналоги тяговых свинцово-кислотных батарей, предназначенных для легких транспортных средств, как по достижению большей мощности, так и по увеличению предельной дальности поездки на транспортных средствах без подзарядки, и имеют чрезвычайно длительный срок службы.

Критерии выбора тяговых аккумуляторов.

При выборе батареи для питания электродвигателей важно обратить внимание на несколько параметров:

Емкость аккумулятора.

Измеряется в ампер/часах. Показывает, какое количество энергии может быть отдано устройством при эксплуатации. В течение срока службы тягового аккумулятора его емкость изменяется: в начале срока службы она возрастает, так как происходит разработка активной массы пластин. В процессе эксплуатации емкость постепенно уменьшается из-за устаревания активной массы пластин.

Ёмкость одной и той же батареи также изменяется в зависимости от силы тока разряда. При увеличении тока разряда батарея показывает меньшую ёмкость (ампер/часы), то есть при форсированных режимах работы (разряд большой величиной тока) АКБ отдаёт меньше энергии (ампер/часов), чем при длительном разряде (малой величиной тока). Поэтому на аккумуляторах есть обозначения — ёмкость при 3-х, 5-ти, 10-ти, 20-ти часах разряда и сокращенно обозначается как С3, С5, С10 и т.д . Наименьшую ёмкость АКБ покажет при 3-х часовом разряде, наибольшую при 20 часовом. Для тяговых аккумуляторов актуально значение С3 или С5. Обозначение на аккумуляторе С100 или указание на срок службы в годах (8 лет, 10 лет и т.д.), как правило, свидетельствует о том, что АКБ предназначен для использования в качестве резервного источника питания.

С повышением температуры окружающей среды емкость АКБ растет, но уменьшается срок их службы. Это происходит потому, что, при повышении температуры электролит легче проникает в поры активной массы, так как уменьшается его вязкость и увеличивается внутреннее сопротивление. При низких же температурах емкость АКБ уменьшается.

Циклический ресурс тягового аккумулятора.

Как правило количество циклов (циклический ресурс тягового аккумулятора) напрямую зависит от технологии АКБ. и указывает, сколько раз можно последовательно заряжать и разряжать батарею до потери ею эксплуатационных свойств. WET -аккумуляторы (устройства с жидким электролитом внутри) выдерживают до 1000 циклов глубокого заряда/разряда; AGM-аккумуляторы (электролит абсорбирован в стекловолокно) — больше подходят для работы в буферном режиме, т.е. как источники бесперебойного (резервного) электропитания. В циклическом режиме выдерживают от силы 400 циклов заряда/разряда при DOD-75%. При более глубоких разрядах жизнь такой батареи будет недолгой. GEL-аккумуляторы – оптимальный выбор для тяговых аккумуляторов. Выдерживают более 700 циклов зарядки с возможностью глубокого (до 80% емкости) разряда. Аккумуляторы по технологии GRAPHENE — держат более 900 циклов глубокого разряда и имеют превосходные температурные характеристики. В настоящий момент Chilwee освоил выпуск таких АКБ относительно небольшой ёмкости — до 35 А/ч. Более «ёмкие» АКБ поступят в продажу в следующем году.

Проверить качество аккумуляторной батареи при покупке практически невозможно. Единственной надёжной гарантией соответствия АКБ заявленным в документации характеристикам является репутация завода-изготовителя. Уважаемые компании-изготовители предоставляют о себе и своих заводах исчерпывающую информацию — им нечего скрывать и нет смысла обманывать клиентов. Если информации о производителе нет или её крайне мало — это повод хорошенько задуматься. Вероятность приобрести «кота в мешке» в таком случае возрастает кратно. Доверять «раскрученности» бренда в российских условиях не приходится. Наши маркетологи за деньги легко «раскрутят» продукт, собранный неумелыми руками где-то в подвале. Кроме того, что деньги будут потрачены впустую, такой аккумулятор легко может вывести из строя дорогостоящее оборудование и электронику, а это уже будут уже совсем другие расходы…

Источник

Количество циклов заряда у разного рода аккумуляторов

В отличие от традиционных гальванических элементов питания, многозарядные аккумуляторные батареи становятся наиболее популярными с каждым днем. Благодаря таким изделиям электроаппаратура работает дольше и качественней.

В зависимости от типа изготовления аккумуляторов меняется и количество циклов заряда батарейки. Об этом и о многом другом вы узнаете из статьи, приведенной ниже.

Литий-ионные аккумуляторы и количество их циклов заряда

Таким моделям присущи стандартные габариты изделий. Они являются распространенными среди покупателей и находят свое приспособление в различных видах приборов в быту, а также гаджетах.

Фототехника, ноутбуки, андроидные телефоны, смартфоны, детские игрушки, электромобили, электро самокаты и велосипеды находят свое применение в данных АКБ. Изделиям присуща как оригинальная форма, так и обычная, традиционная.

По количеству циклов заряд/разряд у литиевого типоразмера (18650) составляет примерно 800. Изделия же с высоким качеством имеют цикличность и в тысячу раз, но при этом емкость таких изделий с каждой перезарядкой будет уменьшаться.

Глубокая разрядка таким АКБ категорически запрещена. Она может просто-напросто погубить данный элемент питания. Для того, чтобы Li-Ion-ная батарейка служила как можно дольше, надо использовать ее в работе при t=<-20°С; +50°С>. В условиях, где сила номинального тока завышена, не стоит применять ЗУ для этих АКБ. Аккумулятор может значительно перегреться и перестать функционировать.

Литий-полимерные разновидности и количество их циклов заряда

Данные типы аккумуляторных батарей являются усовершенствованными видами литиевых изделий. Параметры таких элементов питания отличаются не во многом.

Летающие модели детских игрушек, андроидные телефоны и т.п находят свое применение в такого типах батарейках.

Небольшие по массе изделия и с высокой отдачей силы тока, АКБ имеют большое преимуществ — в отличие от традиционных литиевых элементов питания.

По количеству циклов заряд/разряд они составляют величину равную 900 циклам перезаряда. Max кол-во обуславливается качеством АКБ, однако неблагоприятные условия использования могут значительно уменьшить емкость аккумулятора.

Разряжать такие элементы до самого конца категорически не рекомендуется. У них начинает снижаться работоспособность. Поэтому во многих электронных приборах имеется встроенная система-контроллер, которая следит за тем, чтобы аккумуляторная батарейка не разрядилась до самого конца. При определенном разряде индикатор системы оповестит вас о том, что изделие нуждается в подзарядке.

Чтобы литий-полимерный элемент питания не слишком рано растратил свои силы, необходимо использовать его в диапазоне t=<-20°С; +40°С>. Желательно выше +20°С аккумулятор не использовать.

После продолжительного хранения такого типа батареек их необходимо правильно ввести обратно в рабочий строй. Для этого надо произвести несколько циклов заряд/разряд. Это же требуется сделать и в случае. если новое изделие.

Никель-металлогидридные аккумуляторы и количество их циклов заряда

Данному типу моделей батарей присуще немалое количество цикличности заряд/разряд.

Техника с электроприводом, космическая промышленность, бесперебойные источники питания, радиоаппаратура находят свое применение в аккумуляторных батареях такого типа.

Максимальную популярность имеют «КРОНА», «пальчиковые АА», «мизинчиковые ААА» изделия.

В основном, около пятисот циклов заряд/разряд имеют в своей жизни никель-металлогидридные аккумуляторы.

Множество фирм-производителей указывают на упаковке аккумуляторных батареек цикличность в 1000 раз. Однако на деле все намного меньше и не соответствует действительности.

Чтобы Ni-Mh-ные элементы питания функционировали как можно дольше, их необходимо время от времени тренировать. Для этого хотя бы раз в месяц полностью обнуляйте изделие, а затем ставьте его на стопроцентную зарядку.

Никель-кадмиевые аккумуляторы и количество их циклов заряда

Данные типы батареек уже давно вышли из моды использования, однако благодаря своей доступной цене используются по сей день.

Форма этих элементов питания схожа с «пальчиковыми» батареями. Многие электрические инструменты используют их в составе источника питания, регулирующего с помощью схемы-контроллер приход электротока. Шуруповерты и другие приборы мини-инструменты применяют данную схему.

Ni-Cd-вый аккумулятор имеет цикл заряд/разряд от ста до девятисот раз. Срок службы такой (ежедневно используемой) батарейки составляет около года. Многое зависит еще и от правил использования аккумуляторной батареи.

Выход никель-кадмиевого аккумулятора из рабочего строя зависит еще от «эффекта памяти» батареи, поэтому перед подключением батарейки к ЗУ надо проверить уровень ее заряда.

Если он не полностью израсходован, то в следующий раз заряжайте при данном значении емкости.

При зарядке не оригинальным ЗУ надо воспользоваться мультиметром, чтобы точно узнать уровень тока батареи, а также ее напряжение. Любое отклонение от данных параметров приведет в скором времени аккумулятор к выходу из эксплуатационного строя.

Источник

Циклический и буферный режимы работы акб

Буферный режим

Буферный режим работы аккумуляторных батарей является самым «любимым» — батарея находится на постоянной подзарядке и очень редко получает глубокий разряд. В таком режиме аккумулятор прослужит вам максимально долго.

Примером использования аккумулятора в буферном режиме может быть источник бесперебойного питания: когда присутствует сеть, аккумулятор постоянно держит заряд, а в момент, когда сеть пропадает, аккумулятор начинает отдавать накопленную энергию. В компьютерных источниках бесперебойного питания обычно используют аккумуляторы 12 В ёмкостью от 7 до 26 А-ч, это даёт возможность компьютеру проработать от аккумулятора дополнительных 10-15 минут при отключении электричества.

Сфера применения при буферном режиме:

• накопители солнечной энергии
• источники бесперебойного питания (ИБП)
• системы аварийного освещения
• лифты
• пожарные и охранные системы
• контрольно-кассовые аппараты
• аварийные системы

Циклический режим

Циклический режим работы является самым «жёстким» для аккумуляторной батареи. В таком режиме её полностью разряжают, потом ставят на зарядку и снова полностью разряжают. Срок службы в таком случае будет зависеть от глубины разряда аккумулятора.

Большинство свинцово-кислотных аккумуляторов AGM-типа имеют циклический ресурс не более 300 циклов 100% разряда, но уже существуют аккумуляторы нового поколения, циклический ресурс которых составляет 600 циклов 100% разряда.

Сфера применения при циклическом режиме:

• поломоечные машины
• лодочные моторы
• электромобили
• погрузочная техника и т.д.

Источник