Deep cycle аккумуляторы что это

Что такое аккумулятор глубокого разряда и где он используется?

Существуют сферы хозяйственной деятельности, где требуются аккумуляторы глубокого разряда. Они могут работать в качестве отдельной единицы или в составе какого-нибудь устройства. Тип этих аккумуляторных батарей может быть разный, но все они рассчитаны на постоянный довольно глубокий разряд и последующий разряд. Поэтому их также называют устройствами deep cycle, что можно перевести, как глубокое циклирование. В этой статье мы рассмотрим разновидности АКБ глубокого разряда, сферы их применения, а также некоторые примеры таких батарей.

Особенности

Как понятно из названия, эти аккумуляторы должны быть приспособлены под глубокий разряд. Глубоким циклированием можно считать постоянный разряд до 15─20 процентов от номинальной ёмкости и последующий заряд. Ниже этого значения аккумуляторы вообще разряжать не рекомендуется, поскольку это приводит к существенному сокращению срока службы. Об особенностях разряда разных типов аккумуляторов будет сказано ниже.

Но, к примеру, для стартерных Pb батарей глубокое циклирование смерти подобно. Если пару раз глубоко разрядить современный кальциевый аккумулятор, то он потеряет большую часть своей ёмкости и станет непригоден для использования на авто.

Ещё одной важной особенностью аккумуляторов глубокого разряда является то, что в процессе разряда они до последнего момента должны обеспечивать заявленный разрядный ток и держать напряжение в определённом интервале. К примеру, для литиевого аккумуляторного элемента оно не должно опускаться ниже 3,1─3,2 вольта. Не должно быть такой ситуации, когда при уменьшении заряда валятся электрические характеристики АКБ.
Вернуться к содержанию

Разновидности

Теперь о видах аккумуляторных батарей, которые могут быть использованы для глубокого разряда.

• Некоторые разновидности свинцово-кислотных.
• Щелочные.
• Li-Ion.
• Прочие.

Свинцово-кислотные АКБ

Автомобильные стартерные батареи с жидким электролитом, как уже было сказано, очень чувствительны к глубокому разряду и не могут работать в условиях глубокого циклирования. Существует такая разновидность Pb моделей, как EFB аккумуляторы. Ряд производителей автомобилей советуют ставить их на свои модели с системами Старт-Стоп. EFB расшифровывается, как Enhanced Flooded Batteries (Усовершенствованные аккумуляторные батареи с жидким электролитом).

Для работы в условиях глубокого циклирования подходят свинцово-кислотные модели панцирного типа. Их название пошло от панцирной сетки, которую производители добавляют в конструкцию плюсового электрода. Целью этого является укрепление обмазки электрода и препятствование образованию крупных кристаллов свинца во время заряда.

Среди преимуществ Pb аккумуляторов можно назвать их доступную стоимость, отработанную технологию, высокий разрядный ток и налаженную переработку. К недостаткам следует отнести низкую энергетическую плотность, расход воды из электролита (для WET), чувствительность к глубокому разряду.
Вернуться к содержанию

Аккумуляторы AGM также относятся к семейству свинцово-кислотных. В электрохимических процессах принципиального отличия нет, но вместо жидкого электролита в AGM стекловолокно им пропитанное. Есть также близкая разновидность – GEL. Там электролит находится в виде геля (серная кислота переводится в гелевое состояние с помощью соединений кремния). Батареи AGM, как и EFB, рекомендуются для использования на автомобилях Старт-Стоп. Но они вполне успешно могут работать там, где требуется глубокий разряд.

Однако длительность их эксплуатации будет зависеть от глубины разряда. При постоянном чрезмерном разряде (ниже 20% от номинала) их срок службы значительно сокращается. Поэтому многие производители указывают большой разброс, от 500 до 1200 циклов заряд-разряд.

В отношении GEL справедливо всё вышесказанное, а различия заключаются лишь в сферах применения.
Вернуться к содержанию

Литиевые

Чаще всего в роли АКБ глубокого разряда из литиевых встречаются LiFePO₄. Они используются в качестве тяговых батарей в различном электротранспорте. Хотя для любых литиевых аккумуляторов глубокое циклирование не является чем-то аномальным. Для них разряд до 15─20% и последующий заряд является нормой. Так работают Li─Ion батареи в смартфонах, планшетах, ноутбуках и прочих устройствах. Но чрезмерный разряд им противопоказан. Поэтому большинство литиевых аккумуляторов работают под управлением контроллеров (BMS плат), не допускающих разряда ниже определённого напряжения.

Щелочные

Щелочные аккумуляторы получили широкое распространение в складской технике на электрической тяге, железнодорожном транспорте, производстве и т. п. Им глубокий разряд не наносит ущерба, и они могут использоваться в таких условиях весь жизненный цикл. Выпускаются модели Ni─Cd и Ni─MH.

Щелочные АКБ отлично подходят для работы в подобных условиях. Они не только легко переносят глубокий разряд, но ещё и могут без ущерба довольно долго находиться в разряженном состоянии.

Прочие

В этой категории можно упомянуть лишь некоторые концепты и перспективные разработки. Каких-то других типов АКБ глубокого разряда, которые бы выпускались серийно кроме перечисленных выше, нет. Есть только опытные разработки. В основном они имеют основу их тех же типов батарей, но ведутся эксперименты с материалами электродов, составом электролита и т. п.
Вернуться к содержанию

Где используются?

Область применения таких аккумуляторов очень широкая. Достаточно сказать, что литиевые АКБ, работающие в режиме глубокого циклирования, встречаются в различной бытовой технике и потребительской электронике. К примеру, работа смартфона, ноутбука, фотоаппарата и другой электронной техники состоит из постоянных зарядов и разрядов. В последнее время литиевые аккумуляторы востребованы в автомобилестроении. Они применяются в постоянно возрастающем количестве электромобилей.

Щелочные аккумуляторы, работающие в режиме глубокого разряда, используются в железнодорожном транспорте, на производстве, в сфере телекоммуникаций и т. п. Большое количество АКБ щелочного типа используется в современной складской технике. Это всевозможные погрузчики, подъёмники и т. д.

Транспорт на электрической тяге, который работает в производственных и складских помещениях, гораздо удобнее по сравнению с дизельной или бензиновой техникой.

Источник

Аккумулятор глубокого разряда — Deep-cycle battery

Батареи глубокого цикла является аккумулятор предназначен для регулярно глубоко разряжен , используя большую часть своей емкости. Этот термин традиционно используется для обозначения свинцово-кислотных аккумуляторов того же форм-фактора, что и автомобильные аккумуляторы ; и в отличие от стартерных или «заводных» автомобильных аккумуляторов, предназначенных для обеспечения лишь небольшой части своей емкости в коротких сильноточных импульсах для запуска двигателя.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла существует обратная корреляция между глубиной разряда (DOD) аккумулятора и количеством циклов заряда и разряда, которые он может выполнить; со средней «глубиной разряда» около 50%, предложенной как лучший вариант для хранения и стоимости.

Хотя основное внимание в этой статье уделяется традиционным свинцово-кислотным батареям , новые технологии, такие как литий-ионные батареи, которые уже стали обычным явлением в небольших размерах, начинают становиться обычными в том же форм-факторе; хотя по-прежнему с большой ценовой надбавкой.

Содержание

Типы свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого разряда

Конструктивное различие между свинцово-кислотными аккумуляторами глубокого цикла и проворачивающими батареями заключается в пластинах свинцовых аккумуляторов. Пластины аккумуляторной батареи глубокого разряда имеют более толстые активные пластины, с более плотным пастообразным материалом и более толстыми разделителями. Сплавы, используемые для пластин в батареях глубокого разряда, могут содержать больше сурьмы, чем у стартовых батарей. Более толстые пластины аккумулятора устойчивы к коррозии благодаря длительным циклам зарядки и разрядки .

Свинцово-кислотные батареи глубокого цикла обычно делятся на две отдельные категории; затопленный (FLA) и регулируемый клапаном свинцово-кислотный (VRLA) тип VRLA подразделяется на два типа: абсорбированный стеклянный мат (AGM) и гель . Усиление разделителей абсорбирующего стекломата помогает уменьшить повреждения, вызванные проливающими и толчковыми вибрациями. Кроме того, залитые батареи глубокого цикла можно разделить на подкатегории Opz с трубчатым покрытием или плоские. Разница обычно влияет на срок службы и производительность элемента.

Затоплен

Термин «залитый» используется потому, что этот тип батареи содержит некоторое количество жидкого электролита, так что пластины полностью погружены в воду. Уровень электролита должен быть выше вершин пластин, который служит резервуаром, чтобы гарантировать, что потеря воды во время зарядки не снизит уровень ниже вершин пластин и не вызовет повреждений. Залитые батареи будут разлагать воду из электролита во время зарядки, поэтому регулярное обслуживание залитых батарей требует проверки уровня электролита и добавления воды. Основными видами отказа батарей глубокого цикла являются потеря активного материала из-за выпадения пластин и коррозия внутренней сетки, поддерживающей активный материал. Емкость батареи глубокого разряда обычно ограничивается емкостью электролита, а не массой пластины, чтобы продлить срок службы.

Новые технологии

Несмотря на то, что они все еще намного дороже традиционных свинцово-кислотных, широкий спектр технологий перезаряжаемых батарей, таких как литий-ионные, становится все более привлекательным для многих пользователей.

Приложения

• Катодная защита , которая может включать использование на море
• Другое морское использование, особенно на парусных лодках, не способных генерировать энергию, как правило, на небольших судах
• Троллинговые моторы для прогулочных рыболовных судов
• Промышленные электрические самоходные вилочные и напольные подметальные
• Моторизованные инвалидные коляски
• Автономные системы хранения энергии для солнечной или ветровой энергии , особенно в небольших установках для одного здания или автодома.
• Электропитание инструментов или оборудования на удаленных объектах
• Рекреационные автомобили
• Тяговые батареи для приведения в движение транспортных средств, таких как гольф-кары, и других электромобилей на шоссе
• Сигналы светофора
• Источник бесперебойного питания (ИБП), обычно для компьютеров и сопутствующего оборудования, а также для отстойников
• Аудиооборудование , аналогичное ИБП, но также и в некоторых устройствах с «чистым питанием» для подачи чистой энергии постоянного тока, изолированной от общего источника питания, для преобразования в переменный ток для максимального воспроизведения аудиосигнала.

Переработка отходов

По данным Battery Council International (BCI) — торговой группы производителей свинцово-кислотных аккумуляторов — подавляющее большинство аккумуляторов глубокого цикла, представленных сегодня на рынке, являются свинцово-кислотными аккумуляторами. BCI сообщает, что свинцово-кислотные батареи перерабатываются на 98% по объему, 99,5% по весу. Согласно BCI, пластиковые корпуса, свинцовые пластины, серная кислота, припой и другие металлы на 100% восстанавливаются для повторного использования. BCI заявляет, что единственная часть батареи, которая не подлежит вторичной переработке, — это бумажные сепараторы, которыми обертываются пластины (из-за кислотной ванны, в которой находится бумага, длина волокна сокращается настолько, что его нельзя переплетать).

BCI заявляет, что в масштабах отрасли коэффициент извлечения всех свинцово-кислотных аккумуляторов, продаваемых в США, превышает 98%, что приводит к практически замкнутому производственному циклу.

Источник

ликбез от дилетанта estimata

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

вторник, 26 февраля 2019 г.

Аккумуляторы глубокого разряда (deep cycle, глубокого циклирования)

Отличия аккумуляторов глубокого разряда от обычных аккумуляторов

Аккумуляторы глубокого разряда имеют более толстые усиленные пластины, а также специальные добавки, которые позволяют лушче переносить глубокие разряды. Активный материал также имеет более высокую плотность. Более толстые пластины позволяют запасать больше энергии в активном материале пластин и выдавать больше энергии при медленном разряде. Активный материал с повышенной плотностью остается в контакте с пластинами дольше, что задерживает естественный процесс деградации при циклировании. Такие аккумуляторы обычно используются там, где батареи глубоко разряжаются, а потом заряжаются. Применяемые специальные технологии позволяют регулярно разряжать эти батареи на 40-50% без значительного уменьшения срока их службы.

Обычно такие аккумуляторы разряжают до 60-70% но бывает и более. По сравнению с автомобильными аккумуляторами (хоть и применяются в системах электроснабжения), которые рассчитаны только на старт двигателя (стартер, зажигание, свет) и на типичный разряд в 3% (хоть и применяются в системах электроснабжения), аккумуляторы глубокого разряда имеют существенно больший срок службы при незначительном уменьшении максимальной отдаваемой мощности.

Существуют аккумуляторы глубокого циклирования как с жидким электролитом, так и герметичные. Обычно, аккумуляторы с жидким электролитом имеют больший срок службы в автономных системах, чем герметичные. Однако они требуют регулярного обслуживания; отчасти их больший срок службы связан именно с тем, что их можно обслуживать.
В отличие от аккумуляторов с жидким электролитом, герметичные аккумуляторы не требуют обслуживания, и не выделяют при своей работе вредные или взрывоопасные газы. Срок службы у них немного меньше, чем у аккумуляторов глубокого циклирования жидким электролитом, но они намного удобнее в эксплуатации.

Источник