Параметры акб автомобиля: Маркировка автомобильных аккумуляторов

Содержание

Выбор и технические характеристики аккумулятора для автомобиля

Содержание

Признаки что АКБ нужно менять
Виды и технология изготовления
Ключевые технические характеристики
Ёмкость
Пусковой ток
Полярность
Тип клемм
Типоразмеры
Дата выпуска
Разрядные параметры
Стоит ли отдавать предпочтение именитым брендам
На что обратить внимание при покупке

Срок службы автомобильного аккумулятора не бесконечен. Рано или поздно придется покупать новую батарею. К выбору аккумулятора для автомобиля надо подойти ответственно, тогда покупка будет удачной, а АКБ прослужит долго и надежно.

Признаки что АКБ нужно менять

В крупных организациях, занимающихся эксплуатацией автотранспорта, используются критерии окончания ресурса стартерных аккумуляторных батарей. Эти критерии выработаны как компромисс между техническими и экономическими показателями, и служат для достижения максимальной коммерческой выгоды с соблюдением интересов производства. Обычно они завязаны на сроке службы батареи или ее остаточной емкости. Оба параметра зависят от условий эксплуатации и представляют собой усредненные величины.

Для индивидуального автовладельца критерий один. Как только появляются признаки проблем с надежным пуском двигателя, надо задуматься о замене АКБ. И приобрести новую батарею лучше заблаговременно, чтобы не войти в зимний период эксплуатации с ненадежным источником энергии.

Виды и технология изготовления

Не так давно аккумуляторы выпускали по единой технологии. Свинцовые пластины электродов легировали сурьмой для придания им механической прочности (свинец сам по себе довольно мягок, а обойтись без него, как без главного реагента, невозможно).

В настоящее время свинцовые электроды легируются кальцием – положительные пластины или и положительные, и отрицательные. В зависимости от этого технология называется Ca или Ca/Ca (Ca+). Такое техническое решение позволило увеличить прочность пластин, а это дало возможность сделать их более тонкими. При сохранении электрических параметров это дает выигрыш в массогабаритных показателях. Другая положительная черта кальциевой технологии – сниженная склонность кальциевых аккумуляторов к газообразованию («кипению») при зарядке. Это позволяет выпускать кальциевые батареи в необслуживаемом исполнении.

Кальций присутствует в аккумуляторе лишь в виде легирующей присадки в количестве, не превышающем несколько процентов. В химических реакциях он не участвует. Все процессы, протекающие в свинцово-кислотных элементах, одинаковы вне зависимости от технологии изготовления.

Устройство батареи АГМ

В ассортименте многих производителей имеются аккумуляторы AGM (Absorbent Glass Mat, один из вариантов перевода — абсорбирующие маты из стекловолокна). Пластины разделены пористыми сепараторами (матами) и стянуты в пакеты. Маты пропитаны электролитом, поэтому свободной жидкости в таких аккумуляторах нет. Наличие сепаратора позволяет расположить пластины ближе друг к другу, не боясь короткого замыкания. Это позволяет уменьшить габариты или, наоборот, в тех же размерах увеличить емкость батареи. Плотно собранный пакет уменьшает вероятность осыпания активной массы и повышает вибростойкость батареи и стойкость к динамическим воздействиям (ударам).

Читайте также: Типы автомобильных аккумуляторов и их обозначение

Другое распространенное исполнение свинцово-кислотных аккумуляторов – EFB (Enhanced Flooded Battery, что с достаточной степенью достоверности можно перевести, как улучшенная батарея с жидким электролитом). Каждая пластина такой батареи помещена в индивидуальный защитный пакет. Эта мера также предохраняет пластины от КЗ, снижает вероятность осыпания активной массы и несколько повышает прочность. Аккумуляторы AGM в целом лучше, чем EFB, но вторые дешевле. Поэтому если бюджет ограничен, есть смысл выбрать EFB – эти батареи в любом случае надежнее обычных.

Еще один вид аккумуляторов, появившийся относительно недавно – гелевые (их часто путают с AGM). У них электролит загущен до гелеобразного состояния путем добавления различных присадок.

Гелевые аккумуляторы имеют массу достоинств, но в качестве стартерных батарей для автомобилей их не применяют из-за уменьшенного пускового тока.

Ключевые технические характеристики

Выбор аккумуляторной батареи в первую очередь выполняется по ее техническим характеристикам. Перед тем, как пойти в магазин, надо заранее определить минимальные и оптимальные параметры будущей покупки (максимальные зависят от бюджета).

Ёмкость

Один из главных технических параметров аккумулятора – его емкость. Ее пишут на шильдиках аккумуляторов большими буквами. Она измеряется в ампер-часах (амперах, умноженных на часы), и показывает, в течение какого времени батарея будет отдавать заданный ток. Чем больше емкость аккумулятора, тем больше энергии может запасти АКБ.

Емкость батареи указана на шильдике

Например, если производитель заявляет, что аккумулятор имеет емкость 70 А*ч, это означает, что при разряде током 3,5 А АКБ разрядится с уровня 100% до 0% за 20 часов.

Мнение эксперта

Становой Алексей

Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.

Задать вопрос

На самом деле емкость аккумулятора зависит от тока разряда. Производители указывают этот параметр для разрядного тока 0,2С (20% от емкости АКБ). Так, если батарею разряжать током в 1 А, то она будет разряжаться не 70 часов, как можно ожидать, а больше. А если разряжать током 7 ампер, то время работы составит меньше 10 ожидаемых часов.

Емкость батареи неуклонно падает в течение периода эксплуатации. Когда ее значение становится неприемлемым, и аккумулятор не обеспечивает надежную работу бортсети автомобиля, АКБ подлежит утилизации и замене.

Пусковой ток

Другой важной характеристики АКБ служит пусковой ток (ток холодной прокрутки). Чем он выше, тем большую мощность может отдать батарея при прокрутке стартера, тем больший вращающий момент стартер может создать при сохранении определенного уровня напряжения на клеммах батареи. Это важно при пуске в холодное время года, когда масло густое и требуется большее усилие для прокрутки вала двигателя. Больший пусковой ток потребуется и при запуске мотора с большим объемом цилиндров.

Пусковой ток этого аккумулятора 560 ампер заявлен по стандарту EN

Полярность

Полярностью аккумулятора в быту называют расположение положительной и отрицательной клемм относительно на корпусе батареи. Оно зависит от конструкции автомобиля. У батарей для легковых машин различают два основных расположения клемм:

прямая — применяется на автомобилях отечественного, азиатского и североамериканского производства;
обратная – для автомобилей европейского производства.

За прямую полярность принято расположение выводов (если аккумулятор расположен клеммами «к себе»), когда плюсовой терминал находится слева, а минусовой – справа. Обратной полярностью считается противоположное расположение – плюсовая клемма справа, а минусовая слева.

Этот параметр не влияет на потребительские качества АКБ, но подключить аккумулятор к бортсети машины при несовпадении полярности затруднительно.

АКБ с прямой, обратной и универсальной полярностью

Также существуют батареи с универсальным расположением выводов. Их можно поставить на любой легковой автомобиль.

АКБ для грузовых автомобилей с прямой, обратной и универсальной полярностью

Более мощные батареи (110 А*ч и выше), применяемые, большей частью, на грузовиках и автобусах, имеют другое расположение клемм для прямой, обратной и универсальной полярностей.

АКБ прямой полярности

Тип клемм

Еще один признак, не влияющий на потребительские свойства, но на который надо обратить внимание при покупке батареи – это тип клемм. У большинства АКБ, предназначенных как для легковых, так и для грузовых автомобилей, клеммы изготовлены в виде конуса под зажимной контакт. Существует два основных типоразмера терминалов:

А – для европейских автомобилей;
B – для азиатских, отечественных, североамериканских.

Отличаются они диаметрами конусов, что вполне различимо на глаз. По этому признаку уже можно различать полярность батарей. Помимо этого, диаметр плюсовой клеммы заметно больше, чем минусовой. Это тоже позволяет определить расположение контактов АКБ.

Виды клемм различных стандартов

Типоразмеры

Физику и химию не обмануть, и массогабаритные показатели батареи определяются ее емкостью. Современные технологии могут лишь слегка подкорректировать эту зависимость (так, AGM позволяет упаковать пластины чуть плотнее). Емкость же определяется объемами реагентов, участвующих в электрохимических процессах.

Но один и тот же объем, как произведение ширины, длины и высоты, можно получить различными способами. Например, увеличив ширину, можно сэкономить на длине. А корпус с большей высотой позволяет уменьшить и длину, и ширину. На потребительских качествах это практически не сказывается, но батарея с другими габаритами может не уместиться на штатном месте под капотом автомобиля, или может не подойти крепление.

Единого стандарта производители не выработали, но определенная зависимость форм-фактора от емкости все же есть. Так, для азиатских (североамериканских, отечественных) батарей размеры корпусов лежат в пределах:

емкость 35..70 А*ч – длина 187 .. 261 мм, ширина 127.. 175 мм, высота 190.. 227 мм;
емкость 90..120 А*ч – длина 306 мм, ширина 173 мм, высота 190.. 225 мм;

Для европейских моделей размеры следующие:

емкость 40..70 А*ч – длина 175..242 мм, ширина 175 мм, высота 175 или 190 мм;
емкость 70..225 А*ч – длина 278..518 мм, ширина 175..240 мм, высота 175.. 242 мм.

Очевидно, что количество вариантов достаточно велико. Чтобы не ошибиться при покупке, лучше заранее измерить штатное место аккумулятора. Другой вариант – взять с собой старую батарею в магазин.

Более подробно описано в отдельной статье: Размеры автомобильных аккумуляторов

Дата выпуска

Свинцово-кислотные аккумуляторы, в отличие от литий-ионых, явной деградации при хранении не подвержены. Тем не менее, чем дольше хранится АКБ, тем больше вероятность ухода в глубокий разряд из-за саморазряда, тем больше риск хранения в неподобающих условиях (в неотапливаемом складе при наступлении холодов) и т.п. Поэтому есть смысл перед покупкой посмотреть и на дату производства батареи. Проблема в том, что эти сведения часто наносятся на корпус в неявном виде – в виде кода, расшифровка которого требует поиска информации.

Аккумулятор Зверь, изготовленный в октябре (10 месяц) 2013 года

Аккумулятор производства АО «Аккумуляторные технологии» маркируется двумя цифрами – месяц и год выпуска. У других производителей код может не содержать даты производства в удобном для восприятия виде. Для расшифровки подобного кода понадобиться искать сведения в паспорте или на интернет-ресурсе фирмы.

Разрядные параметры

Оптимальные токи заряда и разряда зависят от технологии производства батарей. Все автомобильные аккумуляторы являются свинцово-кислотными, поэтому химические реакции в них идут одинаковые. Поэтому у любой стартерной батареи наилучшие токи вычисляются от емкости. Считается, что заряжать свинцово-кислотную АКБ лучше током 0,1С (10% от фактической емкости), а разряжать – в пределах 0,2..0,3С. Так, аккумулятор емкостью 60 А*ч лучше заряжать током 6 ампер, а разряжать – любым, не превышающим 18 ампер.

Стоит ли отдавать предпочтение именитым брендам

Существует мнение, что аккумуляторы известных фирм стоят дороже, потому что в их цену заложена стоимость бренда (затраты на рекламу и т.п.). Считается, что можно приобрести качественные изделия менее раскрученных марок. Отчасти это так. Но более высокую цену известных фирм определяют не только рекламные расходы, но и затраты на передовые разработки, качественные материалы и улучшенные технологии производства. Поэтому такая продукция все же предпочтительна в плане надежности, сроков эксплуатации, гарантий изготовителя и т.п.

АКБ производства Бош – одного из мировых лидеров электротехники

Другое дело – соотношение цены и качества. У менее раскрученных, но дорожащих своей репутацией фирм (особенно, отечественных), это соотношение может быть выше, чем у мировых грандов. Во многих случаях экономически оправдано, например за 10 лет сменить три аккумулятора по более низкой цене, чем два по премиальной. Здесь решение может принять только владелец автомобиля.

На что обратить внимание при покупке

В итоге вырисовывается следующий алгоритм выбора батареи:

определяются минимальные и оптимальные технические требования;
выбирается полярность, размер клемм, форм-фактор батареи.

После этого оценивается бюджет покупки и принимается решение, купить АКБ премиального ценового сектора или приобрести изделие более скромной фирмы. И во время посещения магазина останется только осмотреть аккумулятор на предмет отсутствия трещин, других повреждений корпуса, окисленных клемм.

Повреждений на корпусе быть не должно

Еще надо попросить продавца измерить напряжение на терминалах АКБ мультиметром (еще лучше – с помощью нагрузочной вилки). В идеале на холостом ходу оно должно быть равно 12,6 вольт, но никак не меньше 10,5 (если ниже, то батарея в глубоком разряде, за исключением АКБ, продающихся в «сухозаряженном» состоянии).

Проверка батареи нагрузочной вилкой

Подобрать наилучший вариант АКБ в пределах запланированной суммы несложно. Если подойти к покупке осознанно, со знанием дела и представлением, какой аккумулятор нужен, приобретенная батарея надежно прослужит в течение длительного времени.

Виды, устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора

работаем 24/7 | круглосуточно и без выходных

БлогВиды, устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора

Автомобильный аккумулятор – это прямоугольный моноблок с двумя выходными контактами для подключения плюсовой и минусовой клеммы. В зависимости от фирмы производителя устройство автомобильного аккумулятора отличается в деталях, но в целом АКБ устроен стандартно.

Основные элементы АКБ

Автомобильный аккумулятор или АКБ – это один из типов электрического аккумулятора, применяемый в автомобилях. Энергия аккумулятора используется в первую очередь для работы стартера, инжектора, светового оборудования и блока управления двигателем (ECU). Транспортные средства с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) без напряжения в бортовой сети работать по назначению не смогут. Во время работы ДВС электроэнергия вырабатывается генератором, а аккумуляторная батарея запасает электрический ток и отдаёт его, когда в этом возникает необходимость.

Производители чаще используют свинцово-кислотные АКБ. Но в современных моделях авто, например, Porsche Cayenne 2017 г, начали устанавливать литий-ионные LFP.

В этой статье разберем, какие есть виды АКБ, как устроена аккумуляторная батарея и как правильно ее хранить и использовать.

Назначение аккумулятора в автомобиле

Аккумулятор отвечает за накопление и хранение электроэнергии в бортовой сети при неработающем двигателе и далее за запуск двигателя. Главная задача АКБ – произвести прокрутку двигателя. Это происходит с помощью стартера, который получает электроэнергию от батареи. В общем можно сказать, что АКБ призвана выполнять следующие функции:

Если двигатель не работает – батарея подает ток на источники света и все электропотребители в автомобиле;
Если двигатель запускается – постоянный ток подается на обмотку стартера, на свечи зажигания для работы двигателя;
Если двигатель уже работает – АКБ становится становиться буферной аккумуляторной системой для электроэнергии, производимой от генератора, и дополнительным источником питания, если вдруг генератор не справится с нагрузкой.

Как только запускается двигатель, нагрузку на электропитание берет на себя генератор. Только в том случае, если производительности генератора не хватает, АКБ включается без промедления в систему подачи электроэнергии и обеспечивает автономное питание.

Батарея располагается в разных местах, в зависимости от конструкции авто. Чаще АКБ располагается в подкапотном пространстве, в микроавтобусах – под полом в проходе пассажирского отсека, в некоторых грузовых авто – на выносной полке снаружи. В машинах премиум-сегмента (Мерседес, Порше, БМВ) батареи устанавливают под передним или задним сидением , реже – в багажном отсеке.

Параметры АКБ

Параметры аккумуляторной батареи зависят во многом от автомобиля и его типа. Выбор емкости АКБ зависит от энергобаланса при проектировании авто, т.е. зависит от количества и мощности потребителей на борту авто.Это можно увидеть в таблице:

Емкость аккумулятора, А-ч	Объем двигателя, Л	Транспортное средство
90	1. 9 — 4.5	Внедорожники, Грузовой автомобиль средней грузоподъемности
140	3.8 — 10.9	Грузовые
190	7.2 — 12	Экскаваторы и бульдозеры
200	7.5 — 17	Фуры и автопоезда

Характеристики могут меняться из-за слишком высоких или низких температур. Важно учитывать и пусковой ток, который дает аккумулятор для запуска двигателя. Разные машины могут потребовать выдавать ток от 250 А до 1300 А. В идеальных условиях АКБ выдает указанный производителем ток в течение 30 секунд, но зимой это время может увеличиться.

Согласно методикам тестирования на лабораторном стенде, АКБ должна выдавать ток в течение 30 секунд – время при котором полностью замерзшая АКБ при -18 градусов после 24 часов хранения в морозильнике должна выдержать ток холодной прокрутки, указанный на этикетке до падения напряжения на клеммах 7,2 В. При более низких температурах время выдачи тока АКБ может уменьшиться.

Устройство аккумулятора

Разберем, из чего состоит аккумулятор автомобиля:

Корпус;
Крышка;
Электроды;
Сепараторы;
Ячейки;
Клеммы/вывода;
Электролит.

Аккумуляторная батарея напряжением 12В, состоит из 6 аккумуляторных ячеек/блоков/банок,с напряжением 2В в каждой. Каждая из 6 ячеек разделяется на 2 полублока из плюсовых и минусовых пластин (электродов), которые разделены сепараторами. Эти полублоки имеют по несколько пластин, количество которых зависит от номинальной емкости АКБ. Компоновка полублоков положительных и отрицательных пластин спроектирована так, что они установлены поочередно в блок, как игральные карты в колоде.

Каждый блок пластин погружен в определенный объем жидкого электролита, причем блоки огражден друг от друга внутренней стенкой корпуса (ячейками корпуса). Блоки внутри герметичны и никак не сообщаются с соседними, кроме электрического контакта.

В пластинах заряженной АКБ накоплена активная аккумуляторная масса в виде свинцовых химических соединений. Масса называется активной, потому что ждет определенного момента, когда сможет начать «разряжаться».

АКБ работает в двух режимах: заряд и разряд. Блоки пластин (их активная масса) выделяют электрический ток за счет химической реакции превращения свинцовой активной массы в сульфаты свинца. Эти блоки пластин при выделении электрического тока накапливают сульфаты свинца, теряя активную массу.

Корпус и крышка

В корпусе располагаются все элементы АКБ. Обычно он изготовлен из термостойкого и противоударного сополимера полипропилена. Этот материал нейтрален к кислоте.

Крышка закрывает верхнюю часть корпуса, она также выполнена из сополимера полипропилена. Конструкцией современных АКБ предусмотрены следующие элементы крышки:

заливочные отверстия, в которые устанавливаются пробки для обслуживания и проверки;
газовые каналы, соединяющие отверстия;
лабиринтная полость для улавливания паров воды.

Пластины

Пластины относятся к положительному и отрицательному полублоку. Пластины (электроды) состоят из решеток (токоотводов) и нанесенных на них активных масс.

На «+» пластине нанесена активная масса из диоксида свинца, на «–» пластине – металлический пористый свинец. Их можно различить по цвету – первая имеет темно-коричневый цвет, вторая – серый. Пусковой ток создается за счет количества установленных в блок пластин в результате химической реакции этих двух пластин.

Сами решетки изготовлены из свинцовых сплавов с добавлением либо кальция и олова, либо сурьмы (зависит от технологии у производителя АКБ).

Электролит

Отрицательная и положительная пластина помещается в смесь серной кислоты и дистиллированной воды – в электролит. Полностью заряженный аккумулятор состоит из 36% кислоты и 64% воды. Плотность электролита обычно находится в значениях 1,25-1,30 г/см3 (зимний вариант) и от 1,20 до 1,27 (летний вариант).

Вещества в электролите реагируют на заряд и разряд, из-за чего меняется их соотношение. Например, при разряде серной кислоты в электролите становится меньше, в то время как количество воды увеличивается. При заряде баланс восстанавливается.

Сепаратор

Между пластинами помещены сепараторы – это тонкие пористые изоляторы, которые нужны для предотвращения короткого замыкания. Эти изоляторы в АКБ с жидким электролитом выполняют из высокопористого п/э или ПВХ. А в АКБ AGM ставят сепараторы из стекловолокна. Сепараторы делают в виде конвертов, запаянных сбоку.

Клеммы и пробки

Клеммы (клеммные электрические выводы) – это изделия из свинца, с помощью которого происходит подключение АКБ к сети автомобиля. Для клемм нужна высокая проводимость и устойчивость к нагреву.

Пробки закрывают доступ к каждой банке (секции) АКБ. Если их открутить, можно проверить уровень электролита, его цвет и плотность.

Принцип действия аккумуляторов в автомобиле

Весь принцип работы аккумуляторной батареи строится на цикле – сначала разряд, а потом заряд. АКБ работает через электрохимическую реакцию окисления свинца. Это реакция происходит между пластинами и электролитом, то есть в растворе серной кислоты и воды.

Реакция при разряде

Реакция при заряде

На отрицательной пластине происходит растворение свинца в электролите. Серная кислота вступает в реакцию с металлом на пластине, окисляя его. В это время как на положительной пластине происходит частичное восстановление свинца из диоксида свинца. При данных условиях появляется потенциал, который способствует выделению э/энергии. Этому способствует расход серной кислоты из электролита, который при полном разряде АКБ может принимать значения плотности 1,1 гр/см3 или ниже.

Происходит обратная реакция – количество диоксида и металлического “губчатого” свинца в пластинах увеличивается, количество серная кислоты в электролите также повышается, при этом плотность электролита должна быть не менее 1,27 гр/см3.

Реакция на анод:

Реакция на катод:

Реакция на анод:

Реакция на катод:

При разрядке АКБ меняется количество серной кислоты и воды. Кислоты становится меньше, а воды больше. При заряде – обратная ситуация. При этом нужно не допускать глубокого разряда. Глубокий разряд – когда аккумулятор разряжается ниже допустимого уровня. Такое может случиться даже с дорогой иностранной машиной.

Зарядка, хранение и зависимость от температуры

Срок работы аккумулятора зависит от правильного хранения и заряда. Попеременные запуски двигателя, дополнительное подключение электронных устройств, недолгие поездки на пару метров снижают эффективность работы АКБ и значительно сокращают ее срок службы.

Температура – тоже важный фактор влияния на работу батареи – чем ниже температура на улице, тем меньше емкости АКБ будет доступно для запуска авто и тем быстрее будет разряжаться аккумулятор. а

Обслуживание аккумуляторной батареи

Нужно постоянно проверять аккумулятор и заряд на соответствие требованиям. К этим требования относятся:

Проверка уровня и плотности электролита: по необходимости восполнить его недостаток;
Чистка креплений электрических соединений металлическими щеточками, наждачной бумагой или специальными авто-химическими средствами;
Профилактика коррозии клемм с помощью войлочных противоокислительных прокладок и смазывание поверхности клемм литолом;
Проверка качества и надежности крепления и фиксации клемм, их контактов,
Систематический анализ степени заряженности АКБ с помощью тестеров.

Водителям достаточно содержать батарею в чистоте и протирать корпус водным раствором соды.

Как происходит зарядка аккумуляторной батареи?

Перед зарядкой АКБ нужно подготовить все газовые каналы. Важно отслеживать напряжение, ток зарядки и время. В процессе зарядки напряжение должно расти, а ток наоборот – уменьшаться.

Автовладельцы используют 2 режима зарядки: с помощью постоянного тока и постоянного напряжения.

Зарядка происходит последовательно:

На зарядном устройстве нужно установить силу тока. Его значение – в 10 раз меньше емкости аккумулятора.
Когда батарея заряжается – напряжение снижается;
Ток можно снизить в 2 раза, когда напряжение достигнет значения 14,4 Вт. Повторить еще раз, когда напряжение будет на отметки в 15 Вт. ;
Если напряжение и ток не меняется пару часов, значит, аккумулятор заряжен.

Если выбран заряд постоянным напряжением, то нужно установить его значения в пределах 14,4–14,5 В. В этом случае время зарядки колеблется в пределах 24 часов. Удобнее использовать современные зарядные устройства с автоматическим зарядом при постоянном напряжении.

Сколько по времени происходит зарядка аккумулятора?

Зарядка постоянным током происходит всего за 10-15 часов. Максимум, сколько можно держать на заряде аккумулятор – 24 часа. При большем заряде электролит начинает терять воду и понижать свой уровень, что может привести к короткому замыканию между оголенными верхними участками пластин.

Эксплуатация аккумуляторных батарей

Есть несколько правил по эксплуатации аккумулятора для автомобилей:

Нужно контролировать натяжение ремня генератора;
Не допускать работу электропотребителей при выключенном двигателе;
Следить за «утечкой» тока от АКБ;
Можно дополнительно подсоединить «массовый провод» – он уменьшает потеть напряжение батареи во время запуска двигателя;
Контроль за электролитом и измерять напряжение на полюсных клеммах. Делать это лучше через 8-10 часов после затухания двигателя.

Типы аккумуляторов

Характеристики автомобильных батарей будут различаться. По типу эксплуатации АКБ можно классифицировать:

по составу активного вещества;
по типу электролита.

Разберем основные виды аккумуляторов для автомобилей.

Свинцово-кислотные

Чаще всего можно встретить именно этот тип аккумуляторных батарей для автомобиля. В статье мы разбирали заряд и разряд именно на основе свинцово-кислотных АКБ. Это проверенные временем батареи, которые показали свои преимущества не раз. Они заключаются в низком саморазряде, минимальном обслуживании и высокой токоотдачи. К недостаткам можно отнести крупные габариты, низкую энергоемкость, экологическую опасность и ограниченное количество циклов заряда-разряда.

EFB

Батареи данного типа появились недавно. Они работают по принципу, аналогичному классическим свинцово-кислотным АКБ с жидким электролитом, но являются более улучшенной версией. Отличительные особенности:

Усиленные пластины за счет другой рецептуры электродных паст/активных масс и применения конструктивных решений для исключения быстрого “осыпания” пластин;
другой тип решеток;
измененные сплавы решеток;
сепаратор с дополнительный ребрами для снижения эффекта «расслоения» плотности электролита.

Такие батареи имеют высокий прием заряда, т.е. успевают восстанавливаться за короткий промежуток времени и могут выдержать большое количество циклов разряда и заряда. Ввиду особенностей строения АКБ EFB нужно строго соблюдать условия заряда и не допускать “кипения” электролита.

AGM

Такие АКБ имеют более крепкий герметичный корпус с крышкой, чем у классической батареи или АКБ EFB. Данная технология АКБ относиться к классу необслуживаемых закрытого типа, конструкция крышки которой имеет встроенную клапанную регулирующую систему, поддерживающую небольшое избыточное давление внутри корпуса при эксплуатации батареи.

Сепаратор используется из стекловолоконного материала, который пропитан жидким электролитом. Микропоры этого материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объём пор используется для рекомбинации газов. АКБ AGM можно долго использовать в автомобиле – средний срок службы от 5 до 10 лет в зависимости от условий эксплуатации. Эта модель более устойчива к глубоким разрядам. К недостаткам можно отнести высокую стоимость, чувствительность к перезаряду и высокие массо-габаритные характеристики с учетом требуемой емкости в сравнении с АКБ с жидким электролитом.

Гелевые

Гелевые аккумуляторы также относятся к классу необслуживаемых закрытого типа и имеющих клапанную систему, как и AGM. В этих АКБ установлен сепаратор из ПВХ или фенол-формальдегидных смол, а электролит не жидкий, а гелеобразный, что максимально исключает “опадение” активной массы с пластин при эксплуатации.Такие батареи служат достаточно долго, до 15 лет. Как и AGM, гелевые АКБ не боятся глубоких разрядов, но отличаются тем, что количество циклов заряд-глубокий разряд выше, чем у AGM.

Заключение

Аккумулятор – одна из ключевых частей в автомобиле. Это специально разработанное устройство, где выработка энергии происходит благодаря химическим процессам. Энергия, выделяемая при химических реакциях, преобразовывается в электрическую, далее отдает заряд для различных приборов и устройств машины.

Водителю важно знать, как работает аккумулятор, какие типы его бывают, и как правильно проводить его обслуживание, чтобы он прослужил как можно дольше. Важно иметь представление о зарядке, хранении и эксплуатации АКБ.

Ассортимент АКБ для разных видов транспорта можно найти в нашем каталоге . Мы сотрудничаем только с проверенными производителями и постоянно тестируем новинки аккумуляторного рынка.

Ждем Вас за покупками!

Сайт использует файлы Cookie (куки-файлы)

Продолжая использовать сайт Вы соглашаетесь на сбор данных о Вашем посещении сайта.

Технология и компоненты аккумуляторов для электромобилей

Технологии, инновации, автомобильные аккумуляторы 22 сентября 2020

Технология аккумуляторов для электромобилей – основные типы аккумуляторов

Аккумуляторы для электромобилей (ЭМ) различаются по используемым химическим элементам. В основном мы различаем литий-ионные, никель-металлогидридные и свинцово-кислотные батареи. Трудно выбрать лучший аккумулятор для электромобиля, потому что индивидуальные решения хорошо работают для разных целей.

Ниже вы найдете краткое описание различных типов аккумуляторов, используемых в автомобильной промышленности, а также их применение.

Получить последний отчет CSR!

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы бесплатно загрузить PDF-файл

Подпишитесь и скачайте

Литий-ионный аккумулятор – большая популярность и высокая производительность

Несомненно, именно литий-ионные аккумуляторы внесли наибольший вклад в передовое развитие электромобилей отрасли в последние годы. Они характеризуются эффективностью, низкой ценой и высоким уровнем производительности по отношению к массе клеток. Это лучшие аккумуляторы, если учитывать три параметра: оптимизация размера и веса аккумулятора, соотношение массы к количеству запасаемой энергии и выгодная цена. Литий-ионные аккумуляторы также можно найти во многих бытовых устройствах, таких как телефоны, компьютеры или пылесосы.

Никель-металлогидридная батарея – для специального использования

Аккумуляторы являются подходящими системами накопления энергии в различных транспортных средствах, но они играют ключевую роль в случае электромобилей.

Это специальные аккумуляторные элементы, которые довольно редко встречаются из-за их химических и физических параметров. Водород является сырьем, требующим особого контроля. Батарея теряет энергию, когда не используется, но этот недостаток компенсируется долгим сроком службы элемента. Никель-металлогидридные батареи используются в специализированных устройствах, таких как медицинское оборудование. Решения такого рода отличаются высокой себестоимостью производства.

Свинцово-кислотные аккумуляторы – малый срок службы и впечатляющая мощность

Аккумуляторы этой категории отличаются отличными энергетическими параметрами. Однако в электромобиле мы должны сделать ставку на решение, характеризующееся высокой эффективностью даже при низких температурах, когда такие элементы работают плохо. Хотя стандартные автомобильные аккумуляторы также фиксируют снижение в таких условиях, свинцово-кислотные аккумуляторы показывают худшие результаты в этом аспекте. К их преимуществам можно отнести низкую себестоимость и надежность.

Суперконденсаторы – поддержка производительности батареи

Суперконденсаторы или ультраконденсаторы в основном используются для обеспечения необходимой мощности при временном отключении электроэнергии. По этой причине они также полезны в электромобилях, где их роль заключается в обеспечении достаточной мощности, когда требуется больше энергии.

Во многих электромобилях используется аккумуляторная батарея – несколько ячеек одновременно. Комбинируя возможности суперконденсаторов с литий-ионными и никель-металлогидридными аккумуляторами, можно добиться лучших результатов, чем с одиночными элементами. В настоящее время в автомобильной отрасли преобладают литий-ионные аккумуляторы, чаще всего используемые в электромобилях.

Литий-ионный или никель-металлогидридный аккумулятор – как выбрать лучший аккумулятор для электромобиля?

Из-за описанных выше параметров чаще используется литий-ионный аккумулятор. Более того, технология, связанная с этими клетками, все еще развивается. Ведущие поставщики работают над устранением дополнительных барьеров для ряда транспортных средств, использующих этот тип батареи в качестве источника энергии.

Никель-металлогидридные батареи используются в гибридных транспортных средствах. В секторе электромобилей редко используются свинцово-кислотные батареи, хотя иногда они дополняют литий-ионные батареи. На нынешнем этапе развития эта технология еще не готова к использованию в больших масштабах.

Суперконденсаторы также находят свое применение в электромобилях, позволяя увеличить мощность транспортного средства при высокой нагрузке. Благодаря этому стандартная батарея может поддерживаться при разгоне. Суперконденсаторы также очень важны для рекуперативного торможения, что позволяет преобразовывать тепловую энергию в электричество.

См. также: Срок службы аккумуляторов электромобилей – когда следует заменять автомобильный аккумулятор в электромобилях?

Какой тип батареи используется в электромобилях?

Использование той или иной ячейки зависит не только от ее производительности, но и от типа транспортного средства. В случае с полностью электрическими транспортными средствами и подключаемыми гибридами, которые можно заряжать от розетки, мы обычно имеем дело с литий-ионными батареями. Традиционные гибриды используют в основном никель-гидридные аккумуляторы. Больший вклад двигателя внутреннего сгорания в работу транспортного средства позволяет обеспечить более высокий уровень потерь энергии, когда он не используется. Также стоит помнить, что в случае с гибридными автомобилями ячейки долго не работают под максимальной нагрузкой.

Электромобили намного эффективнее автомобилей с ДВС. Стоимость электроэнергии в большинстве случаев намного ниже стоимости топлива, необходимого для проезда по аналогичному маршруту. Самые эффективные решения на рынке в настоящее время позволяют преодолевать расстояние около 500 км на одной зарядке.

Партнерство с Knauf Automotive – получите всестороннюю поддержку от опытного партнера

Чтобы обеспечить наилучшие возможные решения в области электрических аккумуляторов, вы не можете работать в одиночку. Компания Knauf Industries уже много лет работает над внедрением инноваций в автомобильный сектор. Благодаря командам инженеров, работающих в ID Lab, нам удалось преобразовать знания, полученные за эти годы, в потенциал для будущего. Мы разрабатываем новые решения по изоляции автомобильных аккумуляторов, компоненты аккумуляторов, электрические кабели, фитинги для холодильных труб и сепараторы аккумуляторных элементов.

Мы хотим гарантировать нашим партнерам аккумуляторные блоки с гораздо лучшими характеристиками и оптимизированным сроком службы. Чтобы аккумулятор не вышел из строя при слишком низких или слишком высоких температурах, важно иметь изоляцию, которая, в то же время, не будет вносить значительный вклад в вес автомобиля. Наш взгляд на будущее сочетает электромобильность с экологией — мы предлагаем такие материалы, как вспененный полипропилен и изделия из стиропора, которые на 100 % подлежат вторичной переработке. Приглашаем к сотрудничеству компании из автомобильной отрасли, которые хотят всесторонне поддерживать свое производство.

Конструкция электромобиля – расчет аккумуляторной батареи – x-engineer.org

Высоковольтная аккумуляторная батарея является одним из наиболее важных компонентов аккумуляторной батареи электромобиля (BEV) . Параметры аккумулятора оказывают существенное влияние на другие компоненты и атрибуты транспортного средства, такие как:

максимальный крутящий момент тягового двигателя
максимальный крутящий момент рекуперативного тормоза
запас хода автомобиля
общий вес автомобиля
цена автомобиля

Почти все основные аспекты чисто электрического транспортного средства (EV) зависят от параметров высоковольтной батареи .

Для нашей конструкции аккумуляторной батареи электромобиля мы начнем с 4 основных входных параметров:

химический состав
напряжение
среднее энергопотребление транспортного средства в ездовом цикле
запас хода

аккумулятор состоит из одного или несколько электрохимических элементов ( аккумуляторных элементов ), которые преобразуют химическую энергию в электрическую (во время разрядки) и электрическую энергию в химическую энергию (во время зарядки). Тип элементов, содержащихся в батарее, и химические реакции во время разрядки-зарядки определяют химия батареи .

Аккумуляторная батарея состоит из пяти основных компонентов: электродов – анода и катода, сепараторов, клемм, электролита и корпуса или кожуха. Для автомобильных приложений используются различные типы элементов [1]:

Изображение: различные формы элементов литий-ионных аккумуляторов
Авторы и права: [1]

Отдельные элементы аккумуляторов сгруппированы в единый механический и электрический блок, называемый модуль батареи . Модули электрически соединены в аккумуляторная батарея .

Существует несколько типов аккумуляторов (химия), используемых в силовых установках гибридных и электрических транспортных средств, но мы будем рассматривать только литий-ионных элементов . Основная причина заключается в том, что литий-ионные аккумуляторы имеют более высокую удельную энергию [Втч/кг] и удельную мощность [Вт/кг] по сравнению с другими типами [2].

Изображение: Уровень ячейки на диаграмме Рагона адаптировано из Van Den Bossche 2009
Авторы и права: [2]

Уровень напряжения батареи определяет максимальную электрическую мощность, которая может непрерывно подаваться. Сила P [Вт] является произведением напряжения U [В] на ток I [A] : \[P = U \cdot I \tag{1}\]

Чем выше ток, тем больше диаметр высоковольтных проводов и выше тепловые потери. По этой причине ток должен быть ограничен до максимума, а номинальная мощность должна быть получена за счет более высокого напряжения. Для нашего приложения мы рассмотрим номинальное напряжение 400 В .

В статье Конструкция электромобиля – энергопотребление мы рассчитали среднее энергопотребление для силовой установки E _p как 137,8 Втч/км в ездовом цикле WLTC. Помимо энергии, необходимой для движения, высоковольтная батарея должна поставлять энергию для вспомогательных устройств автомобиля E _aux [Втч/км] , таких как: электрическая система 12 В, отопление, охлаждение и т. д. Кроме того, мы необходимо учитывать КПД трансмиссии η _p [-] при преобразовании электрической энергии в механическую.

\[E_{avg} = \left ( E_{p} + E_{aux} \right ) \cdot \left ( 2 — \eta_{p} \right ) \tag{2}\]

Для энергопотребления вспомогательных устройств мы собираемся использовать данные из [3], которые содержат типичные требования к мощности некоторых общих электрических компонентов автомобиля (вспомогательных нагрузок). Продолжительные электрические нагрузки (фары, мультимедиа и т. д.) и прерывистые нагрузки (обогреватель, стоп-сигналы, дворники и т. д.) потребляют в среднем 430 Вт электроэнергии. Продолжительность цикла WLTC составляет 1800 с (0,5 ч), что дает энергию 215 Втч для вспомогательных нагрузок. Если разделить его на длину ездового цикла WLTC (23,266 км), то получим средний расход энергии на вспомогательные нагрузки E _доп. из 9,241 Втч/км .

Даже если Втч/км на самом деле не энергия, а факторизованная энергия, поскольку она выражена на единицу расстояния (км), для простоты мы будем называть ее средней энергией.

Постоянный ток (DC), подаваемый аккумулятором, преобразуется инвертором в переменный ток (AC). Это преобразование происходит с сопутствующими потерями. Кроме того, электродвигатель и трансмиссия имеют некоторые потери, которые необходимо учитывать. Для этого упражнения мы будем использовать среднюю эффективность 9.0115 η _р из 0,9 от аккумулятора к колесу.

Замена значений в (2) дает среднее потребление энергии: Аккумуляторная батарея будет рассчитана на среднее энергопотребление 161,7451 Втч/ км.

Архитектуры аккумуляторных блоков

Все высоковольтные аккумуляторные блоки состоят из аккумуляторных элементов , расположенных в виде цепочек и модулей. Аккумуляторную ячейку можно рассматривать как наименьшее деление напряжения.

Изображение: Ячейка батареи

Отдельные ячейки батареи могут быть сгруппированы параллельно и/или последовательно в виде модулей . Кроме того, аккумуляторные модули могут быть соединены параллельно и/или последовательно для создания аккумуляторной батареи . В зависимости от параметров батареи может быть несколько уровней модульности.

Общее напряжение аккумуляторной батареи определяется количеством последовательно соединенных элементов. Например, общее (строчное) напряжение 6 последовательно соединенных ячеек будет суммой их индивидуальных напряжений.

Изображение: Цепочка элементов батареи

Чтобы увеличить токоемкость емкости батареи, необходимо параллельно соединить больше цепочек. Например, 3 цепочки, соединенные параллельно, втрое увеличат емкость и ток аккумулятора.

Изображение: Параллельные цепочки аккумуляторных батарей

Высоковольтный аккумуляторный блок Mitsubishi i-MiEV состоит из 22 модулей, состоящих из 88 последовательно соединенных элементов. Каждый модуль содержит 4 призматические ячейки. Напряжение каждой ячейки 3,7 В, общее напряжение аккумуляторной батареи 330 В.

Изображение: Аккумулятор (модули и элементы)
Авторы и права: Mitsubishi

Другим примером является высоковольтный аккумулятор Tesla Model S, который имеет:

74 элемента в параллельной группе
6 групп последовательно для модуль
16 модулей последовательно
7104 ячеек всего

Изображение: блок аккумуляторов Tesla Model S
Кредит: Tesla

Расчет блока аккумуляторов

Чтобы выбрать, какие элементы аккумуляторов будут в нашем блоке, мы проанализируем несколько моделей аккумуляторных батарей, доступных на рынке. В этом примере мы сосредоточимся только на литий-ионных элементах. Входные параметры аккумуляторных элементов приведены в таблице ниже.

Примечание : Поскольку производители аккумуляторных элементов постоянно выпускают новые модели, возможно, данные, используемые в этом примере, устарели. Это менее важно, поскольку цель статьи состоит в том, чтобы объяснить, как выполняется расчет. Тот же метод может быть применен для любых других аккумуляторных элементов.

Производитель	Panasonic	A123-Systems	Molicel	A123-Systems	Toshiba0228	Kokam
Type	cylindrical	cylindrical	cylindrical	pouch	pouch	pouch
Model	NCR18650B	ANR26650m1-B	ICR-18650K	20 Ач	20 Ач	SLPB7570270
Источник	[4]	[5]

9 9025 [6]

[6]0225 [7]	[8]	[9]
Length [m]	0.0653	0.065	0.0652	0	0	0
Diameter [m ]	0. 0185	0.026	0.0186	0	0	0
Height [m]	0	0	0	0.227	0.103	0.272
Width [m]	0	0	0	0.16	0.115	0.082
Thickness [m]	0	0	0	0.00725	0.022	0.0077
Mass [kg]	0.0485	0.076	0.05	0.496	0.51	0.317
Capacity [Ah]	3.2	2.5	2.6	19.5	20	15.6
Voltage [V]	3.6	3.3	3. 7	3.3	2.3	3.6
C-rate (cont.)	1	10	1	1	1	2
C-rate (peak)	1	24	2	10	1	3

Based on the cell parameters provided by the manufacturers, we can calculate the energy содержание, объем, гравиметрическая плотность и объемная плотность для каждой ячейки.

Объем каждой ячейки рассчитывается как:

цилиндрические ячейки, V _куб.см [м ³ ]

где:
D _bc [м] – диаметр элемента аккумулятора
L _bc [м] – длина элемента аккумулятора

чехол ячеек, V _pc [m ³ ]

\[V_{pc} = H_{bc} \cdot W_{bc} \cdot T_{bc} \tag{2}\]

где:
H _bc [м] – высота элемента батареи
W _bc [м] – ширина элемента батареи
T _bc [м] – толщина элемента батареи

Энергия элемента батареи E _bc [Втч] рассчитывается как:

\[E_{bc} = C_{bc} \cdot U_{bc} \tag{3}\]

где:
C _bc [Ah] – емкость элемента батареи
U _bc [В] – напряжение элемента батареи

Плотность энергии элемента батареи рассчитывается как:

объемная плотность энергии , u _В [Втч 8 8 904]

\[u_{V} = \frac{E_{bc}}{V_{cc(pc)}} \tag{4}\]

гравиметрическая плотность энергии , u _G [Втч/кг]

\[u_{G} =\frac{E_{bc}}{m_{bc}} \tag{5}\]

где:
м _{до н. э.} [кг] – масса элемента батареи

Плотность энергии для каждого элемента приведена в таблице ниже.

Manufacturer	Panasonic	A123-Systems	Molicel	A123-Systems	Toshiba	Kokam
Type	cylindrical	cylindrical	cylindrical	pouch	pouch	pouch
Model	NCR18650B	ANR26650m1-B	ICR-18650K	20Ah	20Ah	SLPB7570270
Энергия [Втч]	11,52	8,25	9,62	64,35	46	56,16
Volume [l]	0.017553	0.034510	0.017716	0.263320	0.260590	0. 171741
Energy density gravimetric [Wh/kg]	237.53	108.55	192.40	129,74	90,20	177,16
Плотность энергии объемная [Втч/л]	2902,31 652,31.06	543,01	244,38	176,52	327

Изображение: Напряжение элемента батареи	Изображение: Емкость элемента батареи
Изображение: Объемная плотность энергии элемента батареи	Изображение: Гравиметрическая плотность энергии элемента батареи

С учетом приведенных выше параметров элемента и основных требований к аккумулятору (номинальное напряжение, среднее энергопотребление и запас хода автомобиля) мы рассчитываем основные параметры высоковольтного аккумулятора. .

Требуемая общая энергия аккумуляторной батареи E _bp [Втч] рассчитывается как произведение среднего потребления энергии E _avg [Втч/км] на запас хода автомобиля D _v [км]. В этом примере мы разработаем блок высоковольтных батарей для пробега автомобиля 250 км .

\[E_{bp} = E_{avg} \cdot D_{v} = 161,7451 \cdot 250 = 40436,275 \text{ Вт·ч} = 40,44 \text{ кВт·ч} \tag{6}\]

Следующие расчеты будут выполняться для каждого типа клеток. Для этого примера мы будем считать, что аккумуляторная батарея состоит только из нескольких цепочек , соединенных параллельно .

Количество элементов батареи, соединенных последовательно N _cs [-] в строке рассчитывается путем деления номинального напряжения аккумуляторной батареи U _bp [В] на напряжение каждой ячейки батареи U _bc [В]. Количество строк должно быть целым числом. Поэтому результат вычисления округляется до большего целого числа.

\[N_{cs} = \frac{U_{bp}}{U_{bc}} \tag{7}\]

Энергетическое содержание струны E _bs [Втч] равно произведение между числом последовательно соединенных элементов аккумуляторной батареи N _cs [-] и энергия элемента батареи E _bc [Втч].

\[E_{bs} = N_{cs} \cdot E_{bc} \tag{8}\]

Общее количество цепочек аккумуляторной батареи N _sb [-] вычисляется путем деления общей энергии аккумуляторной батареи E _bp [Втч] к энергетическому содержанию строки E _bs [Втч]. Количество строк должно быть целым числом. Поэтому результат вычисления округляется до большего целого числа.

\[N_{sb} = \frac{E_{bp}}{E_{bs}} \tag{9}\]

Теперь мы можем пересчитать общую энергию аккумуляторной батареи E _bp [Втч] как произведение количества строк N _sb [-] и энергоемкости каждой строки E _bs [Втч]. ].

\[E_{bp} = N_{sb} \cdot E_{bs} \tag{10}\]

Емкость аккумуляторной батареи C _bp [Ач] рассчитывается как произведение числа строки N _sb [-] и емкость элемента батареи C _bc [Ач].

\[C_{bp} = N_{sb} \cdot C_{bc} \tag{11}\]

Общее количество ячеек аккумуляторной батареи N _cb [-] рассчитывается как произведение между количеством строк N _sb [-] и количеством ячеек в строке N _cs [-].

\[N_{cb} = N_{sb} \cdot N_{cs} \tag{12}\]

Размер и масса высоковольтной батареи являются очень важными параметрами, которые следует учитывать при проектировании аккумуляторного электромобиля ( БЭВ). В этом примере мы собираемся вычислить объем аккумуляторной батареи, учитывая только элементы батареи. На самом деле необходимо учитывать и другие факторы, такие как: электронные схемы, контур охлаждения, корпус батареи, проводка и т. д.

Масса аккумуляторной батареи (только элементы) m _bp [кг] — это произведение общего количества элементов N _cb [-] на массу каждого элемента батареи m _bc [кг].

\[m_{bp} = N_{cb} \cdot m_{bc} \tag{13}\]

Объем аккумуляторной батареи (только элементы) V _bp [m ³ ] это произведение между общим количеством элементов N _cb [-] и массой каждого элемента батареи V _{см3 (шт)}[м ³]. Этот объем используется только для оценки окончательного объема аккумуляторной батареи, поскольку он не учитывает вспомогательные компоненты/системы аккумуляторной батареи.

\[V_{bp} = N_{cb} \cdot V_{cc(pc)} \tag{14}\]

Объем также может быть рассчитан как функция количества строк и количества ячеек в строке. Этот метод расчета больше подходит для цилиндрической ячейки, так как объем, занимаемый цилиндрической ячейкой, должен учитывать воздушный зазор между ячейками.

Пиковый ток строки I _spc [A] является произведением пиковой скорости C ячейки батареи C-rate _bcp [ч ^-1 ] и емкости ячейки батареи C _bc [Ах].

\[I_{spc} = \text{C-rate}_{bcp} \cdot C_{bc} \tag{15}\]

Пиковый ток аккумуляторной батареи I _bpp [A] составляет произведение пикового тока цепочки I _spc [А] на количество цепочек аккумуляторной батареи N _sb [-].

\[I_{bpp} = I_{spc} \cdot N_{sb} \tag{16}\]

Пиковая мощность аккумуляторной батареи P _bpp [Вт] – это произведение пикового тока аккумуляторной батареи I _bpp [A] и напряжение аккумуляторной батареи U _bp [В].

\[P_{bpp} = I_{bpp} \cdot U_{bp} \tag{17}\]

Непрерывный ток строки C-скорость ячейки батареи _bcc [h ^-1 ] и емкость элемента батареи C _bc [Ач].

\[I_{scc} = \text{C-rate}_{bcc} \cdot C_{bc} \tag{18}\]

Аккумулятор , постоянный ток I _bpc [A] произведение между строкой непрерывного тока I _scc [A] и количеством строк аккумуляторной батареи N _sb [-].

\[I_{bpc} = I_{scc} \cdot N_{sb} \tag{19}\]

Аккумулятор , непрерывная мощность P _bpc [Вт] — это произведение постоянного тока аккумуляторной батареи I _bpc [A] на напряжение аккумуляторной батареи U _bp [В].

\[P_{bpc} = I_{bpc} \cdot U_{bp} \tag{20}\]

Результаты уравнений (7)-(20) суммированы в таблице ниже.

Производитель

Panasonic

A123-Systems

A123-SYSTEM0224	# of cells in string [-]	112	122	109	122	174	112
String energy [Wh]	1290	1007	1049	7851	8004	6290
# of strings [-]	32	41	39	6	6	7
BP energy [kWh]	41. 29	41.27	40.89	47.10	48.02	44.03
BP capacity [Ah]	102.4	102.5	101.4	117	120	109.2
# total cells [-]	3584	5002	4251	732	1044	784
BP mass [kg]*	173.8	380.2	212.6	363.1	532.4	248.5
BP volume [l]*	63	173	75	193	272	135
BP peak current [A]	102.4	2460	202.8	1170	120	327.6
BP peak power [kW]	40. 96	984	81.12	468	48	131.04
BP continuous current [A]	102.4	1025	101.4	117	120	218,4
BP непрерывная энергия [KW]	4059 BP.0228	46.8	48	87.36

BP – аккумуляторный блок
* – учитываются только аккумуляторные элементы

цилиндрические клетки.

Те же результаты можно представить в виде гистограмм для облегчения сравнения между различными типами аккумуляторных элементов.

Изображение: Энергия аккумуляторной батареи	Изображение: емкость аккумулятора
Изображение: Общее количество ячеек
Изображение. )

Из-за низкой емкости цилиндрических элементов по сравнению с карманными элементами количество элементов, необходимых для аккумуляторной батареи, значительно больше. Большое количество ячеек может вызвать дополнительные проблемы в области проводки, контроля напряжения, надежности батареи.

Масса и объем рассчитываются только на уровне ячейки с учетом размеров и массы ячейки. Аккумуляторная батарея, которая будет находиться в транспортном средстве, будет иметь дополнительные компоненты (провода, электронные компоненты, пайку, корпус и т. д.), что увеличит как конечный объем, так и массу. Тем не менее, глядя только на объем и массу клеток, мы можем оценить, какая модель будет лучше по сравнению с другой. По массе и объему нет четкого различия между цилиндрическими и мешковидными клетками. Однако кажется, что батарейный блок с ячейками-мешочками немного тяжелее и больше.

Аккумуляторные элементы производства A123-Systems имеют очень высокий максимальный ток непрерывной разрядки и максимальный ток импульсной (пиковой) разрядки. Что касается энергии и емкости, то ячейки пакетного типа имеют более высокий пиковый (непрерывный) ток и мощность, чем цилиндрические ячейки.

На основании расчетных данных и выводов мы можем выбрать, какие аккумуляторные элементы подходят для нашего аккумуляторного блока электромобиля. Из наших примеров видно, что ячейки Kokam имеют наилучший компромисс между массой, объемом и плотностью энергии/мощности.

Все параметры, уравнения, результаты и графики реализованы в файле Scilab (*.sce). Для скачивания подпишитесь на страницу Patreon.

Вы также можете проверить свои результаты, используя калькулятор ниже.

EV Battery Calculator (on-line)

Vehicle range		Average energy consumption		Nominal battery voltage
D _v [km]		E _avg [Wh/km]		U _bp [V]
Cell type	L _bc [m]	D _bc [m]	H _bc [m]	W _bc [ m]	T _bc [m]
CylindricalPouch
	m _bc [kg]	C _bc [Ah]	U _bc [ V]	C-рейтинг _bcc [-]	C-rate _bcp [-]


Battery Cell Performance
	E _bc [Wh]	V _bc [l]	uV _bc [Wh/l]	uG _bc [Wh/kg]

. Разное Навигация по записям Рейтинг надежных аккумуляторов авто: 10 лучших автомобильных аккумуляторов 2023 года: рейтинг, отзывы, советы экспертов Сигнализация fighter определить модель по брелку: Определить сигнализацию по брелку — Угона.нет Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Автолюбителям Замена Настройк Настройка Обслуживание фар Промыв Промывка Разное Регулировк Регулировка Ремонт Своими руками Совет Советы Стартер Сцеплен Сцепление Фар Чистка Чистка авто Copyright © 2013 - 2019 KS-MOTO +7 (911) 924 3 942 +7 (812) 924 3 942 г. Санкт-Петербург,