входной контроль и заряд / Хабр

Привет, Хабр! Представляю отчёт о первом этапе испытаний 6 российских стартерных аккумуляторных батарей (АКБ) из премиум-линеек в корпусе L2. Результаты тестов помогут определиться, какая модель аккумулятора оптимальна по цене и эксплуатационным характеристикам для определённого автомобиля в контексте особенностей его эксплуатации. Кому интересно, велком под кат.

Познакомимся с испытуемыми аккумуляторами:

❒ Тюмень Premium 6СТ-60LA Ca/Ca, номинальное напряжение 12 В, ёмкость 20-часового разряда по ГОСТ до 10.5 В 60 А*ч, ток холодной прокрутки (ТХП) 540 A в стандарте EN. Дата производства — май 2021. АКБ свежая, ей всего 2 месяца.

❒ Titan Arctic 62.1VL 12 В 62 А*ч 660 A (EN), Ca/Ca, производитель ООО Тубор (Tubor). На том же заводе в Нижегородской области производят Varta Стандарт, испытанную в предыдущей серии тестов. Дата производства — январь 2020 года.

❒ Space 6СТ-60VLA 12 В 60 А*ч 580 A (EN), Ca/Ca, производится на аккумуляторном заводе ЗАО МПКФ «Алькор» в Тюмени.

Дата производства — октябрь 2020.

❒ АкТех Зверь ЗВ-60-3-L 6СТ-60L3У 12 В 60 А*ч 650 A (EN), гибрид Ca+, производится в городе Свирске Иркутской области. Дата производства — февраль 2021.

❒ Decus Hard 6СТ-60AH VL 12 В 60 А*ч 630 A (EN), Ca/Ca, производится Елабужским аккумуляторным заводом. Дата производства — март 2021.

❒ АКОМ Reactor 6СТ-62VL 12 В 62 А*ч 660 A (EN), Ca/Ca, производится аккумуляторным заводом имени Н.М. Игнатьева в городе Жигулёвске Самарской области. Дата производства — начало июля 2021.

Взвесим аккумуляторы и рассчитаем удельные паспортные характеристики на единицу массы. Как всегда, жёлтым маркером выделены низкие, индиго — высокие показатели среди шести испытуемых.

Сравнение удельных характеристик позволяет понять, какие технологии использованы в АКБ, каковы её особенности, и в каких условиях лучше применять данную модель.

По паспортным характеристикам, самая высокая удельная ёмкость и самый низкий удельный пусковой ток у аккумуляторов Тюмень Премиум и Space, они же самые лёгкие из шести представленных.

Произведём входной контроль аккумуляторным тестером Konnwei KW650.

Высокий саморазряд проявили Titan Arctic и АкТех Зверь. Titan Arctic — вследствие того, что хранилась с момента производства полтора года. АкТех Зверь — единственная гибридная Ca/Sb из шести рассматриваемых.

Гибридным аккумуляторам свойственен значительно более высокий саморазряд, чем кальциевым Ca/Ca.

Кроме двух упомянутых, измеренный тестером ток холодной прокрутки ниже паспортного только у Space, которая занимает второе место по возрасту среди испытуемых. Из таблицы хорошо видна корреляция ТХП с саморазрядом при хранении. Разумеется, мы повторим тест после заряда.

Все участники теста имеют отворачиваемые пробки для доступа к электролиту. Измерим рефрактометром плотность электролита — меру концентрации серной кислоты, а стало быть, согласно уравнению реакции Гладстона-Трайба, степень заряженности свинцово-кислотной электрохимической ячейки.

• Тюмень Premium 6СТ-60LA — 1.27 г/см³
• Tubor Titan Arctic 62.1VL — 1.22 г/см³
• Space 6СТ-60VLA — 1.26 г/см³
• АкТех Зверь ЗВ-60-3-L 6СТ-60L3У — 1.22 г/см³
• Decus Hard 6СТ-60AH VL — 1.25 г/см³
• АКОМ Reactor 6СТ-62VL — 1.26 г/см³

Как видим и по плотности, и по показаниям тестера, все шесть АКБ недозаряжены, а две из них сильно разряжены. Причём гибрид АкТех Зверь за 5 месяцев успел саморазрядиться в той же степени, что Ca/Ca Titan Arctic за полтора года.

Сравним цвет перемычек сильно разряженного и сульфатированного Titan Arctic со свежим АКОМ Reactor. На свежей АКБ видно чередование серых положительных и белёсых отрицательных перемычек.

Все перемычки сульфатированной АКБ белёсые.

Не будет лишним напомнить, что перед установкой под капот автомобиля, новую аккумуляторную батарею необходимо полностью зарядить. И не только сильно разряженную, но и с плотностью электролита 1.27.

Потому что бортовая сеть автомобиля не заряжает аккумулятор на 100 процентов: для этого предназначен стационарный заряд. А неполная заряженность означает сульфатацию, расслоение электролита с риском его замерзания в зимнее время, всё более худшее восполнение заряда, затраченного на питание стартера при пуске двигателя, и постепенную деградацию АКБ. А затем гневные отзывы на форумах о её производителе.

Чтобы полностью зарядить (десульфатировать) свинцовый аккумулятор, необходимо преобразовать по всему объёму банок (ячеек) сульфаты свинца в заряженные активные массы — оксид свинца положительной и губчатый свинец отрицательной. Для этого процесса безоговорочно необходима вода из электролита, которая, «забирая у свинца сульфат-ион» (на самом деле, несколько сложнее, но суть такова), превращается в серную кислоту, чем и поднимается плотность.

Потому в участках активных масс, окружённых электролитом с недостатком воды, процесс заряда не идёт. Также для осуществления реакции Гладстона-Трайба в направлении заряда необходимо преодолеть термодинамическую ЭДС, которая тоже тем выше, чем выше концентрация кислоты.

При расслоении (стратификации) электролита, имеем избыток кислоты и недостаток воды внизу банок и в глубине активных масс. Чтобы устранить это расслоение, необходимо перемешивание уверенным газовыделением при стационарном заряде. Как показывает практика, перемешивание электролита в аккумуляторе при движении транспортного средства происходит, но недостаточно эффективно. И это перемешивание тряской не способствует полному заряду и десульфатации АКБ, так как происходит при напряжении бортовой сети, а не стационарного заряда.

Чтобы свести к минимуму необходимость следить за ходом заряда шести аккумуляторных батарей, воспользуемся зарядными устройствами Бережок-V1. Установим ограничение 18 вольт, и будем заряжать до тех пор, пока максимальное напряжение не перестанет расти в течение 10-15 часов.

Прошло 19 часов заряда. Максимальные напряжения, токи при них и количество электричества, сообщённые аккумуляторам, представлены в таблице. Напомним, что Бережок-V1 заряжает асимметричным током с паузами и автоматической регулировкой параметров в реальном времени. То есть, такой ток при таком напряжении подаётся не непрерывно, а в течение нескольких секунд, далее идут паузы, разрядные импульсы, подачи тока с другими параметрами.

По прошествии следующих 11 часов заряда наблюдаем такую картину.

У АКБ Тюмень Premium, Space и АкТех Зверь максимальное напряжение за 11 часов не выросло. Их заряд завершён, отключаем, переводя ЗУ в режим бездействия, а затем в буферное хранение в ручном режиме, чтобы скомпенсировать саморазряд. Низкое напряжение завершения заряда АкТех Зверь связано с тем, что он не кальциевый, а гибридный. Оставшиеся три аккумулятора продолжим заряжать.

При разных напряжениях и токах этапа перемешивания электролита, определённых адаптивным зарядным устройством, интенсивность газообразования в шести разных аккумуляторах одинаковая.

Прошли ещё сутки заряда, за первую половину которых максимальное напряжение у всех трёх заряжаемых АКБ росло. Зато за вторую половину оно не изменилось, а у Titan Arctic снизилось на 0.1 вольта. Это значит, все шесть аккумуляторных батарей полностью заряжены.

Итак, трём АКБ, а именно,Titan Arctic 62.1VL, Decus Hard 6СТ-60AH VL, АКОМ Reactor 6СТ-62VL, потребовалось на сутки, то есть, почти вдвое больше времени для полного заряда. Отметим, что все три с индексом VL в маркировке, что означает очень малый расход воды при эксплуатации.
Аккумулятор Space 6СТ-60VLA тоже с буквенным кодом VL, но зарядился быстрее, несмотря на почти годовалый возраст, так как произведён по технологии с менее плотной компоновкой пластин. Такие Ca/Ca аккумуляторы часто вызывают недоумение у специалистов, так как при заряде ведут себя подобно гибридным. Часть протокола исследования сплава решёток одной из таких спорных АКБ приведена ниже.

Из результатов следует, что АКБ действительно полностью кальциевая, причём сплав довольно модерновый, а «гибридные» параметры заряда обусловлены физической компоновкой пластин «классического», «малосурьмянистого» дизайна.

Пять Ca/Ca АКБ имели ток перемешивания электролита 1.5 — 2.0 ампера. Decus Hard дошёл до этого этапа лишь на вторые сутки заряда. Ток перемешивания гибридной АКБ АкТех Зверь составил 0.7 А.

Внимательный читатель заметит, что в предыдущем большом тесте 6 АКБ зарубежных брендов напряжения завершения заряда были выше, чем в данном тесте шести отечественных. Дело в том, что зарядные напряжения зависят не только от особенностей аккумулятора, но и от температуры.

Температура в лаборатории в ходе заряда иностранных АКБ составляла 22-27 градусов Цельсия, тогда как при описываемом заряде отечественных 30-34 градуса. Температура АКБ при заряде прибором Бережок V1 превышает окружающую всего лишь на 2.3 градуса Цельсия.

Критическая температура, при достижении которой необходимо прерывать процесс заряда свинцово-кислотного аккумулятора, равняется 45 градусам.

Смущает малый электрический заряд в ампер*часах (1 А*ч = 3600 Кл), сообщённый полуторагодовалому аккумулятору Titan Arctic. Этот факт, вкупе с падением максимального напряжения в конце дозаряда, вызывает опасения в потере ёмкости вследствие сульфатации при долгом хранении. Дальнейшие тесты 20-часовой и резервной ёмкости покажут, подтвердятся эти подозрения или нет.

Отрицательная перемычка Titan Arctic как была серой, так и осталась, что и должно быть.

Зато положительная перемычка стала, как полагается, шоколадного цвета. Белёсый налёт — это остатки технологической бумаги, применяемой в производстве АКБ.

При перемешивании электролита газовыделением, хлопья этой бумаги поднимаются вызывают видимое помутнение электролита. Некоторые видеоблогеры выдают их за частички активных масс, будто бы, оторванные пузырями при «кипячении», и приводят в качестве доказательства мнимого вреда дозаряда с перенапряжением и перемешиванием электролита.

Данный бумажный налёт легко смывается струёй электролита из пипетки для отбора проб, так как не является ни сульфатом, ни активной массой.

Хронический перезаряд, например, под буферным напряжением в источнике бесперебойного питания, ведёт к наработке активных масс из материала решёток и тоководов. Положительные превращаются в «шоколадную крошку» оксида свинца, а отрицательные становятся губчатыми и покрываются наростами, приводящими к коротким замыканиям.

В частности, поэтому регуляторы бортовой сети транспортных средств настраивают на напряжения ниже необходимых для полного 100% заряда аккумуляторной батареи. Который должен производиться при её вводе в эксплуатацию, а также периодически, не реже, чем раз в несколько месяцев.

Вторая причина низкого напряжения бортовой сети — предотвращение потери воды, выделения пожаровзрывоопасного водорода и едкого аэрозоля серной кислоты в подкапотное пространство, а также прогрессирующего перегрева аккумулятора, в народе называемого «терморазгоном».

После завершения заряда всех АКБ, двух суток под буферным напряжением и суток отстоя имеем следующие показания рефрактометра. Температура в Воронеже понизилась, в лаборатории на момент измерений 26.4 градуса.

• Тюмень Premium 6СТ-60LA — 1.30 г/см³ (перед зарядом было 1.27 г/см³).
• Tubor Titan Arctic 62.1VL — 1.30 г/см³ (было 1.22 г/см³).
• Space 6СТ-60VLA — 1.305 г/см³ (было 1.26 г/см³).
• АкТех Зверь ЗВ-60-3-L 6СТ-60L3У — 1.305 г/см³ (было 1.22 г/см³).
• Decus Hard 6СТ-60AH VL — 1.30 г/см³ (было 1.25 г/см³).
• АКОМ Reactor 6СТ-62VL — 1.30 г/см³ (было 1.26 г/см³).

Показания тестера Konnwei KW650 приведены в таблице. Все АКБ охарактеризованы прибором как хорошие.

Наименьший прирост пускового тока после зарядки проявили самые свежие АКБ Тюмень Premium и АКОМ Reactor. У них же самое высокое превышение фактических характеристик над паспортными и самый высокий удельный пусковой ток на единицу массы.

Наибольший прирост пускового тока после зарядки у самых саморазряженных в ходе хранения аккумуляторов — Tubor Titan Arctic, Space и АкТех Зверь. Однако все три не дотянули до паспортных значений ТХП: хранившийся более 8 месяцев Ca/Ca Space всего лишь на 0.7%, что можно списать на погрешность измерений, а полуторагодовалая Ca/Ca Titan Arctic более 11 процентов. Почти столько же потерял гибридный Зверь за полгода хранения.

Как видим из опыта, неспроста не рекомендуется приобретать аккумуляторные батареи, хранившиеся без подзаряда более полугода. Особенно гибридные и тем более устаревшие малосурьмянистые.

И просто необходим полный заряд аккумулятора при вводе в эксплуатацию, который даже в тяжёлых случаях смог восстановить почти половину потерянных характеристик. Урон, понесённый кальциевой АКБ Space за 8 месяцев хранения, восстановился благодаря стационарному выравнивающему заряду полностью.

Насколько характеристики восстановятся далее в ходе КТЦ, — контрольно-тренировочного цикла, увидим на следующем этапе испытаний.

Видео разбор:

Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.

емкость, ресурс, саморазряд, плюсы и минусы / Зарядки, пауэрбанки, провода и переходники / iXBT Live

При выборе источников питания в формате АА есть несколько вариантов:

— батарейки (солевые, щелочные, литиевые)

— аккумуляторы «простые» (NiMH, NiCd)

— аккумулятор «за две батарейки сразу» (LiFePO4)

— аккумуляторы «с преобразователем» (Li-ion)

С батарейками все более-менее понятно: по всем параметрам щелочные выигрывают у солевых, а литиевые — дорогие, те для особых случаев.

У батареек не все хорошо с отдаваемым током. Ток больше ампера им дается с трудом, емкость значительно падает.

Для больших токов и постоянного использования лучше годятся аккумуляторы.

Никель-кадмиевые аккумуляторы хорошо переносят перезарядку, дают приличный ток, но имеют небольшой ресурс и высокий саморазряд.

Никель-металл-гидридные аккумуляторы тоже хороши по отдаваемому току, но не любят перезарядки. А для их грамотной зарядки нужны продвинутые зарядные устройства, умеющие отслеживать «дельту ви». Не все, ой не все это умеют.

У обоих вариантов никеля проявляется «эффект памяти»: если начать заряжать аккумулятор, не исчерпав до конца его заряд, то емкость снижается. Не до уровня старта заряда, но в зависимости от него. Это серьезный недостаток. И ситуацию обостряет разрядная вольт-амперная характеристика аккумулятора, т.е падение напряжения по мере разрядки. Вот у щелочной батарейки оно падает пропорционально остаточному заряду. Питаемому устройству легко предсказать конец батарейки. У никеля все иначе. Он из последних сил зубами держит свои 1,2 вольта и только в самом конце напряжение падает обрывом вниз. Если вы питаете таким аккумулятором фотовспышку, об исчерпании заряда вы узнаете за 1-2 кадра до вынужденного финала фотосессии.

Вот ведь какая ловушка получается: и дозарядить перед фотосессией нельзя (эффект памяти) и достоверно оценить остаток заряда невозможно. Для гарантированного успеха есть единственный способ — разрядить аккумулятор до дна, а потом снова зарядить. Но это снижает ресурс и отнимает время. Да, и требует хорошего зарядного устройства, разумеется.

Таких проблем нет у литиевых аккумуляторов. Да вот незадача — напряжение на выводах не совпадает с нужными нам в формате АА полутора вольтами. У литий-ионного оно 3,2 — 4,2 вольта, у литий-железо фосфатного — 3 — 3,3 В.

Однако, последний не безнадежен: Что можно предпринять с ним – я расскажу позже.

Но и классический Li-Ion можно втиснуть в формат АА по размеру и напряжению. Нас выручит встроенный контроллер заряда. Он формирует из трех с хвостиком вольт нужные нам полтора, и он же отвечает за зарядку аккумулятора от источника в 5 вольт. Т.е. от любой телефонной зарядки или пауэрбанка. Минусы, как полагается, тоже есть: вся эта машинерия греется, отжирает кпд и занимает место, оставляя для собственно аккумулятора совсем небольшой уголок.

Сможет ли Литий в таких условиях составить конкуренцию старику Никелю? Какие факторы перевесят? Об этом обзор, который вы читаете. Простите за долгое вступление.

Сперва я протестировал свои старые аккумуляторы. Это икеевские (да продлятся дни ее в свободном мире) NiMH аккумуляторы LADDA.

Заявленная емкость 2000мАч

Рекомендуемый ток заряда – 200мА

Дата производства – 2014 год.

Где они были все эти 8 лет? В фотоаппарате Canon, потом в игрушках, потом в фотовспышке. И вот они перед нами, на тестировании. 8 лет для аккумуляторов – критический возраст. Иные до него вообще не доживают. Посмотрим, на что годятся старички.

Этот комплект аккумуляторов уже стоял во вспышке и сделал много пыхов, так что остаток должен быть небольшим.

1. 681 мАч; 2. 736 мАч; 3. 370 мАч; 4. 665 мАч

Аккумулятор номер три слегка подозрителен, т.к. заряд у него меньше, а работали все «хором». Номер 2 – явный лидер.

Посмотрим, что выяснится в результате цикла заряд-разряд.

Заряжаем током 200 мА, разряжаем током 400 мА. Это многовато, но для низкотоковых применений (типа настенных часов) лучше использовать батарейки, у аккумуляторов саморазряд будет больше, чем полезная работа.

Зарядились все благополучно:

1) 1969 mAh;  2) 2720 mAh 3) 1791 mAh 4) 2280 mAh

Разряжаем лучший:

1836 мАч

Худший оказался с емкостью 1423 мАч.

Ну что ж, LADDA еще послужит! Будем использовать эти данные как ориентир для следующих испытаний.

Производитель GTF. Заявленная емкость – 600 мАч. Куплены в январе 2022 года.

За 10 месяцев я периодически их разряжал и снова заряжал, фиксировал результаты и теперь у нас есть возможность посмотреть, как изменились характеристики.

Сразу после покупки 14.01.2022

1. Заряд 518 заряд 433, разряд 516 заряд 435
2. Заряд 492 заряд 418, разряд 499 заряд 417

Через месяц, 15.02.2022

1. Разряд 510 заряд 429
2. Разряд 495 заряд 417

Еще через 3 месяца, 23.05.2022

1. Разряд 451, заряд 412
2. Разряд 467, заряд 415

Еще через 5,5 месяцев, 03.11.2022

У первого образца разряд 528 мАч, заряд 429 мАч.

У второго образца разряд был 499 мАч, заряд — на 411 мАч.

Обращает на себя внимание, что берет аккумулятор меньше, чем отдает. Я не склонен думать, что мы на пороге великого открытия. Скорее всего зарядное устройство не совсем корректно учитывает заряд при разных напряжениях. В любом случае, важно то, что за время хранения в месяц, потом три, а потом и полгода, заряд почти не снизился. Т.е. саморазряда, можно сказать, нет! Правда, емкость аккумулятора не дотягивает до заявленных 600 мАч. Казалось бы, 600 – это совсем немного. Но нужно учитывать, что это при напряжении 3,2 вольта — вдвое большем, чем Никель-металл-гидрид! Так что в пересчете на энергию это приблизительно эквивалентно аккумулятору старого типа с емкостью в 1200 мАч.

При использовании этих аккумуляторов нужно всегда учитывать эту разницу. Если его установить вместо батарейки, устройство скорее всего сгорит.

Зачем же он тогда нужен?

Его можно использовать там, где две или четыре батарейки соединены последовательно. Вместо одной вставляем такой аккумулятор, вместо другой – пустышку — корпус, в котором просто кусок провода от анода к катоду.

Емкость от пустышки у нас конечно больше не станет, но пока литий не сядет — работать будет превосходно. Для особо нежных устройств, которые чувствительны к разнице между двумя с половиной и тремя вольтами, внутри пустышки можно установить диод. На нем будет падать эта лишняя половина вольта. А платить придется емкостью. Мало того, у нас вместо двух батареек одна, так еще и удельная плотность энергии LiFePO4 на треть меньше, чем у классического Li-Ion. Но в плюсах то, что мы наконец избавились от эффекта памяти и увеличли ресурс относительно NiMH. У технологии LiFePO4 ресурс порядка 6000 циклов, против 500 у никеля.

А вот это уже настоящий литий-ионный аккумулятор с контроллером заряда и степдаун преобразователем. Заряжается через встроенное гнездо usb type C, разряжается как обычный аккумулятор АА. О зарядке говорит красный светодиодик, сияющий в районе гнезда. При зарядке он мигает, после окончания – горит непрерывно.

К паре аккумуляторов в комплект прилагается провод-разветвитель, для зарядки двух аккумуляторов от одного гнезда.

Заявленная емкость 2600 мВтч. Напряжение – 1,5 В. Измерять емкость в ваттах в час – это способ нормировать как выдаваемый ток с напряжением 1,5 вольт, так и потребляемый, по цепи в 5 вольт.

Делим 2600 на 1,5 – получаем 1733 мАч – столько аккумулятор должен отдать.

Делим 2600 на 5 – получаем 520 мАч. – столько аккумулятор должен принять от гнезда usb. Но это в идеальном мире, в нашем же наверняка все будет иначе.

Пришли мне эти аккумуляторы в декабре 2021 года, я их тоже периодически заряжал и разряжал, так что есть возможность оценить изменение характеристик.

Как и предполагалось, разрядная характеристика плоская.

Контроллер выдерживает 1,35 вольт, а не 1,5. Аккумулятор разряжается полностью, отдав 1261 мАч. Это не такой уж плохой показатель.

Заряжаем аккумулятор обратно.

Контроллер берет ток 0,35А. По цепи 5 вольт потреблено 551 мАч. В милливаттах это будет 2728 мВтЧ

Можем подсчитать КПД. (1261*1,35)/2728 = 0,62.

В этом параметре учитывается все: и преобразование 5 вольт в 4,2 для зарядки лития, и потери на хранении и преобразование 4,2 в 1,35.

При тестировании двух последовательно включенных аккумуляторов током 0,8А они показали емкость 1126 мАч. Надо понимать, что при последовательном включении цепь прерывается как только отключается самый слабый аккумулятор. Остальные могут остаться недоразряженными. Но это не страшно, эффекта памяти же нет.

После я снова зарядил аккумуляторы и оставил их на полгода. В мае измерил оставшийся заряд. Он оказался 300 мАч. Маловато. Получается, саморазряд почти 13% в месяц.

Может быть, аккумулятор потерял не только заряд, но и емкость?

Заряжаем, разряжаем…

Нет, с емкостью все в порядке. Она даже слегка повысилась – 1253 мАч.

Сейчас, по прошествии почти года, новое тестирование: 1180 мАч.

Вполне приличный показатель, деградации аккумулятора практически не наблюдается.

Тоже литий-ион с контроллером заряда-разряда. Заявленная емкость по цепи 1,5В – 1700 мАч. В ваттах это будет 2,6 Втч.

Зарядка осуществляется через гнездо micro-usb, расположенное с торца около плюсового контакта. Одновременно заряжать и разряжать такой аккумулятор не получится. В комплекте к пачке из 4 аккумуляторов идет четыреххвостый провод-разветвитель для зарядки.

О стадиях зарядки можно узнать по светодиоду, для которого проделано специальное отверстие подле разъема. Огонек красного цвета говорит о том, что зарядка идет, зеленого – что она закончена. Смена огонька происходит несколько раньше, чем полностью прекращается ток зарядки.

Аккумуляторы пришли в конце января 2022 года.

Током в 0,4 А аккумуляторы разрядились, отдав плюс-минус 1435 мАч.

(на графике рост измеренной емкости)

А как насчет токов побольше? Эксперимент показал, что до 1,75А аккумуляторы справляются. Вот разрядка одного током 1,7А:

1260 мАч. Можно сказать, емкость значитиельно не снизилась.

Тестируем саморазряд. Я снова зарядил аккумуляторы и оставил лежать до конца мая. В мае от заряда осталось от 931 до 1011 мАч.

(на графиках напряжение и ток соответственно)

Это значит, емкость теряется, грубо говоря, на 7% в месяц. Учитывая, что преобразователь напряжения запитан на постоянной основе, это неплохо.

С мая по ноябрь снова хранение для определения саморазряда. За почти полгода остаточный заряд снизился до 763-849

Дозарядка и последующая разрядка показала эффективную емкость в интервале 1380-1470 мАч.

Считаем по среднему: от 1425 за 5,5 месяцев осталось 849 мАч, т.е. саморазяд 40% за 5,5 месяцев. Снова порядка 7% в месяц.

Наконец, последний тест. Влияет ли преобразователь напряжения на пульсации? Проверим:

Осциллограф настроен на 50 мВ на деление. Видимых пульсаций нет. Ток при этом 0,4А.

1. Аккумуляторы из Икеи (да не покинет шведов вдохновение при сочинении своих затейливых названий!) оказались вполне пригодны к эксплуатации даже через 8 лет. Но я старался бережно к ним относиться.
2. Если режим использования аккумуляторов такой, что требуется постоянно их подзаряжать, лучше переходить на литий. Возможно емкость будет и ниже, но если под рукой зарядка от телефона или пауэрбанк – это не проблема.
3. Поскольку литиевые аккумуляторы с контроллером не предупреждают о приближающейся разрядке, их не стоит использовать, если прерывание работы нежелательно. Скажем, при съемке видео. (интересно, есть сейчас фото и видеокамеры на батарейках АА?)
4. LiFePO4 хороши стабильностью характеристик во времени и ресурсом. Но, учитывая, что один из элементов питания придется заменить пустышкой, общая емкость пострадает. В случае, если она не критична – это неплохой вариант.
5. У аккумуляторов наблюдается разброс по такому важному параметру, как саморазряд. У литиевых с контроллерами он составляет 7-13% в месяц. К сожалению, оценить его можно только в результате длительного исследования, как то, что вы только что прочитали.

Параметр	IKEA LADDA	GTF	SmarTools	Znter
Технология	NiMH	LiFePO4	Li-Ion	Li-Ion
Заявленная емкость, мАч	2000	600	1733	1700
Средняя измеренная емкость, мАч	1676(после 8 лет эксплуатации)	508(При среднем напряжении 3,2 В)	1261	1436
Саморазряд	Не измерялся	Меньше погрешности измерений	13% в месяц	7% в месяц

Я бы не стал сейчас покупать NiMH аккумуляторы. Все-таки их время прошло. Поддерживать их в хорошем состоянии хлопотно, а при неправильной эксплуатации ресурс теряется очень быстро. Из остальных трех образцов мне больше подходят литий-ионные, с контроллером заряда. У них достаточная емкость и характеристики не ухудшились заметно за почти год эксплуатации. Выбор между двумя представленными в тесте брендами, думаю, в пользу Znter, т.к. у него меньше саморазряд. Но у SmarTools более прогрессивный тип разъема зарядки.

SmarTools — можно выбрать 1, 2 или 4 штуки. Шнур в комплекте

Znter AA — от 1 до 8 штук в наборе, шнур-разветвитель для зарядки в комплекте.

GTF AA — можно купить от 1 до 10 шт, самый недорогой вариант. С минимальным саморазрядом.

AA пустышка — есть и АА и ААА, стоят копейки.

BU-107: Сравнительная таблица аккумуляторов

Аккумуляторы играют важную роль в нашей жизни и многие повседневные дела были бы немыслимы без возможности подзарядки. Наиболее распространенными аккумуляторными батареями являются свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные и литий-ионные. Вот краткий обзор их характеристик.

• Свинцово-кислотные – это старейшая аккумуляторная система. Свинцово-кислотные аккумуляторы прочны, прощают злоупотребления и экономичны по цене, но имеют низкую удельную энергию и ограниченное количество циклов. Свинцово-кислотный используется для инвалидных колясок, автомобилей для гольфа, транспортных средств, аварийного освещения и источников бесперебойного питания (ИБП). Свинец токсичен и не может быть утилизирован на свалках.
  
• Никель-кадмий – Проработанный и хорошо изученный, NiCd используется там, где требуется длительный срок службы, высокий разрядный ток и экстремальные температуры. NiCd — одна из самых прочных и долговечных батарей; это единственная химия, которая позволяет осуществлять сверхбыструю зарядку с минимальным стрессом. Основными областями применения являются электроинструменты, медицинские приборы, авиация и источники бесперебойного питания. Из-за проблем с окружающей средой NiCd заменяют другими химическими веществами, но он сохраняет свой статус в самолетах благодаря хорошим показателям безопасности.
  
• Никель-металлогидрид – служит заменой NiCd, так как содержит только легкие токсичные металлы и обеспечивает более высокую удельную энергию. NiMH используется для медицинских инструментов, гибридных автомобилей и промышленных приложений. NiMH также доступен в ячейках AA и AAA для потребительского использования.
  
• Литий-ионные. Литий-ионные батареи заменяют многие приложения, которые ранее обслуживались батареями на основе свинца и никеля. Из соображений безопасности для Li-ion требуется схема защиты. Это дороже, чем большинство других батарей, но большое количество циклов и низкие эксплуатационные расходы снижают стоимость цикла по сравнению со многими другими химическими веществами.
  

В таблице 1 сравниваются характеристики четырех наиболее часто используемых аккумуляторных систем с указанием средних показателей производительности на момент публикации. Литий-ион делится на разные типы, названные по их активным материалам: кобальт, марганец, фосфат и титанат. (См. BU-205: Типы литий-ионных аккумуляторов)

В списке отсутствует популярный литий-ионный полимер, получивший свое название благодаря уникальной системе сепаратора и электролита. Большинство из них представляют собой гибридные версии, которые разделяют производительность с другими литий-ионными аккумуляторами. Также отсутствует перезаряжаемый литий-металлический аккумулятор, который, как только будут решены вопросы безопасности, может стать аккумулятором с необычайно высокой удельной энергией и хорошей удельной мощностью. В таблице рассматриваются только портативные аккумуляторы и исключаются большие системы, напоминающие нефтеперерабатывающие заводы.

Таблица 1: Характеристики часто используемых аккумуляторов.
Цифры основаны на средних рейтингах коммерческих аккумуляторов на момент публикации. Исключаются специальные аккумуляторы с рейтингом выше среднего.

1. Комбинация кобальта, никеля, марганца и алюминия повышает плотность энергии до 250 Втч/кг.
2. Срок службы зависит от глубины разрядки (DoD). Неглубокий DoD продлевает срок службы.
3. Срок службы основан на регулярном обслуживании батареи для предотвращения ее запоминания.
4. Аккумуляторы для сверхбыстрой зарядки предназначены для особых целей. (См. BU-401a: Быстрые и сверхбыстрые зарядные устройства)
5. Максимальный саморазряд сразу после зарядки. NiCd теряет 10% в первые 24 часа, затем снижается до 10% каждые 30 дней. Высокая температура и возраст увеличивают саморазряд.
6. 1,25 В традиционное; 1,20 В более распространено. (См. BU-303: Путаница с напряжением)
7. Изготовители могут указывать более высокое напряжение из-за низкого внутреннего сопротивления (маркетинг).
8. Способен к высоким импульсам тока; нужно время для восстановления.
9. Не заряжайте литий-ионные аккумуляторы при температуре ниже нуля. (См. BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах)
10. Техническое обслуживание может заключаться в выравнивающей или доливочной зарядке* для предотвращения сульфатации.
11. Схема защиты отключается при напряжении ниже 2,20 В и выше 4,30 В на большинстве литий-ионных аккумуляторов; для литий-железо-фосфата применяются другие настройки напряжения.
12. Кулоновский КПД выше при более быстрой зарядке (частично из-за ошибки саморазряда).
13. Стоимость цикла литий-ионных аккумуляторов может быть ниже, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов.

* Дополнительный заряд применяется к аккумулятору, находящемуся в эксплуатации или на хранении, для поддержания полного заряда и предотвращения сульфатации свинцово-кислотных аккумуляторов.

Последнее обновление: 21 октября 2021 г.

Аккумуляторы в портативном мире

Материал Университета аккумуляторов основан на обязательном новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — справочник по перезаряжаемым батареям для не- Инженеры », который можно заказать на Amazon.com.

Сравнительные таблицы домашних солнечных батарей — Обзоры чистой энергии

Сравните все ведущие аккумуляторные системы хранения энергии, включая LG Chem, Tesla Powerwall, Akasol, литий-ионный Pylon Tech, Iron edison , Красный поток, Энергия Акион

В следующих подробных таблицах сравнения аккумуляторов перечислены новейшие литий-ионные аккумуляторные системы, доступные в Австралии, Северной Америке, Великобритании, Европе и Азии от ведущих мировых производителей аккумуляторов. В таблице представлены наиболее популярные и широко используемые аккумуляторные системы со связью по переменному току, а также высоковольтные и низковольтные управляемые батареи со связью по постоянному току, а также самоуправляемые батареи, используемые либо для гибридного накопления энергии, либо для автономных или автономных систем. автономные энергосистемы. Более подробную информацию о различных типах литиевых батарей и их стоимости см. в нашем подробном обзоре домашних солнечных батарей.

Кроме того, см. другие наши таблицы аккумуляторов и инверторов, включая автономные инверторы , интегрированные аккумуляторные системы (BESS) и подробные таблицы сравнения гибридных инверторов . .

Подробные сравнительные таблицы аккумуляторов

Следующие подробные сравнительные таблицы аккумуляторов разделены на три основных типа систем накопления энергии, которые в основном используются для сетевых или автономных солнечных батарей, а также приложений резервного питания. Узнайте больше об аккумуляторных батареях здесь.

1. Аккумуляторные системы переменного тока

2. Аккумуляторные системы постоянного тока

3. Автономные аккумуляторные системы

1. Солнечные батареи переменного тока

Аккумуляторные системы

со связью по переменному току содержат встроенный инвертор, который позволяет им работать как автономная система накопления энергии либо для хранения солнечной энергии, либо для приложений резервного питания. Большинство этих систем также можно модернизировать в зданиях с существующей солнечной установкой.

2. Системы солнечных батарей со связью по постоянному току

Батареи со связью по постоянному току являются наиболее распространенным типом батарей, используемых для домашнего хранения солнечной энергии, и должны быть подключены к совместимому гибридному инвертору, подключенному к сети, для создания системы накопления солнечной энергии с резервное питание. Некоторые из этих модульных аккумуляторных систем, в том числе низковольтные батареи Pylontech и BYD, также могут использоваться для автономных солнечных систем.

3. Автономные системы солнечных батарей

В сравнительной таблице автономных аккумуляторов перечислены хорошо известные модульные литиевые аккумуляторные системы, обычно используемые для крупномасштабных автономных и подключенных к сети систем накопления энергии. Их часто называют самоуправляемыми батареями , поскольку они содержат BMS, которая контролирует и управляет зарядкой батареи, температурой и балансировкой элементов, но для работы не требует подключения к инвертору (CANBus). Узнайте больше об автономных аккумуляторных системах в нашем подробном обзоре автономных солнечных систем .

Объяснение характеристик аккумуляторов и таблицы цен

Особенности:

• Атмосферостойкость — аккумуляторы со степенью защиты от IP20 до IP22 подходят для использования только внутри помещений. Аккумуляторы со степенью защиты IP55 и выше подходят для защищенных наружных площадок. Примечание. Батареи не следует устанавливать под прямыми солнечными лучами.

• Самоуправляемые литиевые батареи могут использоваться в качестве замены свинцово-кислотных батарей глубокого цикла и совместимы с большинством современных инверторных зарядных устройств, используемых в автономных и гибридных системах накопления энергии.

Оценка стоимости аккумуляторов:

• ** Предварительная оценка стоимости аккумуляторов основана на данных различных австралийских дистрибьюторов и оптовиков. Стоимость не включает в себя установку или какие-либо электрические изменения, которые могут потребоваться.

• Системы со связью по переменному току имеют встроенный инвертор-зарядное устройство, что увеличивает стоимость и, следовательно, более высокие первоначальные затраты по сравнению с простыми батареями со связью по постоянному току, для которых требуется отдельный инвертор.

• Указанные цены на батареи со связью по постоянному току и автономные батареи не включают стоимость инверторов, изоляторов, предохранителей и другого оборудования, необходимого для безопасной работы.

• Ориентировочная стоимость за кВтч (в день) для некоторых показанных моделей аккумуляторов описана в нашей статье с подробным сравнением стоимости аккумуляторов.

ПРИМЕЧАНИЯ:

• * Значения DOD и срока службы рассчитаны на основе спецификаций производителя и скорости заряда/разряда.

• EOL = Окончание срока службы: типичный EOF — это когда емкость батареи снижается до 60–80 % от первоначальной емкости. Узнайте больше об ожидаемом сроке службы батареи и темпах деградации в нашем подробном обзоре батареи.

24 апреля 2023 г.

Лучшие умные зарядные устройства для электромобилей 2023 г.

24 апреля 2023 г.

Мы рассматриваем лучшие интеллектуальные зарядные устройства для электромобилей для максимального увеличения выработки электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями на крыше, и снижения потребления электроэнергии. Кроме того, мы объясним, как работает динамическая балансировка нагрузки, рассмотрим новейшие функции интеллектуальной зарядки электромобилей и различные приложения, используемые для настройки и мониторинга каждого зарядного устройства.

24 апреля 2023 г.

10 апреля 2023 г.

Объяснение двунаправленных зарядных устройств — V2G, V2H и V2L

10 апреля 2023 г.

Двунаправленная зарядка электромобилей — это новая технология, призванная изменить использование электромобилей. Мы объясняем, как работают двунаправленные зарядные устройства и какие доступны различные технологии, включая «автомобиль-сеть» (V2G), «автомобиль-дом» (V2H) и «автомобиль-зарядка» (V2L)

.