fbpx

Эксплуатация литий-ионных аккумуляторов

Правильная эксплуатация литий-ионных аккумуляторов

     Последние 10 лет электротранспорт стремительно развивается, трансформируясь из дорогих и в общем-то бесполезных игрушек в настоящие средства индивидуальной мобильности и личный транспорт.  Развитие элементов питания – основной фактор этих изменений. Современные элементы питания позволили создавать транспортные средства от велосипедов до магистральных грузовиков с достаточной для коммерческой эксплуатации автономностью.  Однако, производство таких батарей остается трудоемким, технологически сложным и дорогим процессом. При этом мало кто информирован, что правильная эксплуатация таких батарей позволяет существенно увеличить срок их службы. В данной статье мы постарались собрать самую существенную информацию относительно эксплуатации Литий-ионных аккумуляторов. Для того чтобы батарея Вашего Sur-Ron безотказно работала весь срок, заложенный производителем.

Батарея Sur-Ron Light Bee

Советы:

— Избегайте механических повреждений батареи. При выемке и установке батареи следите, чтобы провода подключения не мешали манипуляциям. 
— Держите контакты батареи и подключаемого к ней разъема в чистоте. При плохом или затрудненном контакте разъемы могут нагреваться и оплавиться.
— Всегда выключайте автомат при подключении/отключении батареи. При включенном автомате при размыкании/замыкании контакты искрят и подгорают, что может привести к ухудшению контакта и нагреву.

Температурный режим

Первое и основное для «здоровья» Вашей батареи — это температурный режим. В основе работы любого элемента питания лежит химическая реакция, скорость течения которой зависит от температуры. Большинство батарей эффективнее всего работают при температурах 20-25 0С. Производитель всегда указывает допустимые температурные диапазоны для заряда и разряда (эксплуатации) батареи.

Для стоковой батареи Sur-Ron справедливы следующие параметры:

— Эксплуатировать и хранить батарею можно от — 20 0С до 60 0С.
— Заряжать от 10 0С до 45 0С    

Отметим, что наибольшую опасность представляет именно перегрев, который может являться следствием стрессовых режимов заряда и разряда или воздействия внешней среды. Низкие температуры не способны причинить литиевой батарее такой ущерб, какой причиняет перегрев. Батарея просто не сможет отдавать полную мощность, после прогрева до рабочей температуры свойства её электролита восстановятся.

Для исключения случаев перегрева при заряде и разряде в корпусе АКБ есть специальное устройство BMS (Система управления батареей). Она оборудована датчиками, которые отслеживают температуру внутри корпуса, токи и напряжение во всех циклах эксплуатации батареи.  При возникновении внештатных ситуаций это устройство переведет работу батареи в аварийный режим.

Советы:

— Соблюдайте температурный режим, предусмотренный заводом-изготовителем.
— При хранении и заряде не оставляйте батарею под прямыми лучами солнца, вблизи источников тепла и открытого огня.
— Ни в коем случае не заряжайте батарею если её температура ниже 0 0С

— При эксплуатации в зимний период, держите батарею в тепле до момента установки в байк. При разряде АКБ нагреваются, это сохранит её характеристики даже при длительном нахождении на морозе.

Используйте оригинальное зарядное устройство.

Для зарядки литий-ионных (Li-Ion) источников питания применяется алгоритм CC/CV (Constant Current/Constant Voltage), который предполагает сначала зарядку постоянным по величине током, а затем напряжением с постоянным значением. Заряд батареи происходит в 2 этапа:

— На первом этапе поддерживается постоянное значение тока заряда, которое находится в диапазоне 0,5С-1С. На этом этапе напряжение на контактах довольно быстро растет.

— При достижении значения 80 % от полной емкости батареи начинается второй этап зарядки, при котором напряжение поддерживается на достигнутом уровне, а ток постепенно снижается до значений 0,05С–0,1С. При их достижении цикл заряда заканчивается.

Штатные зарядные устройства Sur-Ron, осуществляют полностью автоматизированный цикл заряда. Устройство согласованно с BMS батареи и самостоятельно выбирает нужный режим заряда, а в конце цикла автоматически отключается.

Советы:

— Если Вы не обладаете специальными навыками и знаниями — не применяйте неоригинальные зарядные устройства. Перезаряд или перегрев, может вызвать пожар. 
— Следите чтобы не было препятствий для работы вентилятора охлаждения зарядного устройства.
— Для штатных зарядных устройств – характерно кратковременное включение спустя некоторое время после окончания цикла заряда. Это нормально и пугаться этого не стоит.

Не допускайте полного разряда. 

Особенностью литий-ионного аккумулятора является отсутствие «эффекта памяти», поэтому их можно заряжать, не дожидаясь полной разрядки.

Многие производители рассчитывают срок жизни батареи по количеству циклов полного разряда (до 0%). Среднее значение кол-ва циклов разряда (срок эксплуатации) для хороших аккумуляторов: 400-600. Но(!) этот показатель можно увеличить за счёт уменьшения Глубины Разряда (Depth Of Discharge).

Условно, Глубина Разряда равна кол-ву процентов израсходованных Вами до цикла заряда. Например, если Вы начали заряжать батарею, когда индикатор показывал 20%, то Глубина Разряда составит 80%. В таблице ниже показан пример зависимости количества циклов разряда литий-ионного аккумулятора от Глубины Разряда:

Советы:

— Для увеличения срока службы литий-ионного аккумулятора, старайтесь заряжать его как можно чаще. Не дожидаясь полного разряда.
— Уменьшите, если это возможно, среднюю Глубину Разряда (DoD). Так Вы увеличите срок службы Вашей батареи.

Обслуживание и Хранение

  Когда вы длительное время не используете батарею Sur-Ron, необходимо создать условия для её длительного хранения. Из-за особенностей элементов питания их нельзя хранить ни полностью заряженными, ни полностью разряженными. Это может серьезно ухудшить характеристики батареи, когда Вы вновь начнете ей пользоваться. Идеальными условиями хранения являются комнатная температура и заряд в «средней точке» это около 3,6В на один элемент.

Обслуживания в классическом понимании такие батареи не требуют. Однако даже при соблюдении всех условий, о которых мы сегодня упоминали, в силу особенности конструкции батареи, может возникать дисбаланс напряжения между кластерами параллельно соединенных элементов питания. Что может в крайних случаях может привести к значительному дисбалансу и ухудшению характеристик батареи в целом. Современные BMS частично решают эту проблему, но по-настоящему отбалансировать Вашу батарею сможет только Специалист на дорогостоящем оборудовании с неполной разборкой батареи.  

Советы:

— Храните батарею при температуре от 1 0С до 25 0С. И поддерживайте заряд в диапазоне от 40 до 60 % весь период хранения.
— Следите за состоянием своей батареи. Раз в 2 сезона проверяйте остаточную емкость и при необходимости балансируйте батарею.