Углубленное руководство по эксплуатации и обслуживанию аккумуляторов

Батарейки стали нашими надежными спутниками в путешествиях; они выполняют важные функции, но как источник питания их плохо понимают. Батарейки хорошо работают, когда они новые, и уверенность в них падает после того, как первые комплекты изнашиваются и требуют замены. Со временем парк батарей превращается в мешанину из хороших и плохих батареек, и именно тогда начинается головная боль.

Аккумуляторы демонстрируют качества, подобные человеческим. Они нуждаются в хорошем питании, предпочитают прохладную температуру, но страдают от злоупотребления. Уход начинается с эксплуатации их при прохладных температурах, использования умеренных скоростей зарядки и осторожной разрядки. Лучше не разряжать аккумуляторы слишком низко, а заряжать их чаще. Избегайте сверхбыстрой зарядки и суровых условий нагрузки. Есть определенная правда в том, что аккумуляторы, за которыми хорошо ухаживают, служат дольше запущенных; исследования могут это подтвердить.

Ложное чувство готовности

Зарядка аккумулятора в целом хорошо понятна, но индикатор «готов» трактуется неправильно. «Готов» не означает «способен». Нет никакой связи с производительностью аккумулятора, а зеленый индикатор не обещает полного времени работы. Аккумуляторы всегда заряжаются полностью, даже слабые, а «готов» просто означает, что аккумулятор полон. С возрастом способность удерживать заряд уменьшается, а время зарядки сокращается. Это приводит к тому, что изношенные аккумуляторы быстро заряжаются, маскируясь под боевую готовность. Крах системы неизбежен, когда работники борются за только что заряженные аккумуляторы в чрезвычайной ситуации. Те, что светятся как готовые к работе, могут оказаться "пустышками". (Время зарядки частично заряженного аккумулятора также короткое.)

Емкость и срок службы

Количество энергии, которое может удерживать аккумулятор, измеряется емкостью. Емкость – это главный показатель состояния, который определяет время работы и прогнозирует окончание срока службы аккумулятора. Новый аккумулятор рассчитан на 100%, но немногие находящиеся в эксплуатации аккумуляторы обеспечивают полный заряд: рабочая емкость составляет 80–100%. В качестве простого ориентира, аккумулятор портативного устройства с емкостью 100% обычно обеспечивает время работы в десять часов, 80% – восемь часов, а 70% – семь.

Срок службы аккумулятора определяется количеством циклов. Литиевые и никелевые аккумуляторы выдерживают от 300 до 500 полных циклов разряда/заряда, прежде чем емкость падает ниже 80%. Циклическая разрядка/зарядка — не единственная причина потери емкости; хранение аккумулятора при повышенной температуре также вызывает нагрузку. Полностью заряженный литий-ионный аккумулятор, хранящийся при температуре 40°C (104°F), теряет около 35% своей емкости за год, даже если его не использовать. Чрезвычайно быстрые зарядные устройства и чрезмерная разрядка также вредны, сокращая срок службы аккумулятора вдвое, и любители могут это подтвердить.

Обслуживание аккумулятора

Аккумуляторы обычно обслуживают на анализаторе аккумуляторов. Эти приборы стали популярны в 1980-х годах для восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов, пораженных «памятью». Поскольку память отсутствует в литий-ионных аккумуляторах, целью современного анализатора аккумуляторов является поддержание приемлемого уровня производительности аккумуляторов и их вывод из эксплуатации при низком уровне заряда. Производители устройств рекомендуют анализаторы аккумуляторов, зная, что хорошо работающие аккумуляторы положительно влияют на их устройства, что является беспроигрышной ситуацией для обеих сторон.

Аккумуляторы LiFePO4

Надежные литий-железо-фосфатные аккумуляторы для солнечных и резервных систем.

LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 (12В, 50Ач)

Компактный аккумулятор с встроенным BMS для безопасной работы в солнечных и резервных системах.

Купить

 LiFePO4 Victron Lithium SuperPack 12.8В 100Аг

Современная литий-железо-фосфатная батарея (LiFePO4) со встроенным BMS и защитой от перегрузки

Купить

LiFePO4 Victron Smart Battery 12.8V/100Ah 

Высококачественный источник энергии с длительным сроком службы, высокой безопасностью и совместимостью с экосистемой Victron Energy

Купить

Посмотреть больше

Обычные анализаторы аккумуляторов измеряют емкость, разряжая полностью заряженный аккумулятор и отслеживая прошедшее время. Эта процедура занимает много времени и нагружает аккумулятор. Предпочтение отдается экспресс-тестированию, но оно предоставляет лишь приблизительные значения состояния, а степень точности зависит от используемого метода. Организации общественной безопасности, медицины и обороны до сих пор полагаются на периодические циклы полного разряда/заряда.

Большинство анализаторов аккумуляторов имеют несколько отсеков для обслуживания разнообразной группы аккумуляторов. Специальные адаптеры для аккумуляторов настраивают анализатор на правильные параметры, а интеллектуальные кабели позволяют программировать его на лету. Благодаря программному обеспечению для ПК компьютер становится хостом, с которого вводятся все функции. Щелчок мышью на аккумуляторе, указанном в базе данных, настраивает анализатор на правильные параметры. Пользователь может добавлять, удалять и редактировать аккумуляторы.

Аккумуляторы NiCd

Надежные никель-кадмиевые аккумуляторы для резервного питания и построения крупных энергетических систем

EBH10 / KHP10 1,2В 10Ач – NiCd аккумулятор никель-кадмиевый

Надежная работа при высоких разрядных токах. Устойчивость к перезаряду, глубокому разряду и ударам

Купить

SEBM20 / KMP20 1,2В 20Ач – NiCd аккумулятор никель-кадмиевый

Герметичный корпус с клапаном — обслуживание 1 раз в 3–5 лет. Надежная конструкция с сроком службы более 20 лет

Купить

EBM700 / KMP700 1,2В 700Ач – NiCd аккумулятор никель-кадмиевый

Серия аккумуляторов EBM/KMP оптимизирована для работы при разрядах от 30 минут до 2 часов, но может применяться и при более длительных нагрузках

Купить

Посмотреть больше

Системы обслуживания аккумуляторов, работающие на ПК, предлагают несколько услуг, одной из которых является маркировка всех аккумуляторов постоянным идентификационным номером. Принтер генерирует эти этикетки в формате штрих-кода. Для обслуживания аккумулятора пользователь просто сканирует этикетку и вставляет аккумулятор в анализатор. Предоставляются данные о предыдущих показателях работы аккумулятора, которые также могут включать даты приобретения, информацию о поставщике и цены.

Другой метод обслуживания – это прикрепление этикетки, на которой указано последнее обслуживание, срок его службы, емкость и внутреннее сопротивление. Система является самоуправляемой, поскольку здравомыслящий пользователь будет выбирать только аккумулятор, прошедший обслуживание и соответствующий требованиям по емкости. Просроченные аккумуляторы анализируются, и если требования по емкости выполняются, они перемаркировываются и возвращаются в эксплуатацию.

Большинство операций автопарка используют 80% в качестве критерия годности аккумулятора. Рабочий день не будет полным без проверки резервной емкости перед перезарядкой, и анализатор аккумуляторов может выполнять такие выборочные проверки. Если аккумулятор с самой низкой производительностью в автопарке все еще имеет резерв 20–30%, то целевую емкость можно снизить до 70%. Такая точная настройка находит золотую середину между управлением рисками и экономикой.

Анализаторы аккумуляторов также выполняют входные проверки. Новый поставщик может предложить комплект по более низкой цене, но производительность, стабильность и долговечность неизвестны. Анализатор автоматически циклически разряжает аккумулятор и останавливается на выбранной целевой емкости, сохраняя количество циклов, характеристики напряжения и температуры.

Аккумуляторные батареи не выходят из строя внезапно, но их емкость уменьшается постепенно. Аккумуляторы, используемые ежедневно, следует обслуживать раз в 1–3 месяца. Необходимое время минимально; анализ парка аккумуляторов с помощью автоматического анализатора аккумуляторов занимает всего около 30 минут в день. Четырехстанционный анализатор аккумуляторов обеспечивает пропускную способность около 160 аккумуляторов при ежемесячном графике технического обслуживания.

Внутреннее обслуживание аккумуляторов практично для всех, и крупные организации нанимают внешние фирмы для предоставления этой услуги. Прибывший специалист по аккумуляторам сначала проверит все аккумуляторы путем полного анализа и заменит блоки, которые не соответствуют порогу емкости. Хорошие аккумуляторы идентифицируются с помощью сервисной этикетки и возвращаются. Интервалы тестирования и порог емкости необходимо согласовать заранее. Может быть установлена двухуровневая система, в которой аккумуляторы меньшей емкости переназначаются на менее критичные применения. Такая процедура обслуживания приводит к более высокой надежности и более низким эксплуатационным расходам.

Пример: Аккумуляторы в складской логистике

Многие IT-менеджеры сталкиваются с непростой задачей – снизить затраты на замену батарей и повысить надежность системы. Некоторые производители устройств рекомендуют заменять батарею ежегодно, но такой совет выгоден только поставщикам батарей, поскольку стоимость и воздействие на окружающую среду будут чрезмерно высокими. Батареи улучшились, как и срок их службы. Кроме того, некоторые приложения являются энергоэффективными, и батареи с емкостью до 70% могут питать сканер в течение всей смены. Нет необходимости заменять эти батареи слишком рано, но необходимо знать состояние батарей парка.

«Столкнувшись с постоянно высокими расходами на замену аккумуляторов, мы приобрели систему обслуживания. Всего за четыре месяца использования мы сэкономили более 6800 долларов США. В следующем году мы надеемся сэкономить более 10 000 долларов США. Возможность анализировать наши запасы аккумуляторов не только сократила наши ежегодные расходы, но и уменьшила время простоя для сотрудников. Аккумуляторов хватает на полную смену; дефектные аккумуляторы выявляются и немедленно удаляются».

Техническое обслуживание аккумуляторов исключает поломки, связанные с аккумуляторами, и экономит средства. Окупаемость современного анализатора аккумуляторов обычно составляет менее одного года; повышенная надежность и экологичность являются дополнительными преимуществами. Эксплуатация проста, а необходимое время на обслуживание в день короткое.