Розумні акумулятори та аналіз їхнього стану
Використання та обмеження
Хоча розумні акумулятори використовуються з середини 1990-х років, вони все ще поводяться як «чорний ящик» і не зв’язуються із зовнішнім світом. Виробники пристроїв продовжують вимагати заміни акумулятора за датою, зазначеною на упаковці, замість використання актуальних даних FCC, що зберігаються в самому акумуляторі. У результаті дорогі батареї часто викидаються кожні 2–3 роки, хоча їхній реальний термін служби може становити до 5 років.
Аналізатор акумуляторів
Відкривається новий етап, коли акумулятор може надавати просту та зрозумілу інформацію. Аналізатор акумулятора від Cadex дозволяє встановити зв'язок між користувачем і батареєю, надаючи внутрішні дані про стан роботи (SoF). Для візуалізації застосовується піктограма акваріума, яка складається з кільця заряду (SoC) та купола стану з повідомленнями: PASS (Пройдено), CHARGE (Заряджено), CHECK (Перевірити) і FAIL (Не пройдено). Купол також показує можливості накопичення енергії та наближення до межі Pass/Fail залежно від віку і використання.
Рисунок 1: Піктограма акваріума відображає стан батареї з першого погляду за допомогою цих повідомлень про стан
PASS (Прохід) вказує на достатню ємність, і CHARGE (ЗАРЯДКА SoC) вимагає заряджання перед використанням, оскільки SoC опустився нижче позначки Charge Alarm (Сигнал заряджання). CHARGE (ПЕРЕВІРКА) включає дисбаланс елементів, високу максимальну помилку, підвищений внутрішній опір тощо. FAIL (НЕУСПІХ) вказує на зниження ємності, перевищення календарної дати або перевищення попередньо встановленої кількості циклів.
Акумулятори LiFePO4
Надійні літій-залізо-фосфатні акумулятори для сонячних та резервних систем.
LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 (12В, 50Аг)
Компактний акумулятор із вбудованим BMS для безпечної роботи у сонячних та резервних системах.
Купити
LiFePO4 Victron Lithium SuperPack 12.8В 100Аг
Сучасна літій-залізо-фосфатна батарея (LiFePO4) з вбудованим BMS і захистом від перевантаження
Купити
LiFePO4 Victron Smart Battery 12.8V/100Ah
Високоякісне джерело енергії з довгим терміном служби, високою безпекою та сумісністю з екосистемою Victron Energy
КупитиСтан заряду та ємність
Індикатори стану акумулятора повинні розділяти стан заряду та ємність і розглядати їх як непов'язані один з одним об'єкти. Хоча акумулятор з низьким рівнем заряду можна заряджати, втрата ємності є постійною та передбачає закінчення терміну служби. Цей стан демонструється чорною смугою на стелі зверху Fishbowl. Натискання на купол стану на пристрої із сенсорним екраном показує можливі дефекти, а також інформацію про модель акумулятора, технічні характеристики, серійний номер та дату виробництва. Користувач може змінити налаштування Fishbowl.
Хмарні рішення та управління парком батарей
Зберігання результатів тестування акумуляторів у хмарній базі даних дозволяє отримати огляд усього парку акумуляторів з точки зору місцезнаходження, застосування, продуктивності та вимог до обслуговування. Це стало можливим завдяки наявності серійного номера та дати виробництва в інтелектуальному акумуляторі. Щоб перевірити акумулятори, що потребують заміни, оператор просто викликає акумулятори, ємність яких впала нижче 80 відсотків або старші, скажімо, за 5 років.
Оператор також може перевірити SoC, перерахувавши всі акумулятори з резервом менше 10 відсотків перед заряджанням. Обмежений резерв може призвести до відмови під час інтенсивного руху або в надзвичайній ситуації. Якщо він постійно низький, поріг цільової ємності для оцінки «зараховано/не зараховано» слід встановити вище, щоб збільшити резерв. З іншого боку, якщо більшість акумуляторів повертаються з 40 відсотками ємності після тривалої роботи або цілого дня, то цільову ємність можна знизити без шкоди для надійності.
Надійність, економія та екологія
Аналізатор батарей знаходить золоту середину між надійністю та економічністю. Термін служби кожної батареї може бути повністю використаний, а надійність системи покращена, що зменшує шкоду для навколишнього середовища та знижує експлуатаційні витрати. Крім того, менше пристроїв відправляється на ремонт, оскільки батарея стає контрольованою деталлю.
Економію коштів завдяки аналізу батарей було продемонстровано в лікарні на 340 ліжок у США. Коли потреба в заміні батарей для моніторів пацієнта досягла 56 000 доларів США за методом дати, керівник заперечив і попросив перевірити комплекти батарей за допомогою аналізатора батарей. Це показало, що більшість батарей були в хорошому стані, і бюджет було скорочено до 11 000 доларів США.
Військова служба — це ще одне застосування, де може допомогти аналіз батарей. Сучасний солдат носить із собою рації, GPS-пристрої, смартфони, окуляри нічного бачення, інфрачервоні приціли, ліхтарики та обладнання для боротьби зі саморобними вибуховими пристроями. Це приблизно сім типів батарей, з яких 10 упаковок потрібно кожна для 72-годинної місії вагою близько 9 кг (20 фунтів) на солдата. Батарейки стали другою за величиною статтею витрат після боєприпасів. Цю суму можна зменшити за допомогою програми технічного обслуговування, без якої солдати незабаром носять каміння замість батарей, як показано на рисунку 2.
Рисунок 2: Солдат носить каміння замість батарей
Технічне обслуговування запобігає потраплянню сухостою до військового арсеналу. Цифровий стан «розумних» акумуляторів можна перевірити за лічені секунди або записати під час кожного заряджання.
Застосування у дронах та робототехніці
Інші способи використання аналізатора батарей – це дрони та роботи. Дрони вимогливо ставляться до батареї, оскільки великі навантаження призводять до коротшого, ніж очікувалося, терміну служби. Технічне обслуговування батареї має першорядне значення для запобігання аварії дорогого транспортного засобу у разі необхідності повторного заходу на посадку.
Технічне обслуговування акумулятора за допомогою аналізатора акумулятора найкраще здійснювати в зарядному пристрої. Така система показує ємність при кожному заряді. Або ж швидке встановлення показує стан акумулятора перед використанням. Знання продуктивності кожного акумулятора дозволяє планувати місію відповідно до доступного джерела енергії, зменшуючи кількість незапланованих подій.
Хмарна інтеграція та класифікація батарей
Бездротове підключення до хмари дозволяє колективне керування акумулятором, при якому кожен заряд оновлює інформацію. Це забезпечує одну з найпрозоріших систем керування акумулятором без додаткової логістики. Стан акумулятора можна відобразити на ПК або смартфоні одним клацанням пальця.
Розумні акумулятори та зарядні пристрої з оцінкою продуктивності додатково допомагають класифікувати акумулятори за групами продуктивності: акумулятори класу А з ємністю 90–100 відсотків можна резервувати для критично важливих завдань, акумулятори класу B з ємністю 80–90 відсотків призначені для щоденного використання, а акумулятори класу C з ємністю 70–80 відсотків можна зберігати як запасні або використовувати для коротших доручень. Повний контроль над парком акумуляторів підвищує надійність, спрощує логістику та захищає навколишнє середовище, оскільки кожен акумулятор можна використовувати протягом повного терміну служби.
