Элементы батареи, предназначенной для питания электродвигателей должны не только обеспечивать электрический ток (до 80%) и выдерживать глубокий разряд. Помимо того, они должны быть максимально просты и безопасны в эксплуатации. Это аккумуляторные батареи для питания электродвигателей транспортных средств коренным образом отличаются от стартерных АКБ и батарей резервного электроснабжения. Конечно, можно использовать аккумулятор для ИБП в электроскутере или поломойке – но проживёт он недолго. Подробнее про тяговые аккумуляторы по ссылке.
Свинцово-кислотные батареи являются наиболее распространенными и делятся на несколько типов:
Жидкостные (WET) При работе батарей необходимо постоянно следить за уровнем жидкого электролита. Батареи огнеопасны и взрывопрочнительны, эксплуатировать их в жилых помещениях запрещено. Плюсами можно назвать невысокую цену, большое количество циклов заряд/разряд и возможность работы на сильном морозе.
Электролит AGM в стекловолокне. В 1970-х годах были созданы первые аккумуляторы. Однако электролит в них абсорбирован и не обладает текучестью одновременно. Батареи не требуют обслуживания и работают при температуре до – 30 градусов Цельсия. Они вибрируют и нейтральны к положению (за исключением случаев, когда “вверх ногами”). Низкий циклический ресурс (до 400 циклов) и выход из строя в случае глубокого разряда – два очень существенных недостатка.
Гелевые аккумуляторы (GEL). Самая передовая технология производства аккумуляторов. Их электролит имеет консистенцию геля. Их можно разряжать без опасения повредить батарею, они выдерживают более 700 циклов постоянного разряда батареи до 80% емкости, чего не могут достичь батареи AGM. Единственными недостатками являются высокие требования к качеству зарядного устройства и высокая цена самого аккумулятора. Но если перевести стоимость в срок службы (количество циклов использования), то батарея GEL становится одной из самых дешевых покупок.
В настоящее время доступны графеновые батареи, изготовленные с использованием передовых материалов и нанотехнологий. Несмотря на то, что они обладают лучшими потребительскими качествами, они не получили широкого распространения.
КРИТЕРИИ ВЫБОРА ТЯГОВОГО АККУМУЛЯТОРА.
При выборе батареи для питания электродвигателей важно учитывать четыре параметра:
1. ЕМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА.
Он измеряется в ампер-часах. Он указывает на количество энергии, которое устройство может выдать во время работы. Емкость тяговой батареи изменяется в течение срока службы: в начале срока службы она увеличивается по мере роста активной массы пластин. В процессе эксплуатации мощность постепенно снижается из-за устаревания активной массы пластин.
В зависимости от тока разряда изменяется емкость батареи. При больших токах разряда батарея отдает и получает меньше энергии (ампер/часов), чем при принудительных режимах работы. Емкость батарей указывается на их этикетках после 3, 5 и 20 часов разряда. Значение C3 или C5 имеет решающее значение для тяговых батарей. Указание емкости только в значениях C20 или C100 и срока службы в годах (например, 10 лет) обычно означает использование батареи в качестве резерва энергии.
При повышении температуры окружающей среды емкость батареи уменьшается, но срок службы батареи увеличивается. Повышенная температура способствует проникновению электролита в поры активной массы. При низких температурах емкость батареи увеличивается.
2. КОЛИЧЕСТВО ЦИКЛОВ (ЦИКЛИЧЕСКИЙ РЕСУРС).
Указывает, сколько раз можно заряжать и разряжать батарею, прежде чем она потеряет свой ресурс. Емкость тяговой батареи изменяется в течение срока службы: в начале срока службы она увеличивается по мере роста активной массы пластин. В процессе эксплуатации мощность постепенно снижается из-за устаревания активной массы пластин. Согласно международным стандартам и ГОСТу, когда батарея теряет 50% своей первоначальной емкости, ее следует заменить. Срок службы тяговой батареи, выраженный в количестве циклов глубокого разряда (75%), определяется остаточной емкостью 50%. Поэтому производитель указывает количество доступных циклов работы батареи в зависимости от глубины разряда и остаточной емкости. Например, срок службы гелевой тяговой батареи CHILWEE составляет 700 циклов при 75% разряде и 50% остаточной емкости. Срок службы (количество доступных циклов глубокого разряда) батареи сильно зависит от технологии изготовления батареи:
WET (устройства с жидким электролитом внутри) могут выдерживать до 1 000 циклов глубокого заряда/разряда, но их обслуживание и перезарядка должны проводиться в специальном сертифицированном помещении с эффективной вентиляцией.
AGM (электролит, абсорбированный в стекловолокне) – больше подходит для буферной эксплуатации, т.е. в качестве источника бесперебойного (резервного) питания. В циклическом режиме работы они выдерживают максимум 400 циклов заряда/разряда при DOD-75%.
GEL – оптимальный выбор для тяговых батарей. Он выдерживает более 700 циклов заряда с возможностью глубокого разряда (до 80% емкости).
Кроме того, срок службы аккумулятора (количество циклов заряда/разряда) зависит от его глубины. Если аккумулятор постоянно разряжается полностью (глубокий разряд – 80% и более от емкости), то количество циклов будет минимальным. Не разряжайте аккумулятор более чем на 80% от его емкости – это может резко сократить срок службы и даже полностью вывести его из строя.
3. РЕПУТАЦИЯ КОМПАНИИ-ПРОИЗВОДИТЕЛЯ.
Проверить качество батареи практически невозможно. Единственной надежной гарантией того, что аккумулятор соответствует заявленным в документации характеристикам, является репутация производителя. Уважающие себя производители предоставляют полную информацию о себе и своих заводах, вам не придется их искать. Если же информация о производителе отсутствует или крайне скудна, это повод подумать дважды. В случае покупки “кота в охапку” вероятность получить “кота” возрастает многократно. В российских условиях не стоит доверять “раскрученности” бренда. Наши маркетологи за деньги будут продвигать любой товар, собранный неумелой рукой. К тому же, если аккумулятор разбазарен и будет работать с перебоями, то это уже совсем другие расходы.
4. ЦЕНА АККУМУЛЯТОРА.
Самой большой проблемой при эксплуатации свинцово-кислотной батареи любого типа является сульфатация пластин батареи, которая неизбежно вызывается глубоким и частым напряжением батареи. Глубокий разряд приводит к образованию нерастворимой серы, которая со временем снижает емкость батареи. Кроме того, реакция сульфатации приводит к выпадению влаги. Таким образом, тяговая батарея должна обладать следующими характеристиками, чтобы противостоять повреждению глубоким разрядом:
Во-первых, тяговая батарея должна иметь более толстые свинцовые пластины, которые могут противостоять деградации (сульфатации), характерной для глубоко разряженных батарей;
Во-вторых, свинцовые пластины должны быть изготовлены из специального высококачественного сплава, который защищает батарею от коррозии и уменьшает выделение газов;
В-третьих, на пластины тяговой батареи наносится паста из свинца. Пластины батареи могут работать до глубокого разряда без сокращения срока службы батареи благодаря специальной свинцовой пасте высокой плотности.
Именно поэтому тяговые батареи всегда значительно дороже стартерных, запасных или “тяговых” батарей сомнительного происхождения от неизвестных производителей.
Экономия на покупке тяговой батареи, как правило, не оправдывает себя. Имеет ли смысл инвестировать в дешевую “тяговую” батарею? Однако это нецелесообразно, когда требуется глубокая разрядка, поскольку батарея используется редко. Мы предлагаем более дорогие товары от производителей с солидной репутацией (не брендов), то есть предприятий с объективной информацией о своей деятельности.
Чтобы определить эксплуатационные расходы тяговой батареи, рассчитайте стоимость каждого цикла глубокого разряда. Этот параметр указывает стоимость покупаемой батареи. Например, цена дешевого аккумулятора от “неизвестного” производителя составляет 15 000 р., а цена аккумулятора аналогичной емкости, например, гелевого аккумулятора CHILWEE, – 23 000 р. Что является более экономически эффективным? Ресурс первого (независимо от заявлений продавца) составляет максимум 350 циклов глубокого разряда, доказанный ресурс второго – 700:
Получается, что “дешевая” операция на 30% дороже, хотя начальная цена покупки на 8000 р. меньше. Как говорится, комментарии излишни.
Загрузка...