Гелиевые аккумуляторы для электромобиля

Какой аккумулятор для электромобиля лучше?

Электромобили стали одной из самых любимых игрушек наших детей. Возможность почувствовать себя «как папа», проехаться с ветерком по улице мимо удивленных друзей — что может быть лучше. Чтобы захватывающее приключение не закончилось раньше времени и электрокар не встал на месте, родители должны позаботиться, прежде всего, об его аккумуляторе. Расскажем, какие бывают батареи, чем различаются и как выбрать модель именно для вашего электромобиля.

Зачем нужен аккумулятор

Электромобиль ездит не на топливе, как обычные автомобили, а на электричестве. «Кормит» электродвигатель батарея — АКБ. Этот принцип одинаково успешно действует и во взрослых электрокарах, и на детских. Только устройств разные.

Главные характеристики аккумуляторов

Покупка нештатного устройства требует пристального внимания. Обычно производители комплектуют игрушку изначально, но в дешевых вариантах АКБ слабенький и не отвечает запросам пользователя: многие сразу же меняют. Также новый аккумулятор приобретается взамен старого, у которого закончился ресурс. Для хороших аккумуляторов он составляет 6-8 лет.

Мощность

Вольтаж устройства влияет на скорость езды. Для малышей обычно делают машины с мощностью 6V, детям постарше подойдет 12V. Последние позволяют разогнать электромобиль до 25 км/ч, что может быть небезопасным, если ребенок еще маленький.

Если сравнивать по габаритам, то АКБ на 6V компактнее и легче аналогичных более мощных. Часто они надежнее, так как у них глубже глубина цикла, а именно по принципу «заряд-разряд» работает большинство электромобилей для детей. Часто рекомендуют устанавливать два шестивольтных аккумулятора вместо одного двенадцативольтного. Многие так и поступают, если в емкости для батареи хватает места.

При выборе учитывайте размеры и емкость. Если производитель указывает мощность 6 V , то АКБ с большим вольтажом не подойдет! При попытке включения мотор сгорит.

Емкость

Измеряется в ампер-часах и обозначается на маркировке как Ah. При эксплуатации в идеальных условиях чем больше значение, тем дольше будет ездить электромобиль. Однако на длительность езды влияют и другие показатели:

• масса малыша;
• мощность штатного электромотора;
• качество дороги, по которой катается машина: ровная или с выбоинами, ковер, газон, асфальт, гравий — все помехи снижают скорость;
• диаметр колес и накачанность шин (сдутые сдвинуть с места сложнее, прикладывается больше мощности и АКБ быстрее разряжается);
• температуры окружающей среды — в жару (выше 25 градусов) батарея отдает больше, но и разряжается быстрее;
• качество аккумулятора — зависит от производителя. Недорогие заряжаются не полностью и долго заряд не держат.

Химический состав

Чаще всего встречаются свинцово-кислотные и литий-ионные батареи. Первые хорошо зарекомендовали себя в автомобильной промышленности, а вторые нам знакомы по гаджетам — именно такие батарейки стоят в наших смартфонах и планшетах. Выделим отдельно характеристики АКБ обоих типов.

Литий-ионные

Легкие, компактные, имеют хорошую емкость и низкий уровень разряда. Они дольше держат зарядку и имеют больший срок службы. Еще один плюс — отсутствие вредных веществ в их структуре. С этой точки зрения батареи совершенно безопасны.

Появились такие АКБ в начале 90-х и отличались неустойчивой работой, а именно — они взрывались. Еще свежи в памяти скандалы с известными компаниями, котором приходилось отзывать целые партии продукции. Сейчас эта проблема устранена. На аккумуляторы для детских электрокаров устанавливаются контроллеры заряда, которые не дают перезарядить батарею (часто это являлось источником проблемы). Вредна для таких батарей и полная разрядка, поэтому в контроллер добавлена функция отключения при достижении порогового значения.

Чтобы батарея служила дольше и надежней, конструкцию заключают в прочный корпус, предотвращающий контакт химических веществ между собой и с воздухом. Все эти предосторожности делают литиево-ионную аккумулятор абсолютно надежным, при условии, что вы приобретаете ее у проверенного поставщика с маркировкой известного производителя. Не рекомендуем покупать АКБ с отсутствием надписей и описания. Вы можете купить аккумулятор бу, но тоже от известного бренда. Стоят такие батареи достаточно дорого, поэтому менее распространены.

Кислотно-свинцовые

Распространены шире из-за своей цены. Старые модели имели много минусов – большой вес, склонность к вытеканию, вред для человека и окружающей среды. Однако в последнее десятилетие широкое распространение получили АКБ с маркировкой AGM . Именно их предлагают большинство магазинов для детских электромобилей.

В конструкцию добавлена прокладка, обработанная стекловолокном (Absorbent Glass Mat Battery). Внутри находятся две пластины – отрицательно и положительно заряженные, а между ними прокладка, пропитанная электролитом, который в жидком виде теперь в АКБ отсутствует. Эта пропитка вместе с газом, который проникает сквозь крупные поры обеспечивает разряд электричества.

Отличительные особенности AGM – полная безопасность, их можно переворачивать, нет испарений. Эффективность достигается использованием свинца высшей степени очистки.

Минус батарей – большой вес. По сравнению с литий-ионными они сильно тяжелее. Цена обычно находится в диапазоне 1000-1700 рублей на АКБ мощностью 6 V , и 2700-4000 рублей на двенадцативольтные с емкостью 12-16 Ah .

Еще одна разновидность кислотно-свинцовых батарей – гелевые. Внутреннее пространство заполнено силикагелем, который после затвердевания становится пористым. Такие АКБ имеют больший ресурс, емкость, но и цену. Главный недостаток – плохая переносимость холода. Зимой их следует хранить в теплом помещении, а эксплуатировать только летом.

Как выбрать

Этот вопрос часто приходится решать непосредственно при покупке электрокара. Загляните внутрь и проверьте – какая АКБ установлена. В целях она может быть меньше по габаритам и характеристикам, чем предусмотренная конструкцией. Если осталось свободное пространство и емкость меньше, чем вам хотелось бы – измеряйте блок или воспользуйтесь инструкцией. Исходя из полученной информации выбирайте аккумулятор по габаритам и нужных параметров.

Еще раз напоминаем о соответствии мощности – нельзя устанавливать батарею мощнее, чем заявлено у производителя. Вы можете укомплектовать двумя на 6 V , если электромобиль поддерживает 12 V .

Следующий момент, на который следует обратить внимание – маркировка.

AGM -батареи выпускаются для двух режимов – буферного и циклического. Электромобили для детей поддерживают второй. АКБ должна быть помечена как « HR » и « W ». Если приобретаете гелевую – нужна маркировка « GL », « GX ».

Главный вопрос – аккумуляторы каких фирм считаются самыми надежными и качественными? Все обзоры и отзывы однозначно выделяют:

Правила зарядки

Штатные зарядные устройства также комплектуют по принципу экономии, поэтому они могут не иметь индикатора заряда. Это приводит к в регулярной недозарядке, что снижает ресурс и емкость. Тем более проверьте, если на коробку с ЗУ написано Adapter , значит вам по ошибке положили блок питания – такое тоже бывает. Адаптер не зарядит аккумулятор, лишь на 15-20% поднимет заряд.

Чтобы заряжать АКБ правильно, необходимо ЗУ с индикатором. Почти всегда их приходится приобретать отдельно. Цена меняется от 700 до 1700 рублей в зависимости от производителя.

При выборе обратите внимание на рабочее напряжение самого аккумулятора и способ подключения зарядного устройства (джек, фастон или крокодил).

Замена АКБ

Процесс очень прост:

1. Отсоедините защелку.
2. Отключите клеммы, запомните их размещение.
3. Извлеките старую батарею.
4. Установите новую в предназначенную для этого нишу.
5. Подсоедините клеммы и защелкните.

Заключение

Электромобиль должен приносить удовольствие вам и вашему ребенку. Во многом это зависит от качества аккумулятора. Воспользуйтесь нашими рекомендациями и наслаждайтесь долгими прогулками, которые не омрачаются неожиданной разрядкой и остановкой.

Источник

Все про гелевые аккумуляторы: плюсы, минусы, зарядка, восстановление, срок службы, обслуживание

Каждый автовладелец понимает, насколько важен источник питания в машине. Когда приходит время его менять, многие сталкиваются с тем, что не знают, какой АКБ лучше выбрать и на какие параметры ориентироваться. Рекламы в интернете, по телевизору и в других источниках предостаточно, но выбрать идеальный аккумулятор непросто. Мы постарались собрать всю полезную информацию и рассмотреть плюсы-минусы гелевых источников питания в одной статье.

Что такое гелевый АКБ, его конструкция, характеристики, срок службы

Гелевый аккумулятор – это свинцово-кислотный источник питания, в котором электролит между пластинами находится в абсорбированном, гелевом состоянии. Gel-технология подразумевает полную герметизированность и необслуживаемость этого источника питания, принцип работы которого ничем не отличается от остальных видов аккумуляторов.

Конструкция гелевых АКБ

В привычных свинцово-кислотных аккумуляторах электролит представлен в виде смеси дистиллированной воды и серной кислоты. Gel-технология отличается тем, что кислотный раствор в АКБ находится в виде геля. Такая структура электролита достигается путём добавления в состав силиконового наполнителя, сгущающего смесь.

Несколько высокопрочных пластмассовых цилиндрических блоков, соединённых между собой, образовывают корпус гелевого источника питания.

Основные элементы источника питания:

• положительные и отрицательные электроды;
• пористые пластины-сепараторы;
• электролит;
• клапаны;
• клеммы;
• корпус.

Принцип работы гелевого источника питания аналогичен этому процессу в обычных свинцово-кислотных АКБ — заряженный источник отдает заряд. Во время этого процесса напряжение падает, а плотность электролита уменьшается.

Характеристики Gel-аккумуляторов

Выбирая новый гелевый источник питания, необходимо обратить внимание на следующие параметры:

• Ёмкость — измеряется в ампер/часах. Показывает, в течение какого времени источник питания может отдавать энергию силы тока в 1А.
• Максимальный ток заряда — максимально допустимое значение тока при зарядке АКБ.
• Максимальный ток разряда, он же пусковой ток, показывает значение максимальной силы тока, которую АКБ может обеспечить на протяжении 30 секунд.
• Рабочее напряжение на клеммах — 12В.
• Вес источника питания зависит от его ёмкости и варьируется от 8,2 кг (26 Ач) до 52 кг (260 Ач).

Маркировка гелевых АКБ

Немаловажным параметром выбора нового источника питания является дата его производства. Формат обозначения этой информации зависит от производителя. Разберём основные примеры:

1. Optima: на пластике выдавлены цифры: первая — год, следующие — день выпуска. Например: 3118 означает 2013 год, 118 день. На некоторых моделях дату производства можно найти на наклейке: верхний ряд — месяц, нижний — год.

1. Delta: на наклейке с набором цифр и букв нас интересуют первые четыре знака. Первый (буква) — год начиная с 2011 (А).

Второй (буква) — месяц начиная с января (А).

Третий и четвёртый (цифры) — день месяца

1. Varta: в производственном коде четвёртая цифра — год выпуска, пятая и шестая — месяц (17-январь, 18-февраль, 19-март, 20-апрель, 53-май, 54-июнь, 55-июль, 56-август, 57-сентябрь, 58-октябрь, 59-ноябрь, 60-декабрь).

Срок службы гелевых аккумуляторов

Срок службы гелевого аккумулятора, который сообщают производители — около 10 лет. Однако стоит понимать, что он может меняться в зависимости от условий эксплуатации.

На уменьшение срока службы Gel-аккумулятора влияют слишком низкие (менее −30 °C) и слишком высокие (более +50 °C) температуры. Это связано с тем, что в таких условиях электрохимическая активность источника питания то падает, то возрастает. Стоит отметить, что повышение температуры влечёт за собой ускорение коррозийности пластин. Постоянный недозаряд АКБ также ведёт к уменьшению срока годности батареи. Вместе с тем чрезмерные заряды отрицательно сказываются на продолжительности эксплуатации.

Плюсы и минусы гелевых аккумуляторов

К достоинствам гелевых аккумуляторов стоит отнести:

• продолжительный срок эксплуатации (около 10 лет);
• большое количество циклов зарядов-разрядов;
• до 400 полных разрядов;
• нет необходимости срочно заряжать источник питания в случае его глубокого разряда;
• небольшие потери ёмкости в случае простоя АКБ (около 20% в год);
• прочность и надёжность этого вида источников питания за счёт качественных комплектующих;
• высокая эффективность при малом внутреннем сопротивлении;
• не требуют обслуживания;
• отличаются безопасностью эксплуатации за счёт непроницаемости корпуса.

Вместе с тем стоит сказать и о некоторых недостатках аккумуляторов, изготовленных с помощью gel-технологий:

• При зарядке источника питания следует контролировать подаваемое напряжение. Если превысить допустимое значение, то начнётся процесс разрушения компонентов.
• Чувствительность гелевых АКБ к низким температурным режимам из-за застывания электролита и ухудшения его свойств.
• Чувствительность батарей к коротким замыканиям.
• Высокая стоимость по сравнению со свинцово-кислотными АКБ.

Сравнение: какой аккумулятор лучше, гелевый или кислотный?

Если с плюсами гелевых аккумуляторов все понятно, то что же можно сказать о свинцово-кислотных?

Они проверены временем и их положительные стороны давно известны:

• низкая стоимость;
• приемлемый срок службы около 5 лет;
• устойчивость к перезарядам;
• простота обслуживания и зарядки.

Сравнение показывает, что обычный аккумулятор немногим уступает gel-технологиям. Из основных преимуществ гелевой технологии можно выделить более продолжительный срок эксплуатации, меньшие потери во время простоя автомобиля и устойчивость к глубоким разрядам.

Сравнение: какой АКБ лучше, гелевый или AGM?

AGM-аккумуляторы отличаются наличием электролита не в жидком виде и не в гелевом — кислотный раствор наполняет стеклоткань, которая располагается между пластинами. Благодаря довольно компактному расположению материала, размеры agm-батарей позволяют существенно увеличить ёмкость источника питания. Эти АКБ характеризуются низким внутренним сопротивлением, что позволяет говорить о максимально быстром заряде источника питания и быстром разряде за счёт возможности выдавать большие токи. AGM аккумуляторы выдерживают свыше 200 полных разрядов. Единственной рациональной причиной отказаться от гелевых АКБ в пользу AGM может стать необходимость высоких пусковых токов для завода машины в морозы. По остальным параметрам АГМ технологии существенно проигрывают гелевым.

Зарядка гелевых аккумуляторов

Гелевые аккумуляторы довольно восприимчивы к силе тока и напряжению, поэтому зарядка такого источника питания требует регулировки данных характеристик. Устройства, которыми традиционно заряжают свинцово-кислотные АКБ для зарядки Gel-аккумулятора не подойдут. Поэтому вопрос о том, как правильно заряжать гелевый аккумулятор, стоит подробно рассмотреть подробнее.

Как правильно зарядить гелевый АКБ?

Чтобы правильно зарядить gel-батарею необходимо использовать силу тока равную 10% от ёмкости аккумулятора. Например, АКБ 60 Ач надо заряжать током в 6 ампер. Для срочной подзарядки можно использовать 30%, то есть 18А максимум для указанной ёмкости. На корпусе АКБ есть наклейка, на которой указан рекомендованный максимальный ток зарядки для определённой модели — Max initial current (№1 на фото ниже)

Важно и значение напряжения — оно не должно превышать 14,5В. В противном случае внутри батареи начнётся процесс разрушения — гель будет становиться более жидким и утратит свои свойства. Рекомендованное значение напряжения при зарядке указывается производителями на наклейке после слов Cycle use (№ 2 на фото выше). В таком режиме для полного заряда аккумулятора потребуется 10–12 часов.

Обращаем ваше внимание, для гелевых аккумуляторов предусмотрена возможность режима зарядки для сохранения энергии. Такой способ используется в рамках обслуживания источника питания и рекомендован для периодической подзарядки АКБ. Каким напряжением можно заряжать источник питания для поддержания его работоспособности, указано также на наклейке в строке Standby use (№ 3 на фото выше).

Какая нужна зарядка для гелевых аккумуляторов?

Современный рынок предлагает большое количество всевозможных зарядных устройств для аккумуляторов. Однако стоит помнить, что только свинцово-кислотные могут заряжаться от любого оборудования.

Гелевые источники питания требовательны к напряжению и силе тока, поэтому использование нерегулируемых зарядок может испортить АКБ. Давайте разберёмся, какое зарядное устройство необходимо для обслуживания гелевого аккумулятора.

• Отключение тока после того, как закончится зарядка и защита от перегрева.
• Стабильность напряжения.
• Температурная компенсация — параметры зарядки должны корректироваться в зависимости от температуры аккумулятора и окружающей среды.
• Регулировка тока.

Производители рекомендуют осуществлять зарядку источника питания поэтапно:

1. с увеличением напряжения;
2. снижение тока зарядки;
3. минимальные значения тока и напряжения.

Таким образом, для зарядки гелевых аккумуляторов необходимы импульсные зарядные устройства, которые позволяют регулировать силу тока и напряжение, а также имеют функцию отключения тока.

Зарядка для гелевых АКБ своими руками

Если у вас есть определённые навыки и желание собрать зарядку для аккумулятора самостоятельно, то вы можете сделать это с помощью представленной схемы и видео.

Более подробно о том, как собрать зарядное устройство на микросхеме L200C аккумулятор самостоятельно написано в этот статье: http://rustaste.ru/improvised-charger-for-gel-batteries-l200c.html

Обслуживание: как восстановить гелевый аккумулятор, замена электролита

Если вы обслуживаете источник питания согласно рекомендациям производителя, то скорее всего он беспроблемно отслужит свой срок эксплуатации и не потребует дополнительных действий. Если источник питания вздулся или разрушились пластины, то мы рекомендуем не заниматься его восстановлением, а приобрести новый. В каких случаях можно попытаться оживить гелевый АКБ?

Если вы заметили потерю ёмкости у вашего аккумулятора, то, возможно, произошло высыхание гелевого компонента. В таком случае необходимо восстановить водный баланс элемента с помощью дистиллированной воды. Далее мы поэтапно расскажем, как это сделать.

• Снимите пластиковую крышку.

• Удалите резиновые заглушки на банках.

• Возьмите шприц и наберите 1–2 кубика дистиллированной воды.
• Влейте воду в каждую банку.

• Оставьте батарею на несколько часов, чтобы гель пропитался водой.
• Если воды недостаточно — долейте; если есть излишки — удалите их шприцем.
• Проверьте уровень напряжения на клеммах.
• Верните заглушки на место и закройте аккумулятор крышкой.
• Поставьте батарею на зарядку.

Также оживление аккумулятора может понадобиться при сильной сульфации пластин, которая образовывается во время эксплуатации батареи. Есть два способа десульфации:

• С помощью химического состава Трилон В. Его необходимо приобрести, развести в указанной пропорции и залить в предварительно осушенный аккумулятор. Обращаем ваше внимание, в гелевых аккумуляторах не всегда есть возможность удалить электролит в виде геля полностью. После десульфации с помощью Трилона В понадобится промыть внутренности дистиллированной водой, снова залить гелевый электролит в аккумулятор, предварительно приготовив раствор. Как видите, способ довольно хлопотный и требует знаний и навыков.
• С помощью импульсных токов различной амплитуды. Во время данной операции импульсные токи разрушают сульфат свинца. Стоит отметить, что гелевые аккумуляторы, как говорилось выше, крайне отрицательно воспринимают резкие перепады напряжения и повышенные токи. Пользователи, опробовавшие этот метод, говорят о том, что не всегда получается достичь поставленной цели. Объясняется это тем, что кроме сульфата свинца разрушаются и сами пластины, а это влечёт потерю ёмкости.

Как видите, способы восстановления аккумуляторов существуют, однако, они не очень подходят для гелевых источников питания. Мы рекомендуем не пытаться реанимировать гелевый АКБ, а приобрести новый.

Можно ли в гелевый аккумулятор залить электролит или воду?

В рамках обслуживания гелевых аккумуляторов в них можно доливать дистиллированную воду тем способом, который мы описали выше. Обычную воду из-под крана в источники питания наливать не рекомендовано – в ней слишком много примесей, которые будут мешать протеканию правильно реакции.

Гелевые аккумуляторы для автомобилей довольно популярны благодаря отсутствию необходимости их обслуживания. Как видите, эксплуатация этих источников питания крайне проста. Однако многих отпугивает их высокая стоимость. При должном обслуживании — своевременном подзаряде, соблюдении условий хранения — эта батарея прослужит долго, а восстановление ёмкости не займёт много времени и сил. Как вы ухаживаете за гелевым АКБ? Приходилось ли сталкиваться с проблемами во время зарядки или восстановления? Поделитесь своим опытом с нашими читателями.

Источник