Выбор аккумулятор: Компания «Выбор» — официальный сайт

Содержание

Выбор аккумуляторов для солнечных батарей

 

Щелочные АКБ

В отличие от кислотных, щелочные аккумуляторы отлично справляются с глубоким разрядом и способны длительное время отдавать токи примерно на 1/10 емкости батареи. Более того, щелочные батареи настоятельно рекомендуется разряжать полностью, чтобы не возникал так называемый «эффект памяти», который снижает емкость АБ на величину «невыбранного» заряда.

В сравнении с кислотными, щелочные батареи имеют значительный — 20 лет и более — срок службы, выдают стабильное напряжение в процессе разряда, также бывают обслуживаемыми (заливными) и необслуживаемыми (герметизированными) и, кажется, просто созданы для солнечной энергетики. На самом деле нет, потому что не способны заряжаться слабыми токами, которые генерируют солнечные панели. Слабый ток свободно течет через щелочной аккумулятор, не наполняя батарею. Поэтому увы, но удел щелочных батарей в автономных энергосистемах — служить «банкой» для дизель-генераторов, где этот тип накопителей просто незаменим.

Литий-ионные АКБ

Батареи такого типа имеют принципиально иную «химию», чем аккумуляторы для планшетов и ноутбуков, и используют литий-железно-фосфатную реакцию (LiFePo4). Они очень быстро заряжаются, могут отдавать до 80% заряда, не теряют емкости из-за неполной зарядки или долгого хранения в разряженном состоянии. Батареи выдерживают 3000 циклов, имеют срок службы до 20 лет, производятся в том числе в России. Самые дорогие из всех, но в сравнении с, например, кислотными, имеют вдвое большую емкость на единицу веса, то есть их понадобится вдвое меньше.

Основные технические характеристики АКБ

Характеристики и требования к аккумуляторам определяются исходя из особенностей работы самой солнечной электростанции.

Аккумуляторные батареи должны:

  • быть рассчитаны на большое количество циклов заряда-разряда без существенной потери емкости;
  • иметь низкий саморазряд;
  • сохранять работоспособность при низких и высоких температурах.

Ключевыми характеристиками принято считать:

  • емкость батареи;
  • скорость полного заряда и допустимого разряда;
  • условия и срок эксплуатации;
  • весогабаритные показатели.

Как правильно рассчитать и выбрать АКБ

Расчеты строятся на простых формулах и допусках на потери, которые возникают в автономной системе энергоснабжения.

Минимальный запас энергии в аккумуляторах должен обеспечивать нагрузку в темное время суток. Если от заката до рассвета общее энергопотребление составляет 3 кВт/ч, то и банк аккумуляторов должен иметь такой запас.

Оптимальный запас энергии должен покрывать суточные потребности объекта. Если нагрузка составляет 10 кВт/ч, то банк с такой емкостью позволит без проблем «пересидеть» 1 пасмурный день, а в солнечную погоду не будет разряжаться более чем на 20−25%, что оптимально для кислотных аккумуляторов и не ведет к их деградации.

Здесь мы не рассматриваем мощность солнечных батарей и принимаем за факт, что они в состоянии обеспечить такой заряд аккумуляторам. То есть, строим расчеты на потребности объекта в энергии.

Запас энергии в 1 батарее емкостью 100Ач напряжением 12 В считается по формуле: емкость х напряжение, то есть, 100 х 12 = 1200 ватт или 1,2 кВт*ч. Следовательно, гипотетическому объекту с ночным потреблением 3 кВт/ч и суточным в 10 кВт/ч нужен минимальный банк из 3 аккумуляторов и оптимальный из 10. Но это в идеале, потому что нужно учесть допуски на потери и особенности оборудования.

Где теряется энергия: 

50% — допустимый уровень разряда обычных кислотных батарей, поэтому если банк построен на них, то аккумуляторов должно быть вдвое больше, чем показывает простой математический расчет. Батареи, оптимизированные под глубокий разряд, можно «опустошать» на 70−80%, то есть емкость банка должна быть выше расчетной на 20−30%. 

80% — средний КПД кислотной батареи, которая в силу особенностей отдает энергии на 20% меньше, чем запасает. КПД тем ниже, чем выше токи заряда и разряда. Например, если к аккумулятору емкостью 200Ач через инвертор подключить электроутюг мощностью 2 кВт, то ток разряда составит около 250А, а КПД упадет до 40%. Что опять приводит к необходимости двукратного запаса емкости банка, построенного на кислотных аккумуляторах. 

80-90% — средний КПД инвертора, который преобразовывает постоянное напряжение в переменное 220 В для бытовой сети. С учетом потерь энергии даже в самых лучших батареях общие потери составят примерно 40%, то есть даже при использовании OPzS и тем более AGM-аккумуляторов запас емкости должен быть на 40% выше расчетного. 

80% — эффективность работы ШИМ-контроллера заряда, то есть, солнечные батареи физически не смогут передать аккумуляторам более 80% энергии, выработанной в идеальный солнечный день и при максимальной паспортной мощности. Поэтому лучше использовать более дорогие MPPT- контроллеры, которые обеспечивают отдачу солнечных батарей почти до 100%, либо увеличивать банк аккумуляторов и, соответственно, площадь солнечных батарей еще на 20%.

Все эти факторы нужно учитывать в расчетах в зависимости от того, какие составные элементы используются в системе солнечной генерации.

Правила эксплуатации АКБ

Обслуживаемые аккумуляторные батареи при работе выделяют газы, поэтому ставить их в жилых помещениях запрещено и нужно оборудовать отдельную комнату с активной вентиляцией.

Уровень электролита и глубину заряда нужно постоянно контролировать во избежание выхода АКБ из строя.

При круглогодичной эксплуатации во избежание глубокого разряда аккумуляторов в пасмурные дни необходимо предусмотреть возможность их подзарядки от внешних источников — сети или генератора. Многие модели инверторов могут реализовать такое переключение в автоматическом режиме.

Краткий итог

Чтобы правильно рассчитать емкость банка аккумуляторов, нужно определить суточное потребление энергии, прибавить 40% неустранимых потерь в АКБ и инверторе и далее увеличивать расчетную мощность в зависимости от типа батарей и контроллера.

Если солнечная генерация будет использоваться и в зимнее время, то итоговую емкость банка нужно увеличить еще на 50% и предусмотреть возможность подзарядки батарей от сторонних источников — сети или генератора, то есть высокими токами. Это также повлияет на выбор батарей с определенными характеристиками.

Если вы затрудняетесь с самостоятельными расчетами или хотите убедиться в их правильности — обращайтесь к специалистам ООО «Энергетический центр» — это можно сделать через онлайн-чат на сайте «Со светом» либо позвонить по телефону. У нас огромный опыт по комплектации и установке систем солнечной генерации на различных объектах — от коттеджей и дачных домов до объектов производственного и сельскохозяйственного назначения.

Производители предлагают такой широкий ассортимент оборудования, что собрать солярную электростанцию по вашим требованиям и финансовым возможностям не составит труда.

Как выбрать аккумулятор для ИБП

Одним из основных элементов источника бесперебойного питания, от которого зависит эффективность и продолжительность работы, запас энергии является аккумуляторная батарея. Для ИБП инверторного типа, предназначенного для резервного энергоснабжения частного дома, коттеджа, дачного домика сезонного проживания, потребуется предварительный расчет аккумуляторов для того, чтобы обеспечить достаточный ток для питания всех потребителей, в том числе и с электродвигателями (пылесос, стиральная машина, водяной насос и пр.).

Основные положения

Аккумулятор подбирается исходя из особенностей самого инвертора и условий эксплуатации источника резервного (автономного) энергоснабжения. Например, если в доме имеется много техники с электрическими двигателями, которая будет использоваться при питании от ИБП, то сам источник бесперебойного питания должен выдавать на выходе напряжение синусоидальной формы с входным напряжением 24 В для 1-3 кВт или 48 В для выше 3 кВт. ИБП на 12 В уместно устанавливать при потреблении до 1 кВт.

Также предварительно рассчитывается мощность (если инвертор и АКБ подбираются отдельно для новой системы, а не требуется подключение аккумуляторов к уже эксплуатируемому ИБП). Пиковая мощность – суммарная мощность всех электроприборов и оборудования, подключаемого одновременно. Исходя из мощности инвертора, выбирают подходящие батареи.

При покупке аккумуляторных батарей в первую очередь определяются с режимом работы системы резервирования. Если оборудование необходимо для дома постоянного проживания, то потребуется большая суммарная емкость батарей, чем для загородного коттеджа, где жильцам нужен накопленный запас энергии на 2 суток и больше. В первом случае необходима установка большего количества АКБ высокой емкости.

Какие факторы учитывать при выборе аккумулятора для ИБП?

При подборе аккумуляторных батарей для источника бесперебойного питания (инвертора) учитывают следующие факторы:

  • Тип АКБ. Для инверторов рекомендуется выбирать необслуживаемые батареи AGM или GEL (гелиевые аккумуляторы). Первые подходят для поддержки высокой нагрузки и выдерживают более высокие токи разряда по сравнению с АКБ типа GEL. Обеспечивается оптимальная работа ИБП с AGM батареями. Гелиевые изделия идеально работают с ветряными генераторами, солнечными батареями и прочими альтернативными источниками энергии в циклическом режиме. Некоторые наливные АКБ, хотя и можно применять в системе резервирования, но делать это не рекомендуется из-за взрывоопасности – в процессе работы выделяется водород. Автомобильные батареи рассчитаны на большие токи, выдаваемые на малое время, и при работе в системе резервного энергоснабжения после нескольких глубоких разрядов до 20% уже не могут использоваться в дальнейшем.
  • Режим работы. Для полностью автономного энергоснабжения частного дома, коттеджа, офиса, промышленного объекта на солнечных панелях лучше выбирать всё же тяговые панцирные аккумуляторы, а для резервного режима работы – AGM или гелиевые.
  • Емкость. При малом количестве мощных потребителей электроэнергии достаточно будет несколько АКБ емкостью 200 Ач – порядка 2-х штук для автономного отопления, 4-х штук – для коттеджа с автономным отоплением, водоснабжением, холодильником, телевизором и другой техникой, и до 8 штук для полного резервного электроснабжения коттеджа или дома, где пиковая мощность может достигать до 30000 ВА.
  • Температурный режим. При низкой температуре окружающей среды заметно снижается энергоемкость батареи, возможно образование конденсата и последующего коррозийного разрушения. Поэтому независимо от указанного производителем температурного режима устанавливать аккумуляторы необходимо в отапливаемых помещениях.

Средний срок службы AGM аккумуляторов в режиме автономного энергоснабжения с применением автономной энергетики на основе солнечных панелей – до 3-х лет, поскольку цикл заряд-разряд осуществляется ежедневно. При резервном – порядка 10 лет, поскольку работают в буферном режиме с 3-стадийным зарядом. Не стоит забывать, что значительному снижению срока эксплуатации герметизированных необслуживаемых АКБ способствует глубокий разряд до 20%. Оптимальным является цикл разряда до 30-50% и заряда до 80% в резервном режиме работы источника бесперебойного питания.

Подводя итог, можно отметить, что для коттеджа при нормальных условиях для обеспечения резервного энергоснабжения подойдет от 2 до 8 необслуживаемых АКБ типа AGM или GEL (если выбран этот вариант) емкостью 200 А*ч. Установка возможна в любом месте частного дома, офиса – в котельной, под пролетом межэтажной лестницы, в бытовом помещении и т.д.

Главное при использовании резервного энергоснабжения на инверторе – правильно рассчитать, подобрать и подключить аккумуляторы в систему, и соблюдать правила эксплуатации аккумуляторов для ИБП.

Как выбрать аккумулятор для фонаря: 18650 или АА, ААА

Большое разнообразие типов фонарей и фонариков порождает некую неопределенность при выборе аккумуляторов для них. В данном обзоре подробно рассмотрены современные литий-ионные аккумуляторные батарейки (акб) для светодиодного фонаря типоразмеров 18650, 16340, 14500, а также произведено их сравнение с ранее популярными классическими аккумуляторами для фонариков АА, ААА, R14, R20.

Данная статья поможет разобраться с тем, на что влияют такие важные технические характеристики, как химический состав, напряжение, емкость, ток отдачи. Понимание этих параметров поможет сделать правильный выбор аккумулятора для вашей модели фонаря.

Характеристики аккумуляторов для фонаря

К основным характеристикам аккумуляторов для фонаря относятся:

  1. Химический состав.
  2. Типоразмер
  3. Напряжение.
  4. Емкость.
  5. Рабочий ток.
  6. Эффект памяти.
  • От химического состава акб (литий-ионный или никель-металл-гидридный) зависят все основные параметры: удельная емкость, напряжение одного элемента, максимальный рабочий ток, «эффект памяти», число циклов заряд-разряд, Соответственно, от этого зависит длительность работы фонаря, яркость луча, количество элементов питания.
  • Типоразмер — это формат акб (круглый, прямоугольный) и размеры. Это один из первых параметров при выборе аккумулятора. Фонарь рассчитан на элементы определенного типоразмера. Акб большего формата не поместятся в аккумуляторный отсек, а меньшего — там не зафиксируются. Типоразмер имеет цифровое или цифро-буквенное обозначение. У литий-ионных аккумуляторов: 18650, 16340 (CR123A), 14500. У никель-металл-гидридных: АА, ААА, R14, R20. 
    • 18650 обозначает диаметр 18 мм и длину 65 мм, 16340 — 16 мм и 34 мм, 14500 — 14 мм и 50 мм.
    • АА — 14 мм и 50 мм, ААА — 10 мм и 44 мм, R14 — 26 мм и 50 мм, R20 — 34 мм и 62 мм.
      Как видим, аккумуляторные батарейки АА имеют тот же размер, что и акб 14500, но они не взаимозаменяемы из-за разного напряжения.
  • Напряжение — разность потенциалов между положительным и отрицательным полюсами элемента питания, измеряется в Вольтах (В или V). Необходимо использовать аккумуляторные элементы с тем напряжением, на которое рассчитан фонарь. Так, применив три LI-Ion акб 3.7V вместо трех Ni-MH 1.5V элементов, мы получим суммарное напряжение около 12 Вольт (вместо 4.5 Вольта). Важна также величина изменения напряжения в процессе разряда. Различают несколько значений напряжения аккумулятора:
    • максимальное — после полного заряда,
    • минимальное — в конце разряда.
    • номинальное — в середине разряда.
  • Емкость показывает как долго будет разряжаться аккумуляторная батарейка при номинальном токе. Измеряется в Ампер*часах (Ач), или, по-английски, в Amper*hour (Ah). Емкости небольшой величины выражают в миллиАмпер*часах или в milliAmper*hour (mAh). Надо понимать, что реальная емкость аккумулятора может быть заметно меньше заявленной, если рабочий ток значительно превышает номинальный ток.
  • Рабочий ток измеряется в Амперах или миллиАмперах (А или мА), в зарубежном обозначении Amper или milliAmper (A или mA). Чем выше ток, тем большую энергию в единицу времени может отдавать аккумуляторная батарейка, а значит она сможет питать более мощную лампочку в фонаре. Надо разделять понятия максимального рабочего тока, который может отдавать акб, и номинального рабочего тока, при котором обеспечивается заявленная производителем емкость. Литий-ионные аккумуляторы длительно могут отдавать большой ток лампочке или светодиоду фонаря, чем обеспечивается более яркий луч, чем при использовании Ni-MH акб.
  • Эффект памяти проявляется в уменьшении емкости никель-кадмиевых и никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек при неполном разряде перед началом зарядки. Эффект памяти характерен для Ni-Cd, снижен у Ni-MH и отсутствует у Li-Ion акб.

Виды аккумуляторов для фонариков


Несмотря на большое разнообразие аккумуляторов для фонариков, все их можно поделить на встроенные или съемные. Встроенные модели в данной статье не рассматриваются. А съемные аккумуляторы для фонарей разделяются на несколько видов:

  1. Литий-ионные стандартные.
  2. Литий-ионные специализированные.
  3. Никель-металл-гидридные.
  4. Свинцово-кислотные.

Какой аккумулятор для фонарика лучше: 18650, 16430, 14500 или АА, ААА, R14, R20?

Литий-ионные аккумуляторы 18650, 16340 (CR123A), 14500 для фонарика, несомненно, лучше. Как и все литий-ионные акб, они имеют следующие преимущества:

  1. Большая емкость.
  2. Повышенное напряжение.
  3. Высокий ток отдачи.
  4. Нет эффекта памяти.

Почему же до сих пор в некоторых моделях фонариков используются никель-металл-гидридные аккумуляторные батарейки типов АА, ААА? А в более мощных фонарях — акб R14, R20?

Потому что никель-металл-гидридные аккумуляторы АА, ААА, R14, R20 также имеют ряд преимуществ:

  1. Низкая цена.
  2. Недорогие зарядные устройства.
  3. Выдерживают перезаряд и переразряд.
  4. Работают со старыми типами фонариков.

Использование никель-металл-гидридных аккумуляторных батареек часто обусловлено конструктивным расчетом фонарика старого типа под использование этого типа акб. 

Важно. Непосредственно заменить Ni-MH на Li-Ion, даже если размеры совпадают, нельзя из-за разных напряжений. Однако, вместо трех Ni-MH элементов АА можно использовать один Li-Ion аккумулятор 14500, заменив остальные два — элементами АА-пустышками, внутри которых находится просто перемычка. 

Вместе с тем, специально на замену аккумуляторным батарейкам АА выпускаются литий-ионные аккумуляторы 14500 1.5v. Такие акб содержат в одном корпусе литиевый элемент 3.6 v и преобразователь на 1.5v.

Многие современные фонарики рассчитаны на работу как с литий-ионными аккумуляторами, так и с никель-металл-гидридными. Такие фонари имеют встроенный преобразователем напряжения. 

Разновидности литий-ионных аккумуляторов 18650 для фонарей

Несмотря на общую технологию производства, литий-ионные аккумуляторы 18650 (также 16340 и 14500) делятся на разновидности, в зависимости от материала катода. В каждом из этих типов акб усилено какое-либо свойство, полезное для использования фонаря. Разновидности литий-ионных акб: 

  1. Литий-кобальтовые.
  2. Литий-марганцевые.
  3. Литий-марганец-никелевые.
  4. Литий-железо-фосфатные.

Не вдаваясь глубоко в конструктивные различия, отметим полезные для фонарей качества каждой разновидности литий-ионных аккумуляторов 18650.

Преимущества для фонарей литий-ионных акб 18650 разных типов

Химический тип акб 18650Усиленные полезные качества
Литий-кобальтовыебольшая емкость (длительность работы фонаря)
Литий-марганцевые, литий-марганец-никелевыеувеличенный разрядный ток (большая яркость фонаря)
Литий-железо-фосфатный
самый высокий разрядный ток, большое число циклов заряд-разряд

Как выбрать аккумулятор 18650 для фонарика светодиодного

В зависимости от назначения светодиодного фонарика, основным параметром выбора аккумулятора 18650 может быть:

  1. Максимальный отдаваемый ток.
  2. Максимальная емкость.
  • Максимальный отдаваемый ток важен для мощных светодиодных фонарей и батарейных прожекторов.
  • Максимальная емкость аккумуляторных элементов 18650 необходима для фонариков, от которых требуется длительная работа без подзарядки.

Например, для светодиодного фонарика в поход рекомендуем выбирать литий-кобальтовые

акб 18650 с большой емкостью.

Когда необходим очень яркий луч фонарика (большая мощность), предпочтение стоит отдавать высокотоковым аккумуляторам 18650.

Если же, для мощного фонарика нужен высокотоковый аккумулятор 18650 с достаточно высокой емкостью, то рекомедуем выбрать одну из следующих моделей: LG HG2 (3000 mAh 20 A) или Samsung 25R (2500 mAh 20 A).

Особенность выбора для фонаря аккумулятора 18650

При выборе аккумулятора 18650 для фонаря следует также учитывать одну особенность. Акб 18650 могут быть:

  1. С платой защиты.
  2. Без защиты.
  • Литий-ионные аккумуляторные батарейки 18650 при перезаряде и разряде слишком большим током склонны с самовозгоранию. Особенно это касается литий-кобальтовых акб. Для защиты от превышения заряда или переразряда аккумуляторы 18650 могут снабжаться встроенной платой защиты.   Важно. 18650 аккумуляторы с защитой имеют длину на 1-2 мм больше, чем без защиты. Это надо учитывать при выборе аккумуляторной батарейки 18650 для конкретной модели фонаря.
  • При использовании элементов без защиты, функции предохранения акб от перезаряда берет на себя зарядное устройство (ЗУ). А защита от превышения тока и отключение аккумуляторного элемента при достижении нижнего порога напряжения возлагаются на фонарь. 

Если же фонарь не содержит защитной платы, советуем применять защищенные аккумуляторы 18650.

Выбор аккумулятора для налобного фонаря: 18650 или АА,ААА

Выбор аккумулятора для налобного фонаря заслуживает отдельного рассмотрения. Какие лучше использовать аккумуляторные батарейки: 18650 или АА, ААА? Все параметры выбора, описанные выше, подходят и для акб налобных фонариков. Поэтому предпочтительно применять 18650, как более высокоемкие и более токовые аккумуляторы. Но, поскольку налобные фонари располагаются непосредственно на голове, то на первое место выходит критерий безопасности использования.

Для налобных фонариков подходят:

  1. Защищенные аккумуляторы 18650.
  2. Высокоемкие аккумуляторные батарейки АА.
  3. Высокоемкие аккумуляторы ААА.
  4. Специализированные акб для налобных фонарей.
  5. Литий-железофосфатные акб 18650 без защиты.

Выбор производителя аккумуляторов для фонарей

Выбор лучшего производителя зависит от типоразмера аккумулятора для фонаря. Разные производители добились выдающихся результатов в определенной нише. Представляем рейтинг лучших моделей по различным форматам.

  1. Аккумуляторные батарейки для фонариков АА и ААА. По сумме характеристик (высокая емкость и рекордно низкий уровень саморазряда) здесь безусловный лидер — компания Panasonic с серией Eneloop. 
  2. Акб формата R14 и R20. В сегменте R14 рекомендуем производителя Ansmann. Аккумуляторы 4500 mAh maxE обладают не только высокой емкостью, но и имеют низкий саморазряд, большое число циклов заряд-разряд и даже допускают быструю зарядку большим током. В сегменте R20 рекомендуем к использованию акб производителя Robiton.
  3. Аккумуляторы 18650 и 16340 (CR123A). Среди литий-ионных акб 18650 лучшими является линейка компании Sony VTC4, VTC5, VTC6. Лучшие акб 16340 (CR123A) производит Fenix. 
  4. В сегменте акб 14500 рекомендуем модели производителя Fenix на 3.6v и 1.5v. 

Купить аккумуляторы для фонаря светодиодного или налобного с доставкой в ваш город Вы можете в нашем интернет-магазине «Вольта». Предлагаем широкий выбор аккумуляторных батареек типоразмеров 18650, 16340 (CR123A), 14500, АА, ААА, R14, R20 по выгодной цене. В нашем интернет-магазине представлены лучшие модели ведущих производителей: Sony, LG, Panasonic, Fenix, GP, Robiton, Varta, A123 Systems, Ansmann, Petzl, Duracell, Westinghouse, Fujitsu, ZMI. Выбрать и купить аккумулятор 18650, АА или ААА для налобного фонарика или мощного светодиодного фонаря с необходимыми параметрами очень просто, используя фотографии и точные описания для каждой модели.

Как выбрать аккумулятор для ИБП для котлов газового отопления

В этом обзоре рассмотрены типы аккумуляторов для ИБП для газового котла и критерии их выбора. Для этого в данной статье разбираются характеристики и потребительские качества каждого типа аккумуляторных батарей (АКБ).

Источники бесперебойного питания (ИБП) для газового котла и UPS (Uninterruptible Power Supply) для компьютеров принципиально отличаются требованиями к синусоидальности выходного напряжения. ИБП 12v (24v, 36v) для газового котла обеспечивают синусоидальное выходное напряжение (чистая синусоида). Компьютерные UPS выдают напряжение формы модифицированной синусоиды. Поэтому компьютерные ИБП не подходят для котлов.

Тем не менее, в обоих случаях применяются герметичные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи SLA (Sealed Lead Acid) с номинальным напряжением 12 Вольт (или 6 Вольт при последовательном включении двух АКБ). В ИБП аккумуляторы работают в буферном режиме под напряжением 14.1 — 14.4 Вольта. С бесперебойниками котлов с резервным напряжением 24 В или 36 В используются, соответственно, две или три аккумуляторные батареи. АКБ для ИБП компьютеров устанавливаются, как правило, внутри бесперебойника UPS. В то же время, аккумуляторы для ИБП для котлов газового отопления всегда бывают внешними.

Типы аккумуляторов для ИБП для котлов: гелевые, AGM

Принцип работы SLA аккумуляторов для ИБП котлов отопления заключается в электрохимической реакции свинца и его диоксида с использованием в качестве электролита раствора серной кислоты. Для безопасности использования герметичные необслуживаемые АКБ (SLA) снабжаются предохранительным клапаном на случай нештатной ситуации. Используемые в ИБП котлов аккумуляторные батареи SLA с клапаном имеют на корпусе аббревиатуру VRLA (Valve Regulated Lead Acid).

Чтобы аккумуляторные батареи для ИБП могли работать внутри помещения и без обслуживания, для их герметичного изготовлении применяются три метода:

  1. GEL.
  2. AGM.
  3. GEL + AGM.

  • Гелевая технология GelledElectrolite (GEL) использует силикат натрия для застывания электролита в виде геля. Пространство незаполненных пор, образующееся в процессе застывания электролита, в SLA аккумуляторах используется для процесса рекомбинации газов при электрохимических реакциях. Гелевые АКБ для ИБП 12v герметичные и необслуживаемые, допускают глубокий разряд, но не допускают короткого замыкания и перезаряда. Эти аккумуляторные батареи могут использоваться в любом положении.
  • При AGM технологии (Absorption Glass Mat) электролита абсорбируется в пористом мате из стекловолокна. В стекловолокне также присутствует незаполненные поры для рекомбинации газов. AGM аккумуляторы более приспособлены для работы в ИБП, чем гелевые. Они не только также герметичны и не требуют обслуживания, но и имеют более низкую цену. Однако, AGM АКБ не допускают сильного разряда. Устанавливаться они могут в любом положении, кроме «вверх дном».
  • Совмещенная технология GEL + AGM используют оба способа загущения электролита.

Поскольку внешне АКБ AGM и GEL практически не отличаются, пользователи обычно называют оба типа аккумуляторов гелевыми, редко используя обозначение AGM.

Важно! При выборе аккумулятора для ИБП газовых котлов следует учитывать, что автомобильные АКБ принципиально не подходят для любых систем бесперебойного питания. И речь даже не только о вредности испарений автомобильной свинцово-кислотной батареи при кипении электролита. Дело в том, что аккумулятор для автомобиля предназначен для отдачи кратковременного пускового тока большой величины и не рассчитан на работу в ИБП 12v в буферном режиме, при котором он быстро потеряет емкость.

Выбор емкости аккумуляторов для бесперебойников для котлов


При выборе аккумуляторов для бесперебойников котлов надо сделать расчет необходимой емкости батареи, исходя из мощности газового котла и желаемой длительности работы в случае отключения электроэнергии.

  1. Рассчитать ток потребления.
  2. Умножить ток на желаемое время работы от бесперебойника.
  3. Выбрать аккумулятор с ближайшим большим значением емкости.
  • Для расчета тока потребления бесперебойника от аккумулятора надо мощность газового котла поделить на напряжение 12 Вольт (24 или 36 для двух/трех АКБ), а затем еще поделить на 0.8 — 0.85 (примерный КПД). Мощность газового котла можно узнать из его паспорта или посмотреть на шильдике устройства.
    • Пример. Газовый котел мощностью 100 Ватт. Ток аккумулятора в ИБП 12v будет: 100 Ватт/12 Вольт/0.8 = 10.4 Ампера.
  • Если ИБП должен обеспечить работу газового котла в течение минимум 9 часов, то умножаем ток на время, в часах. 10.4 А* 9 ч = 93.6 Ач.
  • Выбираем AGM или гелевый АКБ 12В 100Ач для ИБП газового котла.

Для бесперебойника с двумя (тремя) АКБ расчет проводится аналогично. Мощность газового котла делим на 24 (36) Вольт. Полученная в конечном результате емкость относится к каждому из двух (трех) аккумуляторов.

Примерное время работы ИБП котла от аккумулятора

Мощность котла, Вт Время работы, ч Емкость АКБ 12В, Ач Емкость каждой АКБ при 2-х батареях, Ач Емкость каждой АКБ при 3-х батареях, Ач
100 6 60 30 20
200 6 120 60 40
300 6 180 90 60
100 12 120 60 40
200 12 240 120 60
300 12 360 180 120

Рекомендации по выбору производителя аккумуляторов для ИБП для котлов

Для правильного выбора аккумулятора для ИБП котлов газового отопления рассмотрим лучших производителей AGM и гелевых АКБ в трех сегментах:

  1. Бюджетный.
  2. Средний.
  3. Премиум.
  • Лучшими аккумуляторами для ИБП газовых котлов в бюджетном ценовом сегменте являются модели бренда «Энергия». Эти АКБ изготавливаются в Китае под контролем российской компании «Энергия». Производственная линейка аккумуляторов «Энергия» для ИБП котлов содержит менее 10 моделей. При необходимости получения большей емкости, несколько батарей «Энергия» можно включать параллельно.
  • АКБ Delta — лучший выбор аккумуляторов для ИБП для котлов в среднем ценовом сегменте. Батареи бренда Delta производятся на крупных китайских заводах группы компаний Vision. Качество выпускаемой продукции контролируется российскими инженерами Delta Battery. Производимый ряд AGM и гелевых аккумуляторов Delta содержит более 10 различных линеек, в каждой из которых содержатся десятки моделей емкостью от 1 Ач до 3000 Ач.
  • В премиум сегменте лучшими аккумуляторами для бесперебойников газовых котлов являются модели бренда Yuasa. Аккумуляторы японской компании Yuasa производятся в Тайвани, что обеспечивает высокое качество продукции. АКБ Yuasa зарекомендовали себя только с лучшей стороны, как по надежности, так и по числу чиклов заряд-разряд. Однако, их цена примерно в два раза превышает стоимость аналогичных моделей Delta.

Рекомендуем для ИБП котлов газового отопления выбирать AGM аккумуляторы Delta.

Преимущества аккумуляторов Delta для ИБП для котлов

Использования аккумуляторов Delta в ИБП для котлов газового отопления имеет следующие преимущества:

  1. Надежность.
  2. Хорошее соотношение цена/качество.
  3. Широкий выбор моделей АКБ бренда Delta.
  • Надежность аккумуляторов Delta доказала многолетняя практика использования этих АКБ для ИБП для котлов отопления в различных условиях: в городе, в загородных коттеджах, в сельской местности.
  • Практически при том же качестве, что и аккумуляторные батареи Yuasa, аккумуляторы Delta для бесперебойников котлов имеют гораздо меньшую цену.
  • Большое количество различных производимых моделей АКБ Delta позволяет рекомендовать линейки, наиболее подходящие для ИБП для котлов отопления:
    • Серия Delta DTM производится для работы с источниками бесперебойного питания. В нее входят AGM аккумуляторы 12В емкостью до 200 А*ч. 
    • Серия Delta HR с высокой токоотдачей предназначена для работы с ИБП мощных газовых котлов отопления. 
    • Серии Delta DTM L и Delta HR L аналогичны соответствующим линейкам, но с увеличенным сроком службы (L — Long Life). 

Купить аккумулятор для газового котла отопления для ИБП с доставкой в ваш город Вы можете в нашем интернет-магазине «Вольта». Наш магазин предлагает широкий выбор аккумуляторных батарей не только для бытовой техники, но и аккумуляторов АА, ААА, C (R14), D (R20) для электроники, а также АКБ 18650 для вейпа. В интернет-магазине «Вольта» представлены лучшие образцы аккумуляторов ведущих производителей: Delta, Varta, Robiton, Panasonic, LG, GP,Duracell, Westinghouse, Fujitsu, ZMI. Выбрать и купить АКБ для ИБП котлов с необходимыми характеристиками на нашем сайте очень просто, используя фотографии и точные описания для каждой модели АКБ.

Параметры аккумулятора — вес, напряжение, размеры, тип клемм аккумулятора

Параметры аккумулятора — вес, напряжение, размеры, тип клемм аккумулятора

Основные технические характеристики аккумулятора

Нельзя просто так прийти в магазин, и купить первый попавшийся аккумулятор — все они отличаются друг от друга, и на ваш автомобиль может быть установлен аккумулятор со строго определенными техническими характеристиками. У АКБ довольно-таки много параметров, но рядовому автолюбителю достаточно знать о самых основных из них — электрической емкости, напряжении, пусковом токе, массе, габаритах и конструктивных особенностях.

При покупке аккумулятора нужно руководствоваться простым правилом — новый АКБ должен иметь те же параметры, что и старый. Это относится и к конструкции, и к электрическим характеристикам. В противном случае есть риск нанести серьезный ущерб автомобилю.

О чем говорят характеристики аккумулятора? Как исходя из параметров понять, на что способен аккумулятор, и подходит ли он вам? Здесь нет ничего сложного, научиться понимать характеристики АКБ может каждый.

Электрическая емкость 

Электричество в некотором смысле похоже на жидкость — оно может течь по проводам, и храниться в аккумуляторах. Аккумуляторы, в свою очередь, похожи на сосуды — в них может храниться строго определенное количество электричества. То, сколько электричества «поместится» в АКБ, определяется электрической емкостью.

Электрическая емкость — один из основных параметров аккумулятора, по которому сразу можно сказать, для каких целей подходит этот аккумулятор, и на что он вообще способен. Измеряется этот параметр в ампер-часах (Ач).

Почему именно ампер-часы? Все просто: емкость показывает, сколько времени аккумулятор может питать нагрузку с тем или иным потребляемым током. Так, если емкость АКБ составляет 100 Ач, то он сможет на протяжении 100 часов питать нагрузку с потребляемым током в 1 ампер. Соответственно, если нагрузка питается током в 10 ампер, то она проработает от этого аккумулятора 10 часов.

Сейчас на рынке представлены автомобильные аккумуляторы с электрической емкостью от 30 до 225 Ач, хотя встречаются и более емкие экземпляры.

Нужно обратить внимание, что на аккумуляторах указывается номинальная электрическая емкость, которая определяется при непрерывном 20-часовом разряде. Согласно стандарту, ток такого разряда должен составлять 0,05 указанной емкости. То есть, если разряжать аккумулятор емкостью 100 Ач на нагрузку 5А, то спустя 20 часов заряд будет исчерпан полностью.

Бортовая электросеть автомобиля — это десятки нагрузок, и аккумулятор должен обеспечивать их нормальную работу. Справиться с этой задачей может АКБ определенной емкости. А можно ли установить аккумулятор иной емкости?

Да, но здесь нужно действовать осторожно. Ни в коем случае нельзя покупать аккумулятор меньшей емкости — он не справится с нагрузкой, и постоянно будет достигать глубокого (ниже 40 — 50%) разряда. Такой АКБ не сможет отдавать стартеру большую мощность, да и ресурс его значительно сократится.

Использование аккумуляторов большей емкости вполне допустимо, однако слишком увлекаться нельзя: емкость АКБ не должна более чем на 10% превышать мощность генератора. В противном случае генератор не будет обеспечивать нормальный уровень заряда, и аккумулятор будет постоянно недозаряженным. Кроме того, в этом случае есть риск быстрого износа щеточно-коллекторного узла стартера. 

Напряжение 

Стандартное напряжение на аккумуляторе — 12,7 В. Падение этого показателя на доли вольта говорит о разряде батареи (напряжение в 12,4 В соответствует 75%-ному заряду, а напряжение в 12 В — 50%-ному).

Однако нужно учитывать, что во время эксплуатации автомобиля напряжение на клеммах АКБ может на короткое время изменяться, и довольно значительно. Так, при заряде от генератора напряжение может превышать 13 В, а при пуске двигателя — падать до 6 — 7 В. Но если аккумулятор исправен, то после снятия нагрузки напряжение должно прийти в норму. 

Пусковой ток 

Пусковой ток — это, пожалуй, самый важный параметр АКБ, однако мы не говорим о нем первой лишь потому, что производители аккумуляторов слишком вольно обращаются с ним. Слегка подогнав определение и умолчав об условиях проверки, производители получают завышенные показатели пускового тока, которых в реальной эксплуатации практически не бывает. Поэтому при выборе АКБ нужно очень внимательно относиться к тому, что указано на этикетке.

Наибольшее количество электричества аккумулятор отдает стартеру во время пуска двигателя, и в этом случае ток достигает больших величин. АКБ должна обеспечить этот ток на протяжении 30 секунд — он и называется пусковым (или током холодной прокрутки). Данный параметр определяется при температуре электролита -18°C, и во время отдачи тока напряжение на клеммах АКБ не должно упасть ниже 9 В.

Сейчас на рынке присутствуют аккумуляторы с пусковым током вплоть до 750 ампер и выше.

(у АКБ для грузовых автомобилей — до 1300 А). К примеру распространенные АКБ емкостью 62 А обеспечивают пусковой ток в среднем от 510 до 600 А. 

Массогабаритные показатели 

Существует большое разнообразие форм и размеров аккумуляторов, это и неудивительно — каждый автопроизводитель ищет тот аккумулятор, который позволить наиболее эффективно использовать подкапотное пространство. Поэтому учитывайте особенности автомобиля, и покупайте новый АКБ того же форм-фактора, что и предыдущий.

И помните, что масса аккумуляторов высока — от 14 до 20 и более кг. Узнать какой вес у аккумулятора можно по маркировке — производители всегда указывают этот параметр, и вы можете сразу оценить свои силы на переноску и установку АКБ.

Однако масса может сказать и о реальных параметрах АКБ, которые иногда не сходятся с указанными на этикетке. Чем тяжелее батарея, тем больше в ней свинца, а значит, тем лучшими электрическими характеристиками она обладает. Поэтому не стоит верить рекламе, утверждающей, что какому-либо производителю удалось создать более легкий, но более емкий аккумулятор — в реальности легкие АКБ обладают меньшей емкостью.

Полярность 

На этот параметр редко обращают внимание, но именно он иногда помогает решить проблемы с размещением аккумулятора в подкапотном пространстве.

Полярность бывает прямой и обратной. Если смотреть на аккумулятор, повернув его клеммами к себе, то при прямой полярности плюсовая клемма находится слева, минусовая — справа. Для автомобилей произведенных в России, как правило, используются аккумуляторы с прямой полярностью, европейскими производителями – аккумуляторы обратной полярности.

Тип клемм

Контактные клеммы аккумуляторов имеют неодинаковый диаметр, это сделано для обеспечения правильного подключения АКБ к бортовой сети автомобиля — разные клеммы не позволяют перепутать «плюс» с «минусом».

В настоящее время распространены аккумуляторы с клеммами двух разных стандартов: тип Euro — Type 1, и Asia — Type 3. В типе Euro клемма «+» имеет диаметр 19,5 мм, клемма «-» — 17,9 мм. В типе Asia клемма «+» имеет диаметр 12,7 мм, клемма «-» — 11,1 мм.

Типы аккумуляторов

Данный параметр носит вспомогательный характер. Многие европейские, американские и азиатские производители зачастую придерживаются своих стандартов, а поэтому на рынке присутствуют аккумуляторы разных типоразмеров и с разным расположением клемм. Наиболее часто встречаются следующие типы АКБ:

Европейский тип. Высота корпуса — 190 мм, клеммы расположены в специальных углублениях и не выходят за габариты АКБ.

Азиатский тип. Высота корпуса — 220 — 225 мм, клеммы расположены на верхней крышке, выходят за габариты корпуса.

Американский тип. Встречается редко, используется на некоторых марках американских автомобилей, характеризуется боковым расположением клемм.

Вот основные технические характеристики аккумуляторов, которые необходимо знать автолюбителю. Ориентируясь в параметрах АКБ, вы легко сделаете правильный выбор.

Как выбрать автомобильный аккумулятор | Выбор аккумулятора

Выбирая аккумулятор, надо не забывать о том, что его электрические параметры (номинальная емкость, стартерный ток) должны быть согласованы с характеристиками другого электрооборудования автомобиля ( мощностью генератора, стартера и суммарной мощностью остальных потребителей электроэнергии).

Разработчики автомобиля продумали все вопросы, связанные с таким согласованием и выбрали аккумулятор, оптимально подходящий для конкретной модели автомобиля во всех режимах эксплуатации при любых климатических условиях . Поэтому надо строго следовать их рекомендациям и выбирать автомобильный аккумулятор с теми же электрическими характеристиками, что и у АКБ который был установлен на автомобиль производителем. Кроме того, установив на машину батарею, не рекомендованную производителем, вы потеряете на него гарантию.

Использование аккумулятора, например, другой емкости приведет к тому, что он будет работать в неблагоприятных условиях, и срок его службы сократится. АКБ меньшей емкости будет хронически перезаряжаться, а большей недозаряжаться. Кроме того мощности батареи с меньшей мощностью может не хватить для того, чтобы прокрутить двигатель зимой, а более мощный будет выдавать избыточный ток в стартер и может перегружать генератор, что сокращает срок службы и того, и другого.

Важным показателем является полярность аккумулятора. Если взять батарею с полярностью, не соответствующей модели вашего автомобиля, то может не хватить длины проводов для его подключения.

Размеры и тип крепления АКБ должны соответствовать размерам места для его установки и используемому в автомобиле креплению аккумулятора.

В продаже попадаются подделки неизвестного происхождения. Часто у таких автомобильных аккумуляторов отсутствуют данные о стране, производителе и дате изготовления, а качество изготовления корпуса, надписей и упаковки ниже, чем у оригинальных моделей. Вероятность приобретения подделки намного ниже в зарекомендовавших себя специализированных магазинах.

Из импортных лучше покупать аккумуляторы, произведенные в Европе, США, Японии, а не изготовленные по лицензии в азиатском регионе.

Выбирая, какой автомобильный аккумулятор взять — обслуживаемый, малообслуживаемый или необслуживаемый, следует исходить из финансовых возможностей и состояния автомобиля.

Обслуживаемые — это самые дешевые аккумуляторы, необслуживаемые — самые дорогие, малообслуживаемые находятся в среднем ценовом диапазоне.

Обслуживаемые и малообслуживаемые аккумуляторы не боятся глубоких разрядов, не очень критично относятся к перезаряду, не предъявляют высоких требований к точности реле-регулятора, но отличаются повышенным саморазрядом. Рекомендуются для отечественных автомобилей и большинства иномарок.

Необслуживаемые аккумуляторы обладают очень низким саморазрядом, но не любят глубоких разрядов и частых запусков двигателя. Они также предъявляют высокие требования к точности реле-регулятора. Рекомендуются для престижных иномарок.

Хорошо зарекомендовали себя аккумуляторы, ЗВЕРЬ, ТЮМЕНЬ, АКТЕХ, SOLO, SPARK . Отечественные аккумуляторы ненамного хуже импортных, а стоят дешевле.

Выбор тяговых аккумуляторов — на что обращать внимание, какие есть нюансы

Обновленная статья от: 28.10.2020


Тяговые аккумуляторные батареи выполняют важную задачу – обеспечивают стабильное автономное питание электромотора и другого энергозависимого оборудования. Такие АКБ устанавливаются на электромобили, моторные лодки, катера, погрузчики, тягачи, штабелеры, поломоечные машины, промышленные пылесосы, гольфкары, электромобили, велосипеды и другие виды персонального электротранспорта.

Тяговые АКБ снабжают накопленной в себе энергией электромотор и дополнительное оборудование: осветительные приборы, контроллеры, навигационную электронику, эхолоты и т.д. Поэтому от выбора тяговых аккумуляторов напрямую зависит комфорт и эффективность эксплуатации техники и транспортных средств на электротяге.

Требования к тяговым АКБ

К батареям тягового типа предъявляются следующие требования:

  • устойчивость к глубокому разряду – до 80% от номинальной емкости;
  • стабильность напряжения в процессе разряда;
  • отдача заявленного тока на протяжении всего процесса разрядки;
  • способность работать в циклическом режиме, когда продолжительный разряд (фаза активной работы) чередуется с зарядом – пассивной фазой восстановления;
  • после разряда – быстрое восполнение запаса емкости в процессе зарядки, протекающее без значительных структурных изменений;
  • длительное время автономной работы – зависит от емкости АКБ и уровня потребления энергии;
  • устойчивость к вибрациям и воздействиям внешней среды;
  • высокий уровень влагозащиты;
  • большой циклический ресурс;
  • широкий диапазон рабочих температур.

Отличия от стартерных аккумуляторов

Задача стартерных аккумуляторов – кратковременно подавать на стартер большой ток, необходимый для запуска автомобильного двигателя. В остальное время они «отдыхают» и заряжаются, восполняя потраченную энергию от генератора. На значительные разряды стартерные аккумуляторы не рассчитаны. После нескольких десятков глубоких разрядов (ниже 10 В) они теряют работоспособность.

Иначе обстоит дело с тяговыми АКБ. Принцип их работы кардинально отличается – вместо кратковременной подачи высоких пусковых токов они отдают энергию в постоянном режиме, обеспечивая непрерывное питание электромотора и других устройств. Тяговые батареи не боятся значительного разряда, выдают стабильное напряжение, рассчитаны на работу в циклическом режиме разряд-заряд и не боятся жестких условий эксплуатации.

Благодаря особенностям конструкции они более устойчивы к окислительным процессам и выдерживают многочисленные циклы заряд-разряд. Например, в свинцово-кислотных АКБ тягового типа используются устойчивые к сульфатации толстые пластины, изготовленные из особого сплава и обработанные специальной пастой на основе свинца. Эта особенность позволяет использовать батареи в режиме глубоких разрядов, не боясь их преждевременного выхода из строя.

Типы тяговых АКБ по обслуживанию

В зависимости от необходимого обслуживания аккумуляторные батареи бывают:

  1. Обслуживаемые – классические свинцово-кислотные аккумуляторы, нуждающиеся в систематической доливке дистиллированной воды и регулярной подзарядке.
  2. Необслуживаемые – современные батареи, не требующие какого-либо обслуживания, кроме периодической зарядки и визуального осмотра на предмет целостности. Такие устройства полностью герметичны и не предусматривают вмешательства человека в их внутреннюю структуру.

Проще и безопаснее использовать необслуживаемые АКБ. Они герметичны, не выделяют вредных веществ, не нуждаются в отдельном хорошо вентилируемом помещении для зарядки. К тому же, при использовании герметичных батарей не приходится содержать в штате специалиста, занимающегося их обслуживанием.

Технологии производства тяговых АКБ

В зависимости от используемого электролита и технологии изготовления тяговые батареи бывают:

  1. Свинцово-кислотные с жидким электролитом (WET). Такие модели имеют большой вес и длительное время зарядки, огне- и взрывоопасны, требуют строго контролировать уровень электролита и по мере необходимости доливать дистиллированную воду. Они не подходят для использования в жилых и невентилируемых помещениях, а заряжаться должны в сертифицированных помещениях с эффективной вентиляцией. Преимуществ у них немного – доступная цена, до 1000 рабочих циклов и морозоустойчивость.
  2. Свинцово-кислотные с электролитом, абсорбированном в стекловолокне (AGM). Батареи этого типа – необслуживаемые, не выделяют опасных газов и способны работать при температуре до -30 °С. Они устойчивы к вибрации и допускают наклон или переворот на бок, но не «вверх ногами». Весомые недостатки AGM батарей – чувствительность к глубокому разряду и небольшой ресурс, до 400 рабочих циклов. Они больше подходят для использования в буферном режиме или для резервного электропитания.
  3. Гелевые – с электролитом, имеющим гелевую консистенцию (GEL). Они не боятся глубоких разрядов, выдерживают более 700 рабочих циклов, допускают переворачивание и не требуют обслуживания. Гелевые АКБ дороже WET и AGM моделей, но по комфорту использования и сроку службы становятся более выгодным приобретением.
  4. Литий-ионные, литий-железо-фосфатные (Li-ion, LiFePO4) – современный вид тяговых батарей с наилучшими эксплуатационными характеристиками. Они сочетают в себе легкий вес и высокую энергоемкость, простоту и безопасность использования, возможность быстрой и неполной зарядки, ресурс более 2000 циклов и возможность использования в диапазоне температур от -20 до +60 °С. И хотя цена литиевых АКБ выше, чем моделей других типов, целесообразность их покупки очевидна. Они не только устойчивы к глубоким разрядам, но и допускают неполный дробный заряд, восполняют энергию за 1,5–2 часа зарядки до 80–100% и соответствуют строгим требованиям безопасности.

В вопросе, какой тяговый аккумулятор выбрать для лодочного электромотора, складской техники или другого оборудования, по соотношению цены и эксплуатационных качеств лидируют аккумуляторные батареи типа LiFePO4. Благодаря полезной емкости 99,9% они позволяют по максимуму использовать потенциал оборудования, обеспечивая при этом его стабильное электропитание. К тому же, они отличаются термической и химической стабильностью, отлично держат заряд, не склонны к возгоранию или взрывам.

Критерии выбора

Кроме технологии изготовления, при выборе тяговых АКБ важно учесть следующие параметры:

  1. Емкость, количество запасаемой энергии – от ее значения зависит длительность работы батареи между подзарядками. Чем больше емкость, тем дольше батарея сможет обеспечивать работу электромотора и других устройств на протяжении фазы активной работы. Емкость рассчитывается с учетом уровня потребления энергии и необходимого времени автономной работы оборудования на 1 заряде.

Перед тем, как выбрать тяговый аккумулятор для лодочного электромотора или других целей, расчетное значение емкости нужно увеличить минимум на 20%. Такой запас необходим, чтобы продлить срок службы батареи. К тому же, со временем запас емкости уменьшается – из-за естественных изменений внутренней структуры и нарушений правил эксплуатации, например, из-за хранения в разряженном состоянии.

  1. Напряжение – выбирается в соответствии с вольтажом двигателя. Например, лодочные моторы бывают на 12, 24 и 48 В. Такое же напряжение должно быть и у используемых совместно с ними АКБ. Для суммирования напряжения аккумуляторы соединяются последовательно.
  2. Циклический ресурс – показывает, сколько циклов заряд-разряд выдержит батарея при глубине разряда 80% до момента снижения ее исходной емкости на 20%. AGM батареи имеют ресурс до 400 циклов, гелевые – более 700, литий-ионные – 1000, литиевые с типом химии LiFePO4 – более 2000.
  3. Разъемы. Перед покупкой необходимо убедиться в совместимости разъемов АКБ и оборудования.
  4. Тип зарядного устройства. При выборе зарядного устройства для тяговых АКБ нужно убедиться в их совместимости. Зарядное устройство должно предназначаться для батарей выбранного типа и выдавать рекомендуемый производителем ток заряда.
  5. Размеры и масса. Эти параметры зависят от типа батареи – литиевые АКБ легче и компактнее остальных. При сравнении батарей одного типа их вес и размеры растут с увеличением емкости. При выборе подходящей АКБ учитывается допустимая масса для конкретных условий использования, особенности установки батареи, а при наличии аккумуляторного отсека – его размеры.

Например, для каждой модели моторной лодки или катера в инструкции значится допустимая масса батареи. При выборе АКБ для складской и клининговой техники играют роль размеры аккумуляторного отсека. Если же батарея выбирается для электровелосипеда, мопеда или самоката на электротяге, ее оптимальная форма и размеры зависят от места установки: на багажнике, в треугольнике рамы, на подседельном штыре, на рулевой стойке и т.д.

Выводы

При выборе тяговой батареи необязательно выбирать аналог старой АКБ. Например, вместо гелевой АКБ можно купить литиевую, причем она при той же емкости будет компактнее и легче.

Главное, чтобы выбранная батарея имела достаточную емкость, подходящие размеры и массу, а также была совместима с двигателем по вольтажу и разъемам. В остальном выбор зависит от ваших предпочтений, но более надежными и удобными в использовании заслуженно считаются необслуживаемые батареи литий-железо-фосфатного типа (LiFePO4).

В предыдущей статье нашего блога – обзор функциональных и практичных электровелосипедов VoltBikes.

 

Как выбрать правильный аккумулятор для вашего следующего проекта

Батареи — это накопители энергии многих устройств, с которыми мы сталкиваемся каждый день; они доступны в различных формах, размерах, параметрах и формах. Вы часто можете найти их в автомобилях, источниках питания для резервного копирования, мобильных устройствах, ноутбуках, iPad и многих других портативных электронных устройствах. Но не все устройства могут использовать батареи одного и того же типа; Каждое устройство имеет свои собственные характеристики и требования к источнику питания, и вам понадобится руководство по выбору батареи , чтобы выбрать батарею, подходящую для вашего приложения.Итак, в этой статье мы рассмотрим факторы , которые следует учитывать при выборе батареи для вашего следующего электронного продукта. Если вы новичок в области аккумуляторов, рекомендуется прочитать эту статью о типах аккумуляторов и их применении, чтобы понять основы аккумулятора , прежде чем продолжить.

Факторы, которые следует учитывать при выборе аккумулятора

При выборе батареи для вашего приложения вы должны знать о важных параметрах, участвующих в ее работе.Реальность относительно батареи такова, что не существует общего типа батареи для всех приложений, поскольку ни одна батарея не является идеальной. Если вы хотите использовать один параметр батареи, вы сможете справиться с истощением других параметров. Например, если вы хотите, чтобы ваша батарея обеспечивала большую мощность для вашего приложения, внутреннее сопротивление элемента должно быть минимизировано, что возможно только за счет увеличения площади поверхности электрода. Это также увеличивает количество неактивных компонентов, таких как токосъемники и проводящие вспомогательные средства, поэтому плотность энергии снижается для увеличения мощности.Чтобы обеспечить именно то, что вы хотите в своем приложении, вы должны отказаться от чего-то, чтобы получить другое в батарее. Важные параметры батареи показаны на следующем изображении.

Теперь давайте кратко рассмотрим каждый параметр батареи , чтобы понять его важность и влияние на производительность батареи во время работы.

Перезаряжаемые / неперезаряжаемые батареи

Выбор между первичной и вторичной батареей может не вызвать большой путаницы, вам нужно только знать, хотите ли вы использовать батарею один или несколько раз.Основная (неперезаряжаемая) батарея может использоваться время от времени, например, для игрушек, фонарей, дымовой сигнализации и т. Д. Они также используются в устройствах, в которых невозможна зарядка, таких как кардиостимуляторы, наручные часы и слуховые аппараты. Вторичные (перезаряжаемые) батареи могут использоваться в приложениях, где требуется постоянный источник питания, например, в мобильных телефонах, ноутбуках, автомобилях и т. Д. Вторичные батареи всегда имеют на более высокую скорость саморазряда по сравнению с первичными. батарейки, о которых никто не знает из-за их способности перезаряжаться.

Наличие площадей

Батареи доступны в различных формах и размере , таких как кнопочные элементы, цилиндрические элементы, карманные элементы и призматические элементы. Размер батареи действительно имеет значение для того, чтобы ваше устройство было легко переносимым. Доступны стандартные размеры батарей AA, AAA и 9 В, подходящие для портативных устройств. Обычно литиевые батареи (карманного типа) предпочтительны в приложениях, где меньше места, но требуется больше энергии.Если потребляемая мощность меньше, можно также рассмотреть возможность использования монетных элементов, поскольку они очень компактны и являются самыми маленькими типами батарей.

Рабочее напряжение системы

Напряжение батареи — одна из наиболее важных характеристик батареи, которая определяется на основе используемого электрода и электролита (химическая реакция). Существует распространенное заблуждение, что полностью разряженная батарея будет иметь 0 В, что явно не относится к любой батарее.Фактически, если батарея показывает 0 В, вероятно, она разряжена. Выходное напряжение батареи всегда должно находиться между ее номинальным уровнем напряжения.

Цинк-углеродная батарея и никель-металлогидридная батарея используют воду в качестве электролита и обеспечивают номинальное напряжение от 1,2 В до 2 В , тогда как в литиевых батареях используются органические электролиты, которые могут обеспечивать номинальное напряжение от 3,2 до 4 В. . Большая часть электронного оборудования работает в диапазоне напряжений 3 В.Если вы используете литиевую батарею, для работы оборудования будет достаточно одноэлементной батареи. Помните, что напряжение батареи не будет стабильным и будет варьироваться от минимального до максимального значения в зависимости от доступной емкости батареи. Это минимальное и максимальное значение для каждой батареи показано ниже.

Если ваша цепь работает от 5 В и вы питаете ее от литиевой батареи, то ваше номинальное напряжение будет только от 3,2 до 4 В. В этих случаях схемы повышающего преобразователя используются для преобразования напряжения батареи в 5 В, необходимое для схемы.Если ваше рабочее напряжение очень высокое, например, 24 В или 12 В, вы можете использовать свинцово-кислотную батарею на 12 В или, если вам нужна высокая плотность мощности, вы можете последовательно соединить более одного литиевого элемента, чтобы увеличить выходное напряжение.

Рабочая температура

Характеристики аккумулятора могут резко измениться в зависимости от температуры, например, аккумулятор, работающий с водными электролитами, нельзя использовать в температурных условиях ниже 0 ° C, так как водный электролит может замерзнуть при температуре ниже 0 ° C, таким же образом. , литиевые батареи могут работать при температуре до -40 ° C, но их производительность может снизиться.

Литий-ионные аккумуляторы имеют максимальную скорость зарядки в диапазоне температур примерно от 20 ° C до 45 ° C. Если вы хотите зарядить за пределами этого температурного диапазона, необходимо использовать более низкий ток / напряжение, это приведет к увеличению времени зарядки. Если температура упадет ниже 5 ° C или 10 ° C , в электролите образуется покрытие из дендритов лития , что необходимо предотвратить за счет капельного заряда.

Емкость аккумулятора — Power & Energy

Мощность аккумулятора определяет время работы аккумулятора.Мощность / емкость аккумулятора выражается в ватт-часах (Втч). Ватт-час рассчитывается путем умножения напряжения батареи (В) на величину тока, которую батарея может выдавать в течение определенного времени. Напряжение аккумулятора почти фиксировано, а ток, который может подавать аккумулятор, указан на аккумуляторе и выражен в ампер-часах (Ач или мАч) .

Рассмотрим аккумулятор на 5 В с емкостью 2 А · ч, следовательно, он имеет мощность 10 Вт · ч.Аккумулятор емкостью 2 Ач может выдавать 2 А в течение одного часа или 0,2 А в течение 10 часов или 0,02 А (20 мА) в течение 100 часов. Производители аккумуляторов всегда указывают емкость при заданной скорости разряда , температуре и напряжении отключения , где емкость всегда зависит от всех трех факторов.

Емкость аккумулятора говорит нам, сколько энергии он может передать приложению. Например, рассмотрим автомобильный аккумулятор на 12 В, 10 Ач, фактическая емкость аккумулятора составляет 120 Втч (12 В x 10 Ач), а в аккумуляторе ноутбука — 3.6 В с таким же рассеиванием 10 Ач будет иметь мощность 36 Втч (3,6 В x 10 Ач). Из примера вы можете видеть, что даже у них такой же Ач, количество энергии, которое может хранить автомобильный аккумулятор, в три раза выше, чем у аккумулятора ноутбука.

На следующем рисунке показано, как различается емкость батарей для разных типов батарей.

Батареи высокой мощности всегда обеспечивают более быструю разрядку на . при высокой скорости разряда, например, в электроинструментах или автомобильных стартерных батареях, большинство мощных батарей будут иметь низкую плотность энергии.

Химия батарей

К этому времени вы должны были понять, что все свойства батареи всегда зависят от химического состава батареи, поэтому вы должны быть более осознанными при выборе типа батареи. В зависимости от химического состава, используемого в работе, батареи классифицируются как свинцово-кислотные, щелочные, никель-кадмиевые (никель-кадмиевые), никель-металлгидридные (никель-металлогидридные), литий-ионные (литий-ионные) и LiPoly (литий-полимерные) батареи

Стоимость АКБ

В большинстве портативных электронных устройств аккумулятор будет одним из самых дорогих элементов в ведомости материалов (BOM), следовательно, большую часть времени он будет влиять на общую стоимость ваших электронных приложений.Следовательно, вы должны знать свои потребности и бюджет своего продукта, а затем выбрать правильную батарею для своего продукта.

Срок годности

Не все батареи используются сразу после изготовления, они долго остаются на полке перед использованием. Срок годности аккумулятора показывает, как долго аккумулятор может оставаться неиспользованным. Срок годности в основном рассматривается как факт только в первичных батареях, поскольку вторичные батареи можно заряжать всякий раз, когда они используются.Например, в системе сирены пожарной сигнализации аккумулятор может простаивать в течение многих лет, прежде чем обнаружит пожар и вызовет тревогу. Поэтому следует позаботиться о том, чтобы аккумулятор сохранял свои рабочие характеристики, даже если он не используется в течение длительного времени.

Какой аккумулятор выбрать?

Теперь, когда мы рассмотрели параметры, которые следует учитывать перед выбором аккумулятора для портативного электронного приложения, давайте рассмотрим типичные случаи выбора аккумулятора.Обратите внимание, что это всего лишь подсказки, а не жестко записанные правила.

  • Для продуктов, которые потребляют больше энергии, таких как проекторы, большие звуковые системы и моторизованные проекты, вы должны использовать свинцово-кислотные батареи . Если вы собираетесь интенсивно использовать батарею, вам следует выбрать «морские батареи глубокого разряда».
  • Если ваша электроника должна быть сверхмалой, вроде дюйма с каждой стороны, вам следует выбрать литиевые батарейки или маленькие литиево-полимерные элементы.
  • Если вы собираетесь производить компонент в больших количествах, используйте недорогие щелочные батарейки популярных типоразмеров. Таким образом, заказчик легко может их заменить.
  • Если вы хотите, чтобы устройство могло обслуживаться пользователем, например, пользователи могут самостоятельно менять батарею, выбирайте батарейки 9 В или типоразмера AA.
  • Используйте 3 щелочных (4,5 В) или 4 NiMH элемента (4,8 В), если для цепи требуется примерно 5 В.
  • Чтобы собрать аккумуляторную батарею, используйте держатель батареи из местного магазина, вставьте в него никель-металлгидридные батареи, а затем начните заряжать батарею.
  • Если вы хотите заменить щелочную батарею на любую из перезаряжаемых батарей, проверьте свое устройство, чтобы убедиться, что оно может без проблем работать при более низком напряжении.
  • Если вы хотите, чтобы ваша батарея имела более длительный срок службы, всегда используйте высококачественное зарядное устройство с датчиками для поддержания надлежащей зарядки и непрерывной зарядки , потому что использование дешевого зарядного устройства убьет ваши элементы в аккумуляторной батарее.

Выбор батареи — что заставляет батареи заряжаться

<< Вернуться к части 1

Устройства сбора данных IoT работают от электричества.Следовательно, надежный источник питания — это такой же инструмент, как и хорошо продуманное маркетинговое представление о том, что беспроводные сети IoT, передающие данные, имеют решающее значение. Хотя ноутбуки и сотовые телефоны можно носить с собой, в конце дня их обычно вставляют в розетку для подзарядки. Что происходит с устройством, которое должно работать в удаленном месте, бесперебойно и без присмотра в течение месяцев, даже лет, вдали от электросети? В этом распространенном случае лучший выбор — батарейки.Надежные аккумуляторы.

Будучи единственной точкой отказа, аккумуляторным батареям следует уделять заслуженное и запоздалое внимание. Размер батареи зависит от срока службы: чем больше, тем лучше. Однако химия — это то, что на самом деле определяет возможности батареи. Вот список наиболее распространенных типов батарей, имеющихся в продаже, с разбивкой по химическому составу:

  • Углерод-цинк
  • никель-кадмиевый
  • Ni-MH
  • Щелочной
  • Кислота
  • Литий
  • Литий-ионный
  • Li-Po

Стоимость является важным отличием, и на это есть веские причины.

Угольно-цинковые батареи

Наличие — 3/5

Накопитель энергии — 2/5

Стоимость — 2/5

Один из самых старых видов. Без перезарядки. Низкие возможности хранения энергии и очень низкая стоимость. Не рекомендуется для долгосрочных или критических приложений.

Ni-Cd (никель-кадмиевые), Ni-MH (никель-металлогидридные) аккумуляторные батареи

Наличие -3/5

Накопитель энергии — 3/5

Стоимость — 2/5

В основном используется в некоторых электроинструментах из-за их способности выдерживать высокий выходной ток.Не лучший выбор для длительной эксплуатации из-за относительно высокого тока саморазряда и низкого номинального напряжения. Плохая работа при минусовых температурах. Никелевые батареи не демонстрируют каких-либо значительных преимуществ и заменяются литиевыми.

Щелочные батареи

Наличие — 5/5

Накопитель энергии — 3/5

Стоимость — 1/5

Неперезаряжаемые (в наиболее распространенных версиях). Золотой стандарт питания потребительских товаров.Эти батареи бывают различных стандартных размеров. Надежные и устойчивые к холоду и жаре, они считаются проверенной и безопасной технологией. Превосходный компромисс между производительностью и стоимостью, хотя и не лучший выбор для полностью автоматизированного оборудования для длительной эксплуатации из-за низкого номинального напряжения.

Кислотные батареи

Наличие — 4/5

Накопитель энергии — 2/5

Стоимость — 3/5

Эталон химии в автомобильной промышленности.Проверенная перезаряжаемая сверхмощная технология, обеспечивающая высокий выходной ток и надежность, выдерживающая экстремальные погодные условия. Минус — низкая емкость и большой вес делают кислотные батареи практически непригодными для использования в портативном оборудовании и оборудовании малого форм-фактора.

Литиевые неперезаряжаемые батареи

Наличие — 2/5

Накопитель энергии — 5/5

Стоимость — 5/5

Стандартная промышленная химия. Непревзойденная плотность энергии среди всех типов батарей. Обладая легким весом и большой емкостью, один литиевый неперезаряжаемый элемент может легко обеспечить — в экстремальных условиях окружающей среды — месяцы бесперебойной работы маломощного электронного оборудования.Эти батареи характеризуются очень низким током саморазряда, что дополнительно продлевает их срок службы. Литиевые неперезаряжаемые батареи производятся в различных форм-факторах, включая те же стандартные формы, что и щелочные батареи. Наилучший выбор — в случаях использования промышленной автоматизации и приложений, где решающее значение имеет длительная автономность устройства. Дороже, чем перечисленные выше батареи, и недоступны на потребительском рынке. Из-за токсичного химического состава и мощных электрических свойств все литиевые батареи (включая Li-Ion и Li-Po) считаются опасными грузами, и IATA наложила ограничения на их транспортировку.

Литий-ионные (литий-ионные) и Li-Po (литий-полимерные) аккумуляторы

Наличие — 3/5

Накопитель энергии — 4/5

Стоимость — 4/5

Аккумуляторы, наиболее универсально применимые в современной бытовой электронике. Разделяя преимущества своих неперезаряжаемых аналогов — литий-ионных и литий-полимерных батарей, — они эволюционировали, чтобы обеспечить более высокие токи разряда и более безопасную работу. Эти батареи — лучший выбор, если требуется долгий срок службы, высокая надежность и низкие затраты на техническое обслуживание в долгосрочной перспективе.Хотя эти химические вещества подходят для разряда при отрицательных температурах, их следует заряжать только при положительных температурах. Литий-ионные батареи представляют собой стандартные перезаряжаемые источники питания, основанные на более старых технологиях Ni-Cd и Ni-MH. Чрезвычайно легкий вес, множество форм-факторов, а также короткое время перезарядки Li-Po элементов делают их подходящими для портативных, ручных и небольших устройств сбора данных.

Предупреждение: соблюдайте полярность литий-ионного аккумулятора.Из соображений безопасности большинство литий-ионных аккумуляторов 18650 имеют почти плоский положительный электрод.

Решения для сбора энергии

Солнечные панели остаются жизнеспособным вариантом. Эффективная площадь солнечной панели может быть со временем уменьшена за счет слоя пыли, снега, загрязнений или сильного помутнения, а также угла установки и циклической смены времен года. Тщательный расчет запаса энергии имеет решающее значение для обеспечения достаточной мощности при любых условиях. Другие решения для сбора энергии, такие как портативные генераторы, работающие от ветра и волн, преобразователи температуры в электричество или вибрации, могут использоваться в некритических приложениях.Непредсказуемость (ветер, вибрация) и цикличность работы (солнечная, тепловая) — два основных недостатка низкой надежности решений для сбора энергии. Положительным моментом является то, что все эти источники энергии бесплатны. Таким образом, они могут резервировать батареи, чтобы создать элегантное и долговечное решение вездесущего энергетического голода.

В Evvos мы понимаем принципиальные ограничения батарей. Наши устройства поддерживают несколько вариантов источников питания, включая недорогие щелочные, литиевые батареи большой емкости и универсальные перезаряжаемые литий-ионные батареи.Варианты внешнего источника питания также расширяют спектр решений по сбору энергии и повышают автономность наших продуктов.

<< Вернуться к части 1 Перейти к части 3 >>

Основы работы с батареями

— Руководство по батареям

Если вы провели какое-либо исследование того, как работают батареи или на что следует обращать внимание при выборе лучшей высокопроизводительной батареи, вы, вероятно, зарылись в информацию, часть которой противоречива.В BatteryStuff мы стремимся немного прояснить это.

Скорее всего, вы слышали термин KISS (Keep It Simple, Stupid). Я попытаюсь объяснить, как работают свинцово-кислотные батареи и что им нужно, не утопая вас в кучу ненужных технических данных. Я обнаружил, что данные об аккумуляторе могут несколько отличаться от производителя к производителю, поэтому я сделаю все возможное, чтобы свести эти данные к минимуму. Это означает, что я могу немного обобщить, оставаясь верным цели.

Свинцово-кислотная батарея используется в коммерческих целях более 100 лет.Тот же химический принцип, который используется для хранения энергии, в основном тот же, что и у наших прадедов.

Аккумулятор похож на копилку. Если вы будете продолжать вынимать и ничего не класть обратно, у вас ничего не останется. Сегодняшние требования к питанию от аккумуляторной батареи огромны. Рассмотрим современный автомобиль и все электрические устройства, которые должны быть запитаны. Вся эта электроника требует надежного источника питания, а плохое состояние батареи может привести к выходу из строя дорогостоящих электронных компонентов.Знаете ли вы, что в электрической системе среднего автомобиля 11 фунтов провода? Посмотрите на дома на колесах и лодки со всеми электрическими устройствами, требующими питания. Не так давно в трейлерах или домах на колесах была только одна 12-вольтовая аккумуляторная батарея. Сегодня это стандарт для инверторов мощностью до 4000 Вт.

Среднее время автономной работы сократилось из-за увеличения требований к энергии. Срок службы зависит от использования — обычно от 6 до 48 месяцев, но только 30% всех батарей фактически достигают 48-месячной отметки.Вы можете продлить срок службы батареи, подключив ее к солнечному зарядному устройству в нерабочие месяцы.

Если вы усвоите основы, у вас будет меньше проблем с батареей, и вы получите большую производительность, надежность и долговечность батареи. Я предлагаю вам прочитать весь учебник; однако я проиндексировал всю информацию для удобства.

Несколько основ

Свинцово-кислотная батарея состоит из пластин, свинца и оксида свинца (различные другие элементы используются для изменения плотности, твердости, пористости и т. Д.), с 35% -ным раствором серной кислоты и 65% -ным водным раствором. Этот раствор называется электролитом, который вызывает химическую реакцию с образованием электронов. Когда вы проверяете аккумулятор с помощью ареометра, вы измеряете количество серной кислоты в электролите. Если у вас низкие показатели, это означает, что химия, производящая электроны, отсутствует. Итак, куда делась сера? Он лежит на пластинах аккумулятора, поэтому при перезарядке сера возвращается в электролит.

  1. Безопасность
  2. Типы батарей, глубокий цикл и запуск
  3. Мат с влажными ячейками, гелевыми ячейками и абсорбирующим стеклом (AGM)
  4. CCA, CA, AH и RC; что все это значит?
  5. Обслуживание батареи
  6. Тестирование батарей
  7. Выбор и покупка новой батареи
  8. Срок службы и производительность аккумулятора
  9. Зарядка аккумулятора
  10. Батарейки
  11. Батареи, которых нельзя делать


1. Вы должны думать о безопасности при работе с аккумуляторами. Снимите все украшения. (В конце концов, вы не захотите расплавить ремешок для часов, пока носите его!) Водород, выделяемый батареями при зарядке, очень взрывоопасен. Мы видели несколько случаев, когда батареи взрывались и все заливали серной кислотой. Это было неинтересно, и было бы самое время надеть защитные очки, висящие на стене. Черт возьми, ты даже мог бы сломать свой дискотечный костюм. Полиэстер не подвержен действию серной кислоты, но все, что содержит хлопок, будет съедено.Если вы не чувствуете потребности в моде, просто носите старомодную одежду — в конце концов, полиэстер все еще не в моде.

При выполнении электромонтажных работ на транспортных средствах лучше всего отсоединить заземляющий кабель. Просто помните, что вы возитесь с едкой кислотой, взрывоопасными газами и сотнями ампер электрического тока.

2. В основном существует свинцово-кислотных аккумуляторов двух типов (вместе с тремя подкатегориями). Два основных типа — это запуск (запуск) и глубокий цикл (морской / гольф-кар).Пусковая батарея (зажигание стартовых огней SLI) предназначена для быстрой подачи энергии (например, для запуска двигателей) и, следовательно, имеет большее количество пластин. Пластины более тонкие и имеют несколько иной состав материала.

Что такое аккумулятор глубокого разряда? Аккумулятор глубокого разряда имеет меньше мгновенной энергии, но большую долгосрочную подачу энергии. Аккумуляторы глубокого разряда имеют более толстые пластины и могут выдержать несколько циклов разряда. Пусковые батареи не должны использоваться для приложений с глубоким циклом, потому что более тонкие пластины более склонны к короблению и ямкам при разряде.Так называемая батарея двойного назначения — это компромисс между двумя типами батарей, хотя лучше, если возможно, указать более конкретную информацию.

3. Влажный элемент (затопленный), гелевый элемент и абсорбирующий стекломат (AGM) — это различные версии свинцово-кислотных аккумуляторов. Влажная камера бывает двух типов; ремонтопригоден и не требует обслуживания. Оба заполнены электролитом и в основном одинаковы. Я предпочитаю тот, в который я могу добавить воду и проверить удельный вес электролита с помощью ареометра.

Гелевые аккумуляторы и AGM — это специальные аккумуляторы, которые обычно стоят вдвое дороже, чем аккумуляторы с мокрыми элементами премиум-класса. Однако они очень хорошо хранятся и не склонны к сульфатированию или разложению так же легко, как влажные клетки. При использовании этих батарей существует небольшая вероятность взрыва газообразного водорода или коррозии; это самые безопасные свинцово-кислотные батареи, которые вы можете использовать. Гелевый элемент и некоторые аккумуляторы AGM могут потребовать особой скорости зарядки. Если вам нужен лучший и наиболее универсальный тип, следует обратить внимание на батарею AGM для таких приложений, как морские суда, жилые дома, солнечные батареи, аудио, спортивные состязания и резервное питание, и это лишь некоторые из них.

Если вы не используете или не эксплуатируете свое оборудование ежедневно, аккумуляторы AGM будут держать заряд лучше, чем другие типы. Если вам нужно полагаться на первоклассную производительность аккумулятора, потратьте дополнительные деньги. Гелевые батареи все еще продаются, но AGM-батареи заменяют их в большинстве приложений.

Существует некоторая общая путаница в отношении батарей AGM, потому что разные производители называют их разными именами. Некоторые из наиболее распространенных названий — это «герметичные регулируемые клапаны», «сухие элементы», «непроливающиеся» и «свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием».В большинстве случаев батареи AGM обеспечивают больший срок службы и больший срок службы, чем батареи с жидкими элементами.

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно люди используют термин «гелевый элемент» в качестве общего термина, когда относятся к герметичным, необслуживаемым батареям, так же, как при обращении с тканями лица используются салфетки Kleenex. В результате будьте осторожны при выборе зарядного устройства для гелевых аккумуляторов, поскольку покупатели часто говорят нам, что им нужно зарядное устройство для гелевых аккумуляторов, хотя на самом деле это вовсе не гелевые элементы.

AGM: Конструкция из абсорбированного матового стекла позволяет суспендировать электролит в непосредственной близости от активного материала пластин. Теоретически это увеличивает эффективность разряда и перезарядки. Общие приложения производителей включают запуск двигателя с высокими характеристиками, силовые виды спорта, глубокий цикл, солнечные батареи и аккумуляторные батареи. Более крупные AGM-батареи, которые мы продаем, обычно являются хорошими батареями глубокого разряда, и они обеспечивают наилучший срок службы, если их зарядить до того, как скорость разряда опустится ниже 50%.Батареи для мотоциклов Scorpion, которые мы несем, являются отличным обновлением вашей стандартной залитой батареи, а батареи марки Odyssey отлично удерживают статический заряд в течение длительного периода простоя. Когда аккумуляторы AGM глубокого цикла разряжены до уровня не менее 60%, срок службы составит 300 с лишним циклов.

GEL: Гелевый элемент аналогичен стилю AGM, потому что электролит находится во взвешенном состоянии, но отличается, потому что технически аккумулятор AGM по-прежнему считается мокрым элементом.Электролит в гелевой ячейке содержит добавку кремнезема, которая заставляет его затвердеть или затвердеть. Напряжение перезарядки у этого типа элементов ниже, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов других типов. Вероятно, это наиболее чувствительный элемент с точки зрения побочных реакций на зарядку от перенапряжения. Гелевые батареи лучше всего использовать при ОЧЕНЬ ГЛУБОКОМ цикле нанесения и могут работать немного дольше в жаркую погоду. Использование неподходящего зарядного устройства для гелевых аккумуляторов может привести к снижению производительности и преждевременному выходу из строя.

4. CCA, CA, AH и RC . Это стандарты, которые большинство компаний по производству аккумуляторов используют для оценки выходной мощности и емкости аккумулятора.

Ампер холодного пуска (CCA) — это измерение количества ампер, которое батарея может выдавать при 0 ° F в течение 30 секунд и не опускаться ниже 7,2 вольт. Таким образом, высокий рейтинг батареи CCA особенно важен при запуске аккумуляторных батарей и в холодную погоду. Это измерение не особенно важно для батарей глубокого разряда, хотя это наиболее часто «известный» метод измерения батареи.

CA — ток запуска, измеренный при 32 ° F. Этот рейтинг также называется судовым усилителем запуска (MCA) . Усилитель горячего пуска (HCA) уже редко используется, но измеряется при температуре 80 ° F.

Резервная емкость (RC) — очень важная емкость аккумулятора. Это количество минут, в течение которых полностью заряженный аккумулятор при 80 ° F будет разряжать 25 ампер до тех пор, пока напряжение аккумулятора не упадет ниже 10,5 В.

Ампер-час (Ач) — это номинал, который обычно встречается у батарей глубокого разряда.Стандартный рейтинг — это рейтинг усилителя в течение 20 часов. Для батареи с номиналом 100 Ач это означает следующее: потребляйте энергию от батареи в течение 20 часов, и она обеспечит в общей сложности 100 ампер-часов. Это означает около 5 ампер в час. (5 х 20 = 100). Однако очень важно знать, что общее время разряда и приложенной нагрузки не является линейной зависимостью. По мере увеличения нагрузки ваша реальная емкость уменьшается. Это означает, что если вы разрядите ту же самую батарею на 100 Ач при нагрузке 100 А, она не даст вам один час работы.Напротив, воспринимаемая емкость аккумулятора будет равна 64 ампер-часам.

5. Обслуживание батареи: Правильное обслуживание батареи важно для максимального срока службы. Регулярно учитывайте эти моменты:

  • Аккумулятор следует очищать водным раствором пищевой соды; пара столовых ложек на пол-литра воды.
  • Кабельные соединения необходимо очистить и затянуть, поскольку проблемы с аккумулятором часто возникают из-за грязных и ослабленных соединений.
  • В исправной аккумуляторной батарее необходимо проверить уровень жидкости. Используйте только воду без минералов; дистиллированный лучше всего, так как все примеси были удалены, и не осталось ничего, что могло бы загрязнить ваши клетки.
  • Не переполняйте элементы батареи, особенно в теплую погоду, поскольку естественное расширение жидкости в жаркую погоду может вытолкнуть излишки электролитов из батареи.
  • Чтобы предотвратить коррозию кабелей на батареях на верхней стойке, используйте небольшую полоску силиконового герметика в основании стойки и поместите на нее войлочную шайбу для батареек.Нанесите на шайбу высокотемпературную смазку или вазелин (вазелин), затем поместите кабель на стойку и затяните. Нанесите смазку на оголенный конец кабеля. Конденсация газов из аккумулятора на металлических частях вызывает наибольшую коррозию.

6. Тестирование батареи: Это можно сделать несколькими способами. Самый точный метод — это измерение удельного веса и напряжения аккумулятора. Для измерения удельного веса купите термокомпенсационный ареометр. Для измерения напряжения используйте цифровой D.C. Вольтметр. Качественный тестер нагрузки может быть хорошей покупкой, если вам нужно проверить герметичные батареи.

Для любого из этих методов необходимо сначала полностью зарядить аккумулятор, а затем удалить поверхностный заряд. Если аккумулятор просидел хотя бы несколько часов (я предпочитаю не менее 12 часов), можно начинать тестирование. Для снятия поверхностного заряда аккумулятор необходимо разрядить в течение нескольких минут. Использование фары (дальний свет) сделает свое дело. Выключив свет, вы готовы проверить аккумулятор.

Состояние заряда Удельный вес Напряжение
12В 6 В
100% 1,265 12,7 6,3
75% 1,225 12,4 6,2
50% 1.190 12,2 6,1
25% 1,155 12,0 6,0
Выпущено 1,120 11,9 6,0


Нагрузочное тестирование — это еще один способ тестирования батареи. Нагрузочный тест снимает ток с батареи так же, как при запуске двигателя. Тестер нагрузки можно купить в большинстве магазинов автозапчастей.Некоторые производители аккумуляторов маркируют свои аккумуляторы с помощью амперной нагрузки для тестирования. Это число обычно составляет половину рейтинга CCA. Например, батарея на 500 CCA будет тестировать под нагрузкой 250 ампер в течение 15 секунд. Нагрузочный тест может быть выполнен только в том случае, если аккумулятор почти полностью заряжен или полностью заряжен.

Результаты вашего тестирования должны быть следующими:

  • Показания ареометра не должны отличаться более чем на 0,05 разницы между ячейками.
  • Цифровые вольтметры
  • должны показывать напряжение, указанное в этом документе.Напряжение герметичного AGM и гелевого аккумулятора (полностью заряженного) будет немного выше в диапазоне от 12,8 до 12,9. Если у вас есть показания напряжения в диапазоне 10,5 В на заряженной батарее, это обычно указывает на короткое замыкание элемента.
  • Если у вас есть влажный элемент, не требующий обслуживания, единственными способами проверки являются вольтметр и тест под нагрузкой. Любая необслуживаемая батарея со встроенным ареометром (черное / зеленое окошко) покажет вам состояние одной ячейки из 6. Вы можете получить хорошие показания для одной ячейки, но у вас возникнут проблемы с другими ячейками в батарее.
  • Если вы сомневаетесь в тестировании батареи, позвоните производителю батареи. У многих проданных сегодня аккумуляторов есть бесплатные номера, по которым можно позвонить за помощью.

7. Выбор батареи: При покупке новой батареи я предлагаю вам приобрести батарею с максимально возможной резервной емкостью или номинальной мощностью в ампер-часах. Конечно, необходимо учитывать физический размер, подключение кабеля и тип клеммы. Возможно, вы захотите рассмотреть гелевый элемент или абсорбирующий стеклянный мат (AGM), а не влажный элемент, если приложение находится в более суровых условиях, или если аккумулятор не будет получать регулярное обслуживание и зарядку.

Обязательно приобретите аккумулятор правильного типа для работы, которую он должен выполнять. Помните, что аккумуляторные батареи для запуска двигателя и аккумуляторные батареи глубокого разряда отличаются. Свежесть нового аккумулятора очень важна. Чем дольше аккумулятор сидит и не перезаряжается, тем больше вредных отложений сульфатации может накапливаться на пластинах. На большинстве батарей имеется код даты изготовления. Месяц обозначается буквой, где «A» означает январь, а цифра «4» соответствует 2004 году. C4 сообщает нам, что батарея была произведена в марте 2004 года.Помните, чем свежее, тем лучше. Буква «I» не используется, так как ее можно спутать с числом 1.

Гарантия на батареи рассчитана в пользу производителей батарей. Допустим, вы покупаете аккумулятор с гарантией 60 месяцев, а он живет 41 месяц. Гарантия рассчитывается пропорционально, поэтому, сравнивая использованные месяцы с полной розничной ценой батареи, вы в конечном итоге платите примерно те же деньги, как если бы вы купили батарею по продажной цене. Это радует производителя.Что меня радует, так это превышение гарантии. Уверяю вас, это возможно.

8. Срок службы и производительность батареи: Среднее время работы от батареи сократилось по мере увеличения требований к энергии. Чаще всего я слышу две фразы: «моя батарея не заряжается», и «моя батарея не держит заряд». Только 30% проданных сегодня аккумуляторов достигают 48-месячной отметки. Фактически 80% всех отказов аккумуляторов связано с накоплением сульфатации. Это накопление происходит, когда молекулы серы в электролите (аккумуляторной кислоте) настолько сильно разряжаются, что начинают покрывать свинцовые пластины аккумуляторной батареи.Вскоре пластины покрываются таким покрытием, что батарея умирает. Причины сульфатирования многочисленны:

  • Батареи слишком долго сидят между зарядками. Всего 24 часа в жаркую погоду и несколько дней в прохладную погоду.
  • Батарея хранится без какого-либо энергопотребления.
  • «Глубокий цикл» аккумуляторная батарея для запуска двигателя. Помните, что эти батареи не выдерживают глубокого разряда.
  • Недозаряд батареи только до 90% емкости позволит сульфатировать батарею с использованием 10% химического состава батареи, не восстановленного в результате незавершенного цикла зарядки.
  • Нагрев свыше 100 ° F увеличивает внутреннюю разрядку. С повышением температуры увеличивается внутренний разряд. Новая полностью заряженная батарея, оставленная 24 часа в сутки при 110 ° F в течение 30 дней, скорее всего, не запустит двигатель.
  • Низкий уровень электролита. Пластины батареи, подвергшиеся воздействию воздуха, немедленно сульфируются.
  • Неправильные уровни зарядки и настройки. Самые дешевые зарядные устройства для аккумуляторов могут принести больше вреда, чем пользы. См. Раздел о зарядке аккумулятора.
  • Холодная погода плохо сказывается на батарее.Химия не производит такого же количества энергии, как теплая батарея. Сильно разряженный аккумулятор может замерзнуть при минусовой погоде.
  • Паразитный сток — нагрузка на аккумулятор при выключенном ключе. Дополнительная информация о паразитном сливе.


Есть способы значительно увеличить срок службы батареи и производительность. Все продукты, которые мы продаем, нацелены на повышение производительности и времени автономной работы.

Пример. Допустим, у вас есть «игрушки», такие как квадроцикл, классический автомобиль, старинный автомобиль, лодка, Харлей и т. Д. Скорее всего, вы не используете эти игрушки 365 дней в году, как машину. Многие из этих игрушек сезонные, поэтому хранятся. Что происходит с батареями? Большинство аккумуляторов, которые служат источником энергии для наших игрушек, служат всего 2 сезона. Вы должны предохранять эти батареи от сульфатирования или покупать новые. Мы продаем продукты для предотвращения и обратного накопления серы на аккумуляторах. Продукты PulseTech — это запатентованные электронные устройства, которые обращают вспять и предотвращают сульфатирование. Также Battery Equalizer, химическая добавка к батареям, зарекомендовала себя очень эффективной в увеличении срока службы и производительности батареи.Другие устройства, такие как солнечные зарядные устройства, являются отличным вариантом для обслуживания аккумуляторов.

Паразитный слив Большинство транспортных средств имеют часы, компьютеры управления двигателем, системы сигнализации и т. Д. В случае лодки у вас может быть автоматический трюмный насос, радио, GPS и т. Д. Все эти устройства могут работать без работающего двигателя. . У вас могут быть паразитные нагрузки, вызванные коротким замыканием в электрической системе. Если у вас постоянно возникают проблемы с разряженной батареей, скорее всего, паразитный сток чрезмерный.Постоянно разряженная или разряженная батарея, вызванная чрезмерным паразитным потреблением энергии, значительно сокращает срок службы батареи. Если у вас возникла такая проблема, попробуйте PriorityStart! переключатели батарей, чтобы предотвратить разряд батарей до того, как они произойдут. Этот специальный компьютерный выключатель отключит пусковую батарею вашего двигателя до того, как вся стартовая энергия будет исчерпан. Эта технология предотвратит глубокую разрядку стартовой батареи.

9. Зарядка аккумулятора:

Помните, что для правильного обслуживания батареи вы должны немедленно вернуть энергию, которую вы используете.Если вы этого не сделаете, аккумулятор будет сульфатирован, что повлияет на производительность и долговечность. Генератор — это зарядное устройство для аккумуляторов. Работает хорошо, если аккумулятор не сильно разряжен. Генератор имеет тенденцию перезаряжать батареи с очень низким уровнем заряда, и перезарядка может повредить батареи. Фактически, у аккумуляторной батареи для запуска двигателя в среднем доступно всего около 10 глубоких циклов при подзарядке от генератора. Батареи любят заряжаться определенным образом, особенно когда они сильно разряжены. Этот тип зарядки называется трехступенчатой ​​регулируемой зарядкой.Обратите внимание, что только специальные интеллектуальные зарядные устройства, использующие компьютерные технологии, могут выполнять трехступенчатую зарядку. Вы не найдете эти типы зарядных устройств в магазинах запчастей или больших коробках.

  1. Первым этапом является массовая зарядка , где до 80% энергетической емкости аккумулятора заменяется зарядным устройством при максимальном номинальном напряжении и токе зарядного устройства.
  2. Когда напряжение аккумулятора достигает 14,4 В, начинается этап абсорбционной зарядки .Здесь напряжение поддерживается на постоянном уровне 14,4 вольт, а ток (в амперах) снижается до тех пор, пока аккумулятор не будет заряжен на 98%.
  3. Далее идет Float Step . Это регулируемое напряжение не более 13,4 В и обычно менее 1 А тока. Со временем это приведет к тому, что аккумулятор будет заряжен на 100% или почти полностью заряжен. Плавающий заряд не закипит и не нагреет батареи, но он будет поддерживать батареи в 100% -ной готовности и предотвращать циклическую работу во время длительного простоя.Примечание. Для некоторых гелевых аккумуляторов и аккумуляторов AGM могут потребоваться специальные настройки или зарядные устройства.

10. Батарея Доз.

  • Думайте о безопасности прежде всего.
  • Прочтите руководство полностью.
  • Регулярно проводите осмотр и техническое обслуживание, особенно в жаркую погоду.
  • Заряжайте батареи сразу после разрядки.
  • Купите RC с максимальной резервной емкостью или батарею в ампер-часах, соответствующую вашей конфигурации.

11. Недопустимые аккумуляторные батареи

  • Не забывайте безопасность прежде всего.
  • Не добавляйте новый электролит (кислоту).
  • Не используйте нерегулируемые зарядные устройства большой мощности для зарядки аккумуляторов.
  • Не кладите оборудование и игрушки на хранение без какого-либо устройства для поддержания заряда аккумулятора.
  • Не отсоединяйте кабели аккумулятора при работающем двигателе (аккумулятор действует как фильтр).
  • Не откладывайте перезарядку батарей.
  • Не добавляйте водопроводную воду, так как она может содержать минералы, загрязняющие электролит.
  • Не разряжайте аккумулятор глубже, чем это возможно.
  • Не позволяйте батарее становиться горячей на ощупь и сильно закипать во время зарядки.
  • Не используйте батареи разных размеров и типов.


Хотя это был подробный обзор типов батарей и способов их обслуживания, всегда есть чему поучиться.Ознакомьтесь с этим дополнительным руководством по работе с батареями и узнайте больше об основах работы с батареями.

Выберите аккумулятор

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Выбор батареи — Modlite Systems

Батареи
Фонари

Modlite сконструированы на основе одного литий-ионного (Li-Ion) элемента или IMR 18650 или 18350, в зависимости от того, какой корпус вы покупаете. Литиевые элементы CR123 или RCR123 (16340) не рекомендуются и могут действительно перегреться и взорваться при использовании в фонариках Modlite.

Откуда взялось имя 18650/18350?

Все литий-ионные батареи получают свои числовые идентификаторы в зависимости от их размера. В случае ячейки 18650 (например) она имеет диаметр 18 мм и длину 65 мм. Ячейка 18350 означает, что ее диаметр составляет 18 мм, а длина — 35 мм. Ноль в конце просто означает, что он цилиндрический. Некоторые ячейки 18650 и 18350 будут отличаться по длине… но незначительно. Разница только с «защищенными».

Protected vs.Незащищенные батареи

Защищенные литий-ионные батареи и батареи IMR (подробнее о батареях IMR ниже) имеют небольшую электронную схему, встроенную в корпус элемента. Эта схема защищает аккумулятор от обычных опасностей, таких как перезаряд, переразрядка, короткое замыкание / перегрузка по току и температура. Защищенные батареи безопаснее использовать в вашем свете, особенно если человек, использующий элементы, не понимает, как безопасно обращаться с Li-Ion / IMR элементами. Защищенные батареи с меньшей вероятностью воспламенится и нанесут ущерб персоналу или имуществу из-за дополнительной схемы защиты.

Modlite поставляет защищенные элементы во все комплектные светильники, которые она продает. Мы считаем, что защищенные клетки, как правило, наиболее безопасны в использовании. Это получит некоторый отпор со стороны команды любителей аккумуляторов, но, как производитель, мы должны проектировать с наименьшим общим знаменателем, поэтому дополнительная безопасность защищенных ячеек — это то, что мы предлагаем и рекомендуем. Однако мы продаем незащищенные ячейки, и некоторые из этих ячеек предлагают немного больше тока, чем защищенные ячейки, из-за ограничителя схемы защиты.

Тем не менее, при правильном обращении и хранении элементов, а также при использовании качественных зарядных устройств, таких как зарядные устройства Nitecore, которые мы продаем, использование незащищенных элементов очень безопасно.Так что, в конечном итоге, какую ячейку вы выберете, зависит от вас.

Аккумуляторная химия

Вот что отличает ячейки IMR от стандартных литий-ионных элементов. Элементы IMR, используемые в наших батареях 18350, представляют собой специальный химический состав Li-Mn (литий-марганцевый), специально разработанный для приложений с большим потреблением энергии. Хотя они отличаются высокой скоростью разряда, их емкость гораздо более ограничена, чем у литий-ионных аккумуляторов того же размера. Мы используем и рекомендуем ячейки IMR в наших корпусах 18350, особенно потому, что из-за размера литий-ионные элементы не могут обеспечить необходимый ток (8-10 ампер) для работы световой головки на полной мощности.Мы намеренно не будем вдаваться в подробности химии ячеек для краткости, но если вы хотите узнать больше, загляните на страницу Battery University о литий-ионных батареях здесь.

Что значит мАч?


Ячейка 18650 или 18350 — очень эффективный выбор, когда дело доходит до управления светодиодным фонариком. Доступная мощность литий-ионного / IMR-элемента измеряется в миллиампер-часах (мАч). Чем больше емкость мАч, тем лучше емкость.Ячейки продаются с емкостью от 1200 мАч в наших 18350 элементах до 3500 мАч в наших ячейках 18650.

Характеристики

После выбора защищенной ячейки две наиболее важные характеристики литий-ионных элементов, которые будут использоваться в вашем фонарике, — это емкость, измеряемая в мАч (миллиампер-часах), и максимальный непрерывный разряд, измеряемый в А (амперах). Modlite рекомендует использовать в своих фонариках только элементы с номиналом не ниже 8-10А.Исключением является световая головка Modlite PLH-Quad, для которой рекомендуется аккумулятор на 15 А или более.

Рекомендации производителей аккумуляторов

Modlite рекомендует и продает защищенные ячейки марки KeepPower для всех своих фонарей. Другие марки защищенных ячеек также будут работать, просто убедитесь, что ячейка рассчитана как минимум на 8-10 ампер постоянного тока. Если вы не можете найти спецификации для аккумулятора, это может быть ключом к тому, чтобы не использовать или не покупать элемент. В случае светильника Modlite PLH-Quad минимальная рекомендуемая ячейка должна обеспечивать ток 15 ампер.Это связано с очень высокой светоотдачей и потребляемым током этой световой головки, поскольку она имеет четыре светодиода и потребляемый ток составляет около 13,5–14 А.

Подделки
Поддельные элементы представляют собой растущую проблему, особенно распространенные из Китая, где методы и рынки поддельных аккумуляторов достигли зрелости. Эти батареи часто продаются на eBay и даже на Amazon. Многие использованные батареи переупаковываются и продаются как новые, но на самом деле это уже использованные элементы. Всегда покупайте батареи у надежных поставщиков.Modlite поставляет батареи напрямую от производителя, и мы гарантируем, что наши батареи работают в соответствии с рекламируемыми характеристиками.

Фундаментальный подход к выбору батареи для мобильных устройств

Загрузите эту статью в формате PDF.

При выборе правильного элемента батареи для приложения мобильного устройства разработчики должны тщательно проанализировать отличительные особенности этих элементов, а также четко осознавать их недостатки. Еще одна проблема, которая в наши дни приобретает все больший вес, — это продолжение поставок аккумуляторных батарей в промышленность.

Например, из-за прогнозируемого роста электромобилей (ЭМ) производители ячеек направляют большую часть своей продукции на этот развивающийся новый рынок и выделяют меньше ячеек на рынки мобильных устройств. В недавней статье Wall Street Journal говорилось, что для удовлетворения ожидаемого спроса на рынке электромобилей потребуется более 40 «гига-фабрик» размером с Tesla. Это создает новые трудности для разработчиков мобильных устройств и аккумуляторных батарей, особенно в проектах небольшого объема.

Чтобы получить конкурентное преимущество в области аккумуляторных батарей для мобильных устройств, важно тщательно рассмотреть всю конструкцию аккумулятора и применить соответствующие методы в процессе разработки. Простое внесение мелких изменений в используемые элементы, компоненты сборки батарей и методы сборки могут повысить общую производительность устройства и продуктивность конечного пользователя.

Также убедитесь, что выбранный вами аккумулятор будет доступен в течение расчетного срока службы вашего устройства.Имейте в виду, что вы, вероятно, будете поставлять сменные аккумуляторные батареи и зарядные устройства в течение многих лет.

Высокопроизводительная, но безопасная батарея стала первостепенной задачей, особенно в свете современных высокоэнергетических литиевых химических элементов. Таким образом, его конструкция должна базироваться на четырех основных строительных блоках:

  • Безопасная ячейка с оптимальным соотношением цены и качества.
  • Ячейка, которая будет доступна в течение всего срока службы мобильного устройства, на котором она работает, — теперь важнее, чем когда-либо.
  • Правильно спроектированная система управления батареями (BMS) или электроника схемы безопасности.
  • Конструкция аккумуляторного блока и внутренние материалы.

Ячейка 2 лучше подходит для обеспечения большей емкости приложений с более высоким напряжением.

Выполните следующие действия

Соответствие спецификациям

Возможно, наиболее важным моментом является выбор ячейки, которая правильно соответствует приложению.Выбор правильного элемента — это больше, чем просто его общий форм-фактор и стоимость. Также необходимо тщательно проанализировать различия во времени работы устройства и надежности в различных условиях эксплуатации. Крайние температуры окружающей среды использования, режимы заряда и разряда, требуемые устройством, внутреннее сопротивление элемента и профиль рабочего напряжения элемента также должны быть тщательно проверены, чтобы соответствовать характеристикам устройства и пользователя.

Считайте производителя высшего уровня

При большом количестве производителей ячеек и моделей ячеек найти ячейку, которая правильно соответствует приложению вашего устройства, может стать довольно сложной задачей.Часто наиболее прагматичный подход — начать с производителя ячеек высшего уровня. Тогда получите следующую информацию:

  • Сертификат безопасности элементов согласно UL 1642 / UL62133.
  • «Желтая карточка UL», указывающая на то, что ячейка была должным образом протестирована.
  • Сертификат, подтверждающий, что были проведены испытания на безопасную транспортировку продукта согласно UN 38.3.

Если этой документации нет, быстро уходите. Производители аккумуляторных батарей высшего уровня должны иметь возможность без труда предоставить эти документы.

Безопасность прежде всего

Характеристики ячеек всегда следует рассматривать как вторичные по отношению к безопасности. Тщательный анализ спецификаций ячеек может выявить области недостатков в некоторых продуктах, которые не подходят для области применения.

Задайте вопросы, чтобы выяснить различия в характеристиках производительности ячеек:

  • Как заряжается мобильное устройство и каковы экстремальные температуры во время зарядки?
  • Может ли элемент выдерживать разряд при более низких температурах?
  • Как срок службы клеток влияет на общий режим использования?
  • Как внутренний импеданс влияет на общую эффективность разряда?
  • Соответствует ли профиль напряжения разряда элемента уровням рабочего напряжения устройства для максимальной емкости и увеличения времени работы?

Литий-ионный или литий-полимерный?

Другой важный вопрос, касающийся элемента, — использовать ли традиционные литий-ионные (заключенные в металлические банки) или литий-полимерные продукты нового поколения (заключенные в пакет из фольги).У каждого продукта есть свои преимущества и недостатки с точки зрения производительности, долговечности, безопасности и выбора размеров. Хотя любой из них приемлем с точки зрения мощности, есть много компромиссов. К преимуществам Li-ion можно отнести:

  • Традиционные литий-ионные элементы являются наиболее прочными и имеют наибольшую «неприязнь» со стороны пользователя. Эти типы ячеек лучше всего подходят для высокопроизводительных защищенных приложений.
  • Их металлическая конструкция обеспечивает максимальную защиту от ударов и ударов, а также от проколов посторонними предметами.Он объединяет конструкцию элементов в аккумуляторную батарею, обеспечивая при этом максимальную удельную мощность по весу и объему.

Литий-полимерные элементы обладают важными преимуществами и одним основным недостатком:

  • Преимущество: Более легкий вес.
  • Преимущество: Более легко настраивается для конкретных размеров упаковки и может вписываться в нестандартные формы.
  • Недостаток: Из-за конфигурации пакета из фольги эти элементы не обладают такой прочностью и не могут пройти некоторые тесты безопасности UL 1642.Следовательно, для адаптации конструкции упаковки необходимо модифицировать.

Тщательно продумайте правильные различия в конструкции ячеек, будь то традиционные литий-ионные или литий-полимерные, чтобы гарантировать соответствие конечного продукта предполагаемому использованию.

Емкость и срок службы

Необходимо проанализировать общие различия в емкости ячеек, чтобы убедиться, что они соответствуют потребностям устройства с точки зрения емкости, напряжения и тока. Хотя обычно указывается один и тот же рейтинг ANSI и общий тест, в рабочих условиях возникают огромные различия.Важно не только ознакомиться с данными производителя, но и провести лабораторные испытания с различными моделями элементов, чтобы полностью понять различия в разряде.

Важно подтвердить, что выбранная вами ячейка будет доступна в течение расчетного срока службы вашего устройства. Правильный выбор ячеек ограничит конструктивные изменения, с которыми вы можете столкнуться в будущем по мере того, как этот конкретный продукт выходит из строя (EOL).

Понимание всех этих возможных сценариев может помочь избежать дорогостоящих изменений конструкции в будущем и сделать ваше мобильное устройство доступным в течение предполагаемого срока службы.И решение всех этих проблем поможет защитить от преждевременного EOL ячеек и обеспечит важные устойчивые конкурентные преимущества.

Выбор подходящей технологии аккумуляторов для интегрированного модуля фотоэлектрических аккумуляторов

Особенности

Методология, основанная на применении, позволяет выбрать подходящую батарею. .

Высокая температура приводит к более быстрой деградации, чем другие профили тока.

Элемент LiFePO 4 является наиболее подходящей батареей для интегрированного модуля PV-батареи .

Abstract

Использование батарей необходимо в автономных фотоэлектрических (PV) системах, а физическая интеграция батарейного блока и фотоэлектрической панели в одном устройстве позволяет реализовать эту концепцию, упрощая установку и масштабирование системы. Однако влияние высоких температур — одна из основных проблем, связанных с размещением солнечной панели рядом с аккумуляторной батареей.Поэтому цель данной статьи — выбрать подходящую аккумуляторную технологию с учетом рабочей температуры и ожидаемых профилей тока. Методология выбора батареи состоит из обзора литературы, интегрированной модели, разработки тестирования на основе приложений и выполнения теста на старение. Интегрированная модель использовалась для выбора аккумуляторных технологий и разработки процедуры тестирования, которая моделировала условия эксплуатации интегрированного модуля PV-аккумуляторной батареи ( PBIM ).Два литий-ионных пакетных элемента были протестированы при двух типичных температурах с применением различных профилей зарядки / разрядки. После тестирования элементы LiFePO 4 (LFP) показали лучшую производительность по сравнению с аккумуляторами LiCoO 2 (LCO), где, например, емкость элементов LCO, проверенная при 45 C, потускнела на 2,45% больше. чем клетки LFP при тех же условиях тестирования. Поэтому ячейки LFP выбраны в качестве подходящего варианта для включения в PBIM .

Ключевые слова

Выбор батареи

Интеграция фотоэлектрических батарей

Li-ion

Тестирование

Старение

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Просмотреть аннотацию

© 2019 Авторы.Опубликовано Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Шаг 6: Выбор батареи | Хроники БПЛА

Аккумулятор — один из наиболее важных и потенциально взрывоопасных компонентов БПЛА. При выборе батареи следует учитывать три важных характеристики: напряжение, максимальный ток разряда и емкость. Каждый параметр сильно зависит от химического состава батареи.

Часть 1: Конструкция аккумулятора

На самом базовом уровне батарея состоит из двух отдельных материалов с разным количеством валентных электронов, которые действуют как электроды, в дополнение к электролитическому буферу между двумя электродами.Батареи описываются комбинацией используемых элементов. Например, свинцово-кислотные аккумуляторы есть почти в каждой машине. Никель-металлогидридные батареи — обычные перезаряжаемые батареи, используемые в большинстве домашних хозяйств. Литий-ионные аккумуляторы можно найти в большинстве ноутбуков и телефонов. Самый распространенный тип батарей для БПЛА — литий-полимерный (LiPo). Электроды изготовлены из графита и лития, а в качестве электролита используется полимер. Пары электродов определяют диапазоны напряжения, которые может обеспечить батарея. Для LiPo ячеек это примерно 4.От 5В до 3В. Однако эти напряжения обычно недостаточны.

Электронике БПЛА для работы требуется постоянное напряжение, которое может превышать 4,5 В. Что еще более важно, двигателям требуется более высокое напряжение (как описано ранее). Чтобы достичь этих напряжений, элементы должны быть соединены последовательно так, чтобы отрицательные электроды соединялись с положительными, оставляя пустую пару электродов. Батареи LiPo можно купить как с одним элементом, так и с 10 элементами. Например, батарея, продаваемая с 3 ячейками в серии, будет батареей 3S, а 4 ячейки в серии будут батареей 4S.

Общая энергоемкость батареи не менее важна, чем общее напряжение, которое может обеспечить батарея. Это дается в единицах ампер-часов (Ач) или миллиампер-часов (мАч). По сути, батарея емкостью 1 Ач может обеспечить 1 ампер электроэнергии в течение 1 часа. С более крупными размерами ячеек батареи могут хранить больше энергии. Однако при последовательном соединении все ячейки должны иметь одинаковую емкость. Когда у любого из них заканчивается энергия, батарея перестает работать. Ячейки, соединенные параллельно (где подключены идентичные электроды), увеличивают емкость, но не напряжение.Однако такое расположение батарей БПЛА встречается редко.

Значение тока, которое может обеспечить аккумулятор, имеет значение. Более крупные двигатели и БПЛА требуют большего тока. На это влияет конструкция ячейки. Батареи имеют рейтинг c, который указывает, какой ток может обеспечить батарея по отношению к ее емкости. Батарея 5 Ач с номиналом 10C может обеспечить ток 50 ампер.

При выборе батареи количество ячеек должно обеспечивать адекватное напряжение для оптимальной работы БПЛА.C-рейтинг должен быть достаточно высоким, чтобы соответствовать требованиям двигателей. Емкость должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить адекватное время полета, но это должно быть сбалансировано с весом, который батарея большей емкости добавляет к БПЛА.

Обычно используются батареи LiPo

, поскольку они могут обеспечивать большую мощность по сравнению с их размером. У них есть один серьезный недостаток: подвижность. Они могут быть чувствительны к ударам, чрезмерному разряду или слишком большому заряду. При возникновении этих условий батареи могут воспламениться.Из-за этих недостатков все большую популярность приобретает другой химический состав батарей, фосфат лития-железа (LiFe). Он более прочный, но имеет меньший диапазон напряжений. При хранении или зарядки LiPo батареи, рекомендуется держать их в несгораемом контейнере. О том, при каком напряжении хранить батареи, ведутся споры. Обычно советуют хранить их при номинальном (50%) напряжении, но этот совет оспаривается. Более продвинутые зарядные устройства будут иметь функции для зарядки или разрядки аккумулятора до этого номинального напряжения.Батареи также необходимо циклически перезаряжать определенное количество раз, прежде чем они достигнут своей оптимальной эффективности, и в некоторых зарядных устройствах будет возможность автоматически циклически включать батарею.

Часть 2: Анализ батареи

Теперь, когда мы изложили некоторые руководящие (и очень важные!) Принципы для батарей, мы изложим наши соображения при выборе батареи. Рассматривая несколько параметров, мы начнем с параметров, относящихся только к оптимизации, и закончим параметрами, которые необходимо проверить для обеспечения безопасности.Другими словами, мы расскажем, как найти аккумулятор, который нам нужен, а затем расскажем, как обеспечить его безопасное использование с нашим квадрокоптером.

Напряжение: Первое, что нужно учитывать, — это аккумулятор какого напряжения нам нужен. Честно говоря, из того, что мы можем сказать, напряжение, которое вы выбираете для своей батареи, несколько произвольно. Но вот некоторые вещи, которые следует учитывать. Если вы хотите построить гоночный дрон, желательна батарея с более высоким напряжением, потому что она увеличивает максимальную скорость вашего дрона.

  1. Если вы хотите максимизировать время полета, но не особо озабочены производительностью, МОЖЕТ быть желательным более высокое напряжение, если вы можете соотнести некоторый уровень преимущества с вашей плотностью энергии или эффективностью.
  2. Мы, вероятно, видели 3S и 4S (то есть Xiro Xplorer или DJI Phantom) больше всего для больших квадрокоптеров, а затем 1S для небольших квадрокоптеров (то есть дронов, которые в основном считаются игрушками).

Емкость и плотность энергии: Вместо того, чтобы заботиться о поиске оптимального напряжения, мы сосредоточились на поиске оптимальной емкости и плотности энергии. Поскольку электрическая мощность равна IV и, таким образом, запасенная энергия равна IVt (где t — время), тогда батарея 4S с некоторой емкостью, например, 4000 мАч, будет иметь больше энергии.(3/2)

Теперь, если энергия и вес увеличиваются линейно, мы можем получить такую ​​ситуацию.

Вы можете видеть, что справа от перекрестка вы действительно ТЕРЯЕТЕ время полета. Однако из того, что мы видели, вы на самом деле получаете ПЛОТНОСТЬ энергии по мере увеличения емкости. Поэтому мы не ожидаем, что ситуация будет такой простой, как та, которая представлена ​​выше благодаря любезности Google.

Давайте копнем глубже. Вот график, на котором сравниваются некоторые параметры для аккумуляторов 3S разной емкости.Эти расчеты предполагают квадрокоптер массой 700 г без аккумулятора — примерно то, что мы разработали для нашего квадрокоптера.

Теперь, когда мы исследуем случай зависания, мы скажем, что мощность равна некоторой константе пропорциональности c (мы примем 1 для масштабируемости), умноженной на силу тяги, возведенную в степень трех половин. И, конечно же, это предполагает, что все остальные параметры равны: от плотности воздуха до добротности и эффективности двигателя. Но при прочих равных это то, что мы видим.

Падение кривой массы батареи связано с тем, что мы фактически обнаружили батарею большей емкости и меньшей массы — выброс в этих данных, который мы, тем не менее, хотели включить. Ключевой параметр, который мы хотели бы отметить на этом графике, — это время полета. Обратите внимание, что когда мы учитываем все необходимые переменные (насколько нам известно), время полета увеличивается вместе с размером емкости аккумулятора. Тем не менее, кажется, что он увеличивается медленнее по мере увеличения размера батареи. Это уменьшение скорости изменения предполагает, что время полета может достигнуть некоторого пика, а затем фактически начать снижение.Липо-аккумуляторы 3S, похоже, обычно не превышают примерно 6000 мАч, поэтому мы не ожидаем увидеть резкий спад. Для справки позже, вот некоторые данные.

А теперь посмотрим на график для липо-аккумуляторов 4S. 4S — это нижний предел для «большой емкости» более или менее, поэтому мы добавим батарею большой емкости в конце, чтобы посмотреть, что произойдет.

Здесь мы видим более выраженное снижение скорости увеличения времени полета. Посмотрим, что будет, если мы изменим вес на 300 г.Для более крупных аккумуляторов это был бы просто крошечный квадроцикл, поднимающий ОГРОМНУЮ батарею, по сравнению с этим, что довольно абсурдно, но давайте все равно посмотрим.

Здесь время полета фактически уменьшилось с батареи 4S 16000mAh до батареи 4S 20000mAh.

А теперь пойдем другим путем. Посмотрим на 1500г без аккумулятора.

Здесь мы видим, что производительность при переходе от одной батареи к другой становится немного лучше. Но общее время полета страдает, потому что общий вес дрона, конечно, значительно больше.

Суть в том, что, основываясь на результатах увеличения размера батареи относительно времени полета по мере увеличения размера батареи для данного веса, вы можете в значительной степени выбрать самую большую батарею, которая разумно поместится на вашем квадрокоптере. чтобы максимально увеличить время полета. Небо — это как бы предел, и вам, скорее всего, придется столкнуться с физическими ограничениями, прежде чем вы столкнетесь с ограничениями по весу.

Совместимость двигателя

: Последний вопрос, который мы хотели бы затронуть при выборе аккумулятора, — это его совместимость с выбранным вами двигателем.Сначала убедитесь, что двигатель рассчитан на работу с любым выбранным вами напряжением батареи. И наконец, рассмотрим эффективность двигателя при работе от этой батареи. Мы не будем делать вид, что полностью понимаем, насколько эффективность двигателя может изменяться в зависимости от напряжения батареи, кроме предположения, что напряжение батареи (в разряженном состоянии) максимально близко соответствует напряжению, необходимому для создания двукратной тяги при висении (при условии, что вы стреляли на Отношение тяги к массе 2/1) является наиболее эффективным, поскольку требует наименьшего количества ШИМ.И в целом это будет зависеть не только от рассматриваемого двигателя, но и от того, какой пропеллер он вращает. Более короткие гребные винты, требующие более высоких скоростей вращения, будут иметь тенденцию к более высокому напряжению (и, следовательно, батареи с более высоким напряжением по этой логике), а более длинные гребные винты будут иметь тенденцию к более низким напряжениям (и, следовательно, с более низким напряжением батарей по этой логике). Это наш удар. Суть здесь в том, что аккумулятор должен обеспечивать напряжение, необходимое для максимальной тяги, независимо от того, что основано на желаемом соотношении максимальной тяги к весу.

Цена: Все вышеперечисленное может зависеть от цены. Мы просто проиллюстрируем это, сказав, что вы, вероятно, не захотите увеличивать стоимость дрона, скажем, с 200 до 400 долларов, чтобы увеличить время полета с 13 минут до 15 минут.

Первичная проверка при выписке и план окончательной проверки: Последняя тема, которую мы хотели бы затронуть, — это проверка того, что ожидаемый максимальный ток разряда от аккумулятора не превышает номинальный ток разряда. Помните, что максимальный номинальный ток для разряда в установившемся состоянии — это число C-рейтинга, умноженное на текущую емкость.Например, аккумулятор 10C емкостью 5200 мАч может непрерывно разряжать максимум 52A. Это важное соображение при создании более крупных дронов. Вам нужна либо батарея большей емкости, либо более высокий рейтинг C, поскольку дрон становится тяжелее, потому что для вращения пропеллеров потребуется больший ток для батареи с заданным напряжением. Помните из анализа двигателя, что ток необходим для создания крутящего момента. Пропеллеры большего размера потребуют большего крутящего момента и, следовательно, большей силы тока. Не забудьте рассмотреть свою электронику.Скорее всего, они вообще не будут потреблять много тока, но все хорошие проекты покрывают их основу. Было бы настоящим позором повредить аккумулятор, потому что электроника потребляла ток, который сломал спину верблюда. Наконец, если вы еще не прибили свою электронику наверняка (мы рассмотрим электронику в следующем разделе), просто планируйте оставить буфер. Если вы планируете построить квадрокоптер, в котором будет только самое необходимое для полета (без оборудования для видеонаблюдения или видеосъемки), то вы, скорее всего, не потребляете более 10 Вт (около 1 А для батареи 3S) по скромным подсчетам.По нашим оценкам, наша текущая фаза 1 (только управление полетом) потребляет порядка половины усилителя для всей электроники, вместе взятой.

Похожие записи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *