Как определить срок службы батареи
Более 100 лет использования
Люди используют аккумуляторные батареи уже более 100 лет, но этот источник питания до сих пор остается малоизученным. Аккумулятор — это бесшумный работник, который поставляет энергию, пока не перестанет функционировать из-за истощения и старения. Он более подвержен поломкам, чем большинство других частей системы. Со значительно более коротким сроком службы, чем у устройства-носителя, замена батареи становится проблемой, а вопросы «когда?» и «что, если?» остаются неопределенными. Некоторые батареи меняются слишком рано, но большинство остаются в эксплуатации слишком долго.
Проблемы эксплуатации
Портативная система хорошо работает, когда аккумуляторы новые, но уверенность в себе падает после того, как первые батареи требуют замены из-за снижения емкости. Со временем парк аккумуляторов превращается в смесь хороших и плохих аккумуляторов, и именно тогда начинается головная боль. Управление аккумуляторами требует, чтобы все аккумуляторы в парке поддерживались на приемлемом уровне емкости. Батареи, уровень емкости которых падает ниже заданного порога, необходимо заменить, чтобы сохранить целостность системы. Поломки аккумуляторов чаще всего случаются в день интенсивного движения или в чрезвычайных ситуациях, когда требуется больше, чем обычно, обслуживания.
Аккумуляторы и человеческий фактор
Аккумуляторы демонстрируют свойства, подобные человеческим, и нуждаются в надлежащем питании. Уход начинается с эксплуатации при комнатной температуре и разрядки умеренным током. Есть определенная правда в том, почему аккумуляторы, за которыми ухаживает отдельный пользователь, превосходят аккумуляторы из парка; исследования могут это подтвердить.
Проблема индикатора «готов»
Зарядка в целом хорошо изучена, но индикатор «готов» трактуется неправильно. «Готов» не означает «способен к работе». Нет никакой связи с производительностью аккумулятора, а зеленый индикатор не обещает полного времени работы. Все аккумуляторы заряжаются полностью, даже если они слабые, «готов» просто означает, что аккумулятор полностью заряжен.
Емкость аккумулятора уменьшается с возрастом, а время зарядки сокращается для никелевых аккумуляторов, а также частично для свинцово-кислотных, но не обязательно для литий-ионных. Более низкая способность к переносу заряда, которая препятствует потоку свободных электронов, удлиняет время зарядки старых литий-ионных аккумуляторов.
Короткое время зарядки приводит к тому, что разряженные аккумуляторы попадают в режим готовности к бою. Когда работники в чрезвычайной ситуации ищут только что заряженные аккумуляторы, неизбежно, что светящиеся индикаторы могут указывать на только что заряженные. (Обратите внимание, что время зарядки частично заряженного аккумулятора также короче.) На рисунке 1 показан индикатор «готовность».
Емкость и ресурс
Количество энергии, которую может удерживать аккумулятор, измеряется емкостью. Емкость – это главный показатель состояния, который определяет время работы и прогнозирует окончание срока службы аккумулятора при низком уровне заряда. Новый аккумулятор рассчитан на 100 процентов заряда, но мало какие аккумуляторы в эксплуатации обеспечивают полный заряд: рабочая емкость составляет 80–100 процентов. В качестве простого ориентира, аккумулятор двухсторонней радиостанции с емкостью 100 процентов обычно обеспечивает время работы 10 часов, 80 процентов – 8 часов, а 70 процентов – 7 часов.
Срок службы аккумулятора определяется количеством циклов. Литиевые и никелевые аккумуляторы обеспечивают от 300 до 500 полных циклов разряда/заряда, прежде чем емкость падает ниже 80 процентов.
Циклическая зарядка и разрядка — не единственная причина потери емкости; хранение аккумулятора при повышенных температурах также вызывает стресс. Полностью заряженный литий-ионный аккумулятор, хранящийся при температуре 40°C (104°F), теряет около 35 процентов своей емкости в течение года без использования. Сверхбыстрые зарядные устройства и резкая разрядка также вредны. Это сокращает срок службы аккумулятора вдвое, и любители могут это подтвердить.
