Различия между быстрой и медленной зарядкой
Быстрая зарядка – это постоянный ток, который требует полчаса для зарядки до 80%. Медленная зарядка использует переменный ток и занимает 6-8 часов.
Влияние низких температур
Низкие температуры влияют на работу литий-ионных аккумуляторов, ухудшая их эффективность и долговечность. Производительность аккумуляторов в холоде может снижаться по разным причинам. Для минимизации влияния холода, рекомендуется избегать зарядки и использования в сильных морозах, обеспечивать изоляцию и подогрев аккумуляторов в экстремально холодные дни.
Частое отключение питания зарядной станции
Сбои в работе зарядных станций могут быть вызваны износом деталей или проблемами со стандартами. В случае частого отключения, возможно, требуется замена деталей или обновление ПО.
Десульфатация автомобильного аккумулятора
Для предотвращения проблем с аккумулятором, важно контролировать сульфатацию заранее. Восстановление после глубокой разрядки также возможно с помощью специализированных зарядных устройств и режимов восстановления.
Восстановление аккумуляторной батареи
Отключите источник питания оборудования, в котором находится аккумуляторная батарея, извлеките ее из оборудования. Измерьте напряжение ячеек с помощью вольтметра. Если напряжение значительно ниже номинального (например, 1,5 В вместо 3,7 В), то, возможно, она находится в спящем режиме.
Подключите ее к зарядному устройству, выберите режим восстанавливающей зарядки. Учитывайте, что глубокая разрядка в течение недели делает шансы на восстановление минимальными.
Использование специальных зарядных устройств
Если специального зарядного устройства нет, то можно сначала использовать более низковольтное зарядное устройство. Радикальным способом считается удаление контроллера, блокирующего зарядку. Самостоятельно заниматься этим не стоит, следует обратиться в ремонтную службу.
Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog. Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.
Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов
Купить тяговую батарею
При согласованном использовании материалов необходима ссылка на https://www.forklift.blog/.
Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.
Все размещенные на нашем сайте ссылки предоставлены исключительно в информационных целях. Мы не осуществляем рекламную деятельность и не преследуем коммерческие интересы. Наша цель — обеспечить посетителям доступ к дополнительной информации, расширяя их знания на темы, затронутые нашим ресурсом.
Влияние высоких температур
Высокие температуры оказывают значительное влияние на литий-ионные аккумуляторы, что может привести к ряду негативных последствий для их производительности и безопасности. При повышении температуры происходит ускорение химических реакций внутри аккумулятора, что может вызвать:
- Перегрев аккумулятора
- Деформацию структуры аккумулятора
- Повреждение раствора электролита
Для минимизации влияния высоких температур на литий-ионные аккумуляторы важно обеспечить адекватное охлаждение, избегать длительного воздействия прямых солнечных лучей и не использовать аккумуляторы в условиях, превышающих рекомендуемые рабочие температуры. Эти меры помогут продлить срок службы аккумуляторов и обеспечить их безопасное использование.
Значение цветов индикатора на аккумуляторе
Рассмотрим более подробно цветовые обозначения индикаторов современных аккумуляторных батарей, чтобы уточнить, о чем сигнализирует каждый из цветов.
Подробное знакомство с конструктивными особенностями, которые имеют современные необслуживаемые аккумуляторные батареи, показывает, что, как правило, речь идет о трех цветах индикации – зеленом, белом и черном (в отдельных моделях предусмотрено также наличие красного оттенка). В зависимости от того, какой из них мы видим в окошке индикатора, можно сделать вывод о степени заряженности АКБ и состоянии электролитного раствора.
Лучшая температура для Li-ion аккумуляторов
Идеальная температура для работы литий-ионных АКБ составляет около +20 °С, с возможным отклонением на 5–10 градусов в любую сторону.
Для зарядки рекомендован диапазон от +5 до +20 °С, но можно расширить его – от +1 до +30 °С.
Для хранения оптимально подходят более низкие значения – от 0 до +10 °С, причем лучше всего хранить Li-ion аккумуляторы частично заряженными, на 30–50%.
Если хранить АКБ заряженными на 100%, это приведет к уменьшению восстанавливаемой емкости.
Индикатор емкости аккумулятора окрашен в один из указанных цветов, которые сигнализируют о наличии или отсутствии проблем:
Зеленый индикатор
В смотровом глазке аккумулятора говорит, что все в полном порядке – батарея полностью заряжена и не нуждается в подзарядке, а значит, режим эксплуатации автомобиля может быть штатным.
Красный индикатор на аккумуляторе
Это повод для тревоги, как и любые другие сигналы этого цвета. Если вы видите в глазке такую окраску, имеет место сильная разрядка аккумуляторной батареи, а значит, ее необходимо как можно быстрее зарядить с помощью специального устройства. Двигатель в этом случае может не запуститься.
Черный
Многие неопытные водители не знают, как себя вести, обнаружив на АКБ индикацию этого цвета. Все довольно просто – в данном случае речь идет об аналоге красного индикатора. Из-за низкой плотности электролитного раствора зеленый шарик может опуститься на дно трубки. Необходимо незамедлительно воспользоваться зарядным устройством, чтобы батарею можно было снова использовать по назначению.
Индикатор белого цвета
В банках сильно не хватает электролитного раствора. В таком случае восполнить недостаток дистиллированной воды можно, только разобрав корпус АКБ. Лучше всего обратиться за помощью к профессионалам.
Итак, цвет индикатора на аккумуляторе, помимо уровня заряда, указывает на состояние электролита. Если он зеленый, волноваться не о чем, а вот при появлении красного или черного батарея нуждается в зарядке.
Если в окошке появляется белый цвет, это говорит о дефиците электролитного раствора. Долить рабочую жидкость в секции современной необслуживаемой аккумуляторной батареи вполне возможно, однако первым делом необходимо убедиться в отсутствии трещин и повреждений на корпусе АКБ. Наличие дефектов может стать причиной нехватки дистиллированной воды, которая постепенно попросту испаряется. Также утечка может происходить в специальных клапанах, которые отвечают за сброс избытка давления.
Для добавления дистиллированной воды в необслуживаемый аккумулятор водители используют разные способы, в том числе высверливают в корпусе отверстия. Специалисты не рекомендуют прибегать к подобным методам.
С другой стороны, хранение литиевых ХИТ в состоянии глубокого разряда еще опаснее. В таком случае в структуре химических источников тока происходят необратимые изменения, и восстановить литий-ионные АКБ, которые долго находились в разряженном состоянии, не получится. К тому же, такие попытки могут привести к внутреннему короткому замыканию, возгоранию и другим неприятностям, т.к. при хранении в глубоко разряженном состоянии литиевые аккумуляторы склонны к росту дендритов и другим необратимым изменениям в структуре.
Что делать, если я не могу вытащить разъем для зарядки после зарядки?
Существует много причин для этой проблемы. Если это произошло, следующие способы обычно помогают решить проблему. Суть операции заключается в подтверждении того, что зарядка автомобиля прекращена и автомобиль разблокирован.
A.Ручная разблокировка разъема зарядки
Порты зарядного разъема имеют функцию блокировки во избежание случайного отсоединения при зарядке автомобиля. Мы можем узнать у оператора зарядной станции, где находится устройство аварийной разблокировки зарядного разъема, а затем использовать соответствующий инструмент, чтобы переключить направление разъема для его разблокировки.
B.Перезапустите зарядную станцию или транспортное средство
Разблокируйте электромобиль после запирания его автомобильным ключом; блокирующее устройство зарядного разъема может разблокироваться самостоятельно. Или перезапустите зарядный пост и прекратите зарядку после 1-2 минут зарядки; блокирующее устройство зарядного разъема может также разблокироваться самостоятельно.
C.Функция разблокировки электромобиля
В некоторых автомобилях есть переключатель и кнопка разблокировки рядом с зарядным портом или внутри автомобиля, которые можно задействовать для разблокировки. Не стесняйтесь обращаться к руководству станции, если вышеуказанная операция не может завершить разблокировку.
Часто задаваемые вопросы об индикаторе на аккумуляторе
Обычно достаточно ознакомиться с надписями, которые производитель наносит на корпус аккумуляторной батареи вблизи окошка индикатора, чтобы разобраться в наборе цветовых сигналов и их значении.
Что происходит, когда АКБ выходит из строя из-за окончания срока службы?
Обычно в таких случаях оплывает активная масса, что приводит к критическому снижению напряжения под нагрузкой (его не хватает, чтобы прокрутить вал стартера даже на один оборот). В глазке индикатора при этом может быть зеленый шарик, хотя батарея уже подлежит замене.
Какие значения вольтажа называют критическими?
Речь может идти как о слишком больших, так и о низких значениях. Чересчур высокий вольтаж может стать причиной повреждения батареи, а небольшого напряжения попросту не хватает для того, чтобы прокрутить вал стартера. При падении ниже 9 вольт АКБ подлежит замене. Если под нагрузкой батарея выдает больше 15 В, это может привести к вскипанию электролитного раствора.
Мы разобрались, как работает индикатор на аккумуляторе и как правильно интерпретировать его показания, которые не во всех случаях могут быть объективными из-за влияния различных факторов: уровня рабочей жидкости, избыточной зарядки, высокой или низкой температуры окружающего воздуха и т. д. Точно определить, в каком состоянии находится аккумуляторная батарея, можно с помощью специальных измерительных приборов – мультиметра, вольтметра или нагрузочной вилки.
Всегда ли будет гореть зеленый на исправном аккумуляторе
Всплытие зеленого шарика в трубке индикатора АКБ свидетельствует о полной зарядке последней. Иногда даже работающий генератор или использование специального зарядного устройства не приводят к появлению такого сигнала. Существует несколько возможных причин.
Одной из них может стать избыточная зарядка батареи, в результате которой в закипевшей рабочей жидкости появляются пузырьки и в индикаторе, заполненном газом, не может всплыть зеленый шарик. Такой процесс обычно сопровождается сульфатацией пластин, приводящий к снижению емкости и производительности АКБ.
Также аккумуляторная батарея может плохо держать заряд, например, из-за изношенных или поврежденных пластин, нарушенных контактов и т. п.
Если в секциях автомобильной аккумуляторной батареи не хватает жидкости, всплытие зеленого шарика затруднено даже при полном заряде. Для того чтобы он всплыл, необходимо давление электролитного раствора.
Первым делом стоит убедиться, что в секциях аккумуляторной батареи достаточно рабочей жидкости. Если есть такая необходимость, нужно восполнить нехватку дистиллированной водой. АКБ, переставшие удерживать заряд, подлежат замене. Когда возникают подозрения, что батарею перезарядили, может помочь десульфатация пластин.
Обслуживая аккумуляторы, следует соблюдать все рекомендованные предосторожности и пользоваться средствами индивидуальной защиты. Серная кислота, содержащаяся в электролитном растворе, и выделение токсичного газа могут нанести вред здоровью человека. Также следует опасаться воспламенения электролита и взрыва банок.
Всегда ли будет гореть зеленый на исправном аккумуляторе
Точность показателей индикатора на аккумуляторе
Встроенные индикаторы на автомобильных аккумуляторных батареях дают возможность своевременно и относительно точно определить, что уровень зарядки или рабочей жидкости ниже нормы. Однако не следует полностью полагаться на такие устройства. Достаточно часто автомобилисты сталкиваются с неточностью их показаний. Кроме того, гидрометры нередко выходят из строя, если судить по многочисленным отзывам пользователей.
Причины неисправности или некорректной работы индикатора могут быть разными:
Советы по поддержанию оптимального температурного режима
Для поддержания оптимального температурного режима литий-ионных аккумуляторов и максимизации их производительности и срока службы, важно следовать нескольким рекомендациям:
Следуя этим советам, вы сможете продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов и сохранить их производительность на высоком уровне.
Способы точного определения заряда аккумулятора
Существует два вида проверок автомобильных аккумуляторных батарей: под нагрузкой и без нее. Первый вид испытаний позволяет также оценить исправность генератора и его способность выдавать требуемую мощность.
Напряжение, выдаваемое автомобильными аккумуляторными батареями без нагрузки, измеряют мультиметром и нагрузочной вилкой. Тест должен выполняться с соблюдением двух обязательных условий. Первое: замеры проводятся по прошествии определенного времени после выключения мотора (в идеале речь идет о 12 часах, а минимум составляет от 2 до 3 часов). Кроме того, необходимо, чтобы температура окружающего воздуха была не менее +18 °C.
Если для измерения напряжения используется мультиметр, необходимо соблюдать следующую последовательность действий:
Показания считываются с дисплея прибора.
Напряжение, вольтУровень заряда аккумуляторной батареи, %
При измерении с помощью нагрузочной вилки:
Стрелка будет постепенно опускаться. Для определения уровня зарядки АКБ нужно наименьшее значение, которое отобразиться на дисплее. Если вилка искрит при подключении, не стоит волноваться, это вполне нормально.
Под нагрузкой автомобильные аккумуляторные батареи проверяют мультиметром. Для выполнения измерений:
Нормальные значения при заведенном ДВС колеблются от 13,5 до 14 вольт. При включении потребителей (фары, печка и т. п.) в норме наблюдается падение напряжения на величину от 0,1 до 0,2 вольта. Этот метод часто используют для определения работоспособности генератора. Если при включении приборов, потребляющих электричество из бортовой сети, напряжение падает ниже 13,5 вольта, это говорит о том, что данное устройство перестало выдавать номинальную мощность.
Рекомендуемый диапазон рабочих температур
Для литий-ионных аккумуляторов рекомендуемый диапазон рабочих температур составляет от 20 °C до 25 °C (от 68 °F до 77 °F) для оптимальной зарядки и разрядки. В этих условиях аккумуляторы демонстрируют наилучшую производительность, максимальную эффективность и долговечность. При зарядке аккумулятор может безопасно работать в диапазоне от 0 °C до 45 °C (от 32 °F до 113 °F), но следует избегать зарядки при температурах за пределами этого диапазона, чтобы предотвратить ухудшение химических свойств и возможные повреждения. Разрядка литий-ионных аккумуляторов, как правило, возможна в более широком диапазоне температур, от -20 °C до 60 °C (-4 °F до 140 °F), хотя эффективность аккумулятора может снижаться при крайних значениях этого диапазона.
Оптимальное поддержание рекомендуемого температурного диапазона помогает продлить срок службы аккумулятора, увеличить его надежность и избежать потенциальных рисков для безопасности.
После подключения зарядного разъема электромобиль не заряжается, что делать?
Процесс зарядки новых энергетических транспортных средств состоит из шести основных этапов: физическое подключение, включение низковольтного вспомогательного питания, квитирование зарядки, настройка параметров зарядки, зарядка и окончание зарядки.
Когда зарядная станция EV заряжает электромобиль, первым шагом является подтверждение соответствия зарядного разъема и зарядного интерфейса.
Если зарядный разъем и интерфейс EV совпадают, переходят к следующему шагу. Зарядка с помощью низкого напряжения — это процесс, в котором BMS EV и зарядная станция подтверждают друг друга.
Если автомобиль и зарядный пост совпадают, BMS отправляет подробную информацию об автомобиле для обмена информацией с зарядным портом. Стандартная зарядка не может быть завершена, если автомобиль и зарядный столб не совпадают.
Обычно, как только происходит сбой зарядки или прерывание зарядки, порт зарядки отображает код причины сбоя зарядки.
Рекомендуется позвонить в службу поддержки клиентов зарядной станции или узнать у сотрудников зарядной станции значение указанного кода неисправности, чтобы определить, вызвана ли неисправность зарядки автомобилем или зарядным портом.
Контроль температуры
Соблюдение оптимальных температурных условий при эксплуатации Li-ion элементов питания напрямую влияет на их производительность и безопасность использования. Контроль температуры – одно из важнейших условий для корректного применения литий-ионных АКБ и недопущения нештатных ситуаций.
Для мониторинга рабочих параметров и защиты аккумуляторных батарей от опасных состояний используют BMS платы. Именно эти электронные контроллеры следят, чтобы напряжение, температура, отдаваемые токи и другие параметры не выходили на установленные границы. В опасных ситуациях они просто отключают АКБ от нагрузки или зарядного устройства, не допуская повышения возникших рисков , перезаряда, токовых перегрузок и т.д.).
Эффекты при перегреве гораздо сложнее и опаснее, чем при переохлаждении. Поэтому в большинстве БМС плат реализована защита от перегрева, а об утеплении и подогреве АКБ для зимнего использования нужно позаботиться дополнительно. Датчик температуры позволяет контролировать состояние батареи, включать подогрев при снижении значения ниже установленного минимума и отключать при достаточном нагреве.
Какие аккумуляторы можно восстанавливать?
Десульфатация не всегда является “спасением” для аккумулятора. Некоторые устройства не подлежат восстановлению из-за физических дефектов. Поэтому перед десульфатацией лучше проверить целостность аккумулятора и, при наличии повреждений – отправить его на переработку.
Если у АКБ все в порядке с корпусом, то выявить необходимость десульфатации можно по следующим признакам:
В этих случаях можно выполнить очистку пластин от солевого налета.
Следует ли мне выбрать станцию быстрой зарядки EV или медленной зарядки EV?
Теоретически, частая быстрая зарядка нанесет некоторый вред аккумулятору по сравнению с медленной зарядкой. Частая быстрая зарядка ускорит поляризацию элемента батареи, что приведет к выпадению литиевого осадка в элементе.
Осадок лития в ячейке затем уменьшает количество ионов лития, что в конечном итоге приводит к снижению емкости батареи и влияет на срок ее службы.
Однако, помимо литий-железо-фосфатных батарей, быстрая зарядка позволяет батарее отдохнуть.
Вкратце, металлический литий вернется в литий-ионный, а критическая температура вернется к типичным значениям. Но частая быстрая зарядка все равно снизит способность батареи к восстановлению.
Поэтому, чтобы обеспечить лучшее решение для электромобиля, вы можете выбрать практику «ежедневная медленная зарядка, экстренная быстрая зарядка» или медленную зарядку раз в неделю для пополнения запасов.
В случае ежедневной езды, если текущей оставшейся мощности недостаточно для выполнения пробега до следующего пункта назначения, следует найти поблизости зарядный пункт для подзарядки.
Если у вас достаточно времени, попробуйте выбрать режим медленной зарядки.
Влияние температуры
Эксперименты с Li—Ion аккумуляторами показали, что внезапной глубокой разрядке может способствовать резкое охлаждение после перегрева. Если перегретый аккумулятор полностью разряжался, а затем быстро охлаждался, то при подаче тока его сопротивление и температура аномально возрастали, а элементы теряли большую часть емкости. В результате эксперимента литий-ионные батареи достигали напряжения отключения всего за 10 минут.
Можно ли заряжать электромобили в дождливые дни?
Многие люди беспокоятся, что дождевая вода проникнет в аккумулятор во время движения или зарядки во время дождя, что приведет к утечке.
Водонепроницаемость зарядной станции, гнезд для зарядных разъемов и других компонентов строго контролируется, чтобы избежать несчастных случаев, таких как утечка во время зарядки.
Что касается электромобилей, то бортовые силовые батареи проектируются водонепроницаемыми, а зарядные порты — с изолирующими уплотнениями.
Поэтому можно заряжать электромобиль в дождливые дни.
Тем не менее, во время зарядки необходимо использовать зонтики и другие предметы для экранирования и защиты зарядного порта и зарядного разъема в сухом состоянии и держать руки сухими при подключении и отключении электропистолета и закрытии крышки зарядного устройства автомобиля.
В случае грозы, тайфуна или другой плохой погоды старайтесь не выбирать зарядку на открытом воздухе в целях личной безопасности.
Важность температурного режима
Температурный режим играет критическую роль в работе литий-ионных аккумуляторов, влияя на их производительность, безопасность и срок службы. Поддержание аккумулятора в оптимальном диапазоне температур обеспечивает эффективную зарядку и разрядку, максимизирует емкость хранения энергии и предотвращает быстрый износ. Слишком высокие температуры могут привести к ускоренной деградации аккумуляторных материалов, снижению емкости и даже к термическому разгону, представляющему опасность возгорания. С другой стороны, слишком низкие температуры замедляют химические реакции в аккумуляторе, снижая его мощность и способность к зарядке. Поэтому контроль за температурой является ключевым аспектом для поддержания оптимальной работы и долговечности литий-ионных аккумуляторов.
Нужно ли заряжать электромобили каждый день?
Количество раз зарядки и разрядки не имеет прямого отношения к сроку службы батареи питания; сама батарея E150EV не имеет функции памяти.
В принципе, клиентам рекомендуется заряжать и разряжать вовремя, удобная зарядка и разрядка может поддерживать лучшую разрядную емкость силовой батареи.
Удобная зарядка после зимнего использования может обеспечить более высокую температуру батареи питания, что позволяет избежать стадии нагрева при зарядке и, таким образом, эффективно сократить время зарядки.
Если текущая дальность не влияет на ваши регулярные поездки, то заряжать и разряжать силовую батарею можно в среднем каждые 3-5 дней.
Если автомобиль необходимо поставить на длительную стоянку, отсоедините отрицательную клемму низковольтной батареи.
Рекомендуется парковать силовую батарею при 50-80 от ее емкости, поскольку силовая батарея имеет свойство саморазряда.
Согласно тесту, при стоянке в течение 1 месяца будет потребляться в среднем%-5% единиц энергии.
Клиенты также рекомендуют заряжать и разряжать батарею питания раз в 1-2 месяца, чтобы избежать ухудшения характеристик батареи из-за длительной стоянки.
Когда заряд электромобиля приближается к 30%, рекомендуется своевременно восполнять энергию.
Если автомобиль часто находится под контролем, ниже 10% автомобиль перейдет в режим ограничения скорости, например, продолжение движения приведет к чрезмерному разряду силовой батареи, что также скажется на производительности батареи.
Задачи и устройство индикатора на аккумуляторе
Состояние автомобильной аккумуляторной батареи в первую очередь определяется уровнем и плотностью электролитного раствора.
Все секции (банки) аккумулятора, по сути, являются обратимыми химическими генераторами электрического тока, которые могут накапливать и отдавать электроэнергию. Причиной образования последней становятся реакции, происходящие на пластинах, которые погружены в серную кислоту, растворенную в дистиллированной воде.
Задачи и устройство индикатора на аккумуляторе
Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи работают за счет химических реакций, которые происходят в электролите. Когда батарея разряжается, активный материал на электродах претерпевает окислительно-восстановительную реакцию, а раствор превращается в дистиллированную воду.
Полная разрядка недопустима, так как электрическая емкость аккумуляторов после глубокой разрядки становится затруднительной или даже невозможной. В таких случаях принято говорить о «сульфатировании» батареи, так как происходит формирование крупных кристаллов сульфата свинца, которые изолируют электроды и препятствуют проведению тока, необходимого для зарядки.
Для того чтобы не пропустить момент полной разрядки аккумуляторной батареи по той или иной причине, необходим регулярный контроль степени заряженности. Выполнить такую проверку с помощью специальных приборов и устройств под силу только водителям, которые имеют соответствующие навыки и опыт. Однако благодаря наличию на современных аккумуляторах специальных индикаторов, отслеживать состояние АКБ стало намного проще.
Такие датчики, как правило, выполнены в виде круглых окошек, прикрытых крышкой из прозрачного пластика, которые водители называют «глазками». Обычно в инструкции к аккумуляторной батарее указывается, что о нормальной зарядке свидетельствует зеленый цвет –появление других будет сигналом об отклонениях от нормы. На практике все обстоит несколько сложнее.
С тех пор как индикаторы заряда аккумулятора появились практически на всех АКБ, производители стараются сделать их максимально простыми и недорогими. Такие устройства работают по принципу примитивного ареометра, в котором о плотности электролитного раствора в «банках» сигнализируют специальные поплавки.
Все поплавки обладают определенной плотностью, а значит, плавают, только когда электролитный раствор по этому показателю достигает достаточных значений. В ходе зарядки происходит всплытие этих устройств, начиная с самых легких. Постепенно они все поднимаются на поверхность и индикатор становится зеленым.
Как избежать глубокого разряда при хранении
В рекомендациях по хранению все еще существует неопределенность. Новые литиевые батареи обычно поставляются заряженными на 30%. Многие производители просят хранить их заряженными на 40-50%, подзаряжая раз в два-три месяца. Другие производители советуют полную зарядку с последующим хранением в холодном месте. Однако известно, что полностью заряженная литий-ионная батарея потенциально опасна для хранения и транспортировки. В то же время, при комнатной температуре Li—Ion аккумуляторы можно хранить и при низком заряде.
Использование литиевых АКБ на морозе
Большинство литий-ионных батарей на морозе теряют емкость. Также у них наблюдаются просадки напряжения, ухудшение токоотдачи, быстрая разрядка. Это связано с изменениями свойств электролита: снижение температуры негативно сказывается на подвижности ионов, скорости протекания химических реакций и производительности АКБ. Такие изменения носят временный характер и при повышении температурных значений исчезают.
Среди Li-ion элементов питания есть низкотемпературные аккумуляторы, способные эффективно работать при температуре от -40 до +50 °С. Их свойства обусловлены использованием особых электролитов, проводимость которых на морозе остается высокой. Для улучшения характеристик электролита на морозе производители используют специальные добавки, например, дифторфосфат лития LiPO2F2. К морозоустойчивым относятся также литий-титанатные и литий-железо-фосфатные АКБ.
Для остальных видов Li-ion батарей эффективное использование на холоде возможно при условии предварительного утепления корпуса теплоизоляционным материалом и использования системы подогрева с применением слаботоковых элементов. Такие меры минимизируют негативное влияние низких температур и позволяют полноценно использовать литий-ионные АКБ зимой. Также наличие системы подогрева позволяет заряжать литиевые батареи при отрицательной температуре окружающей среды.
Переразряд литиевой батареи
Глубоко разряженный литий-ионный аккумулятор нельзя оставлять в таком состоянии на долгое время. Если напряжение падает ниже безопасного порога, то медь токоприемника анода может раствориться в электролите. Во время зарядки множество ионов меди прилипнет к аноду, что приведет к образованию дендритов, которые в будущем могут стать причиной внутреннего короткого замыкания. Исправная литиевая батарея защищается от чрезмерной разрядки с помощью контроллера (платы BMS).
Саморазряд
Неиспользуемые — аккумуляторы могут саморазряжаться на 1,5-2% в месяц, при низких температурах скорость саморазряда увеличивается. Чтобы избежать чрезмерного разряда при длительном хранении, производители устанавливают схему защиты, которая автоматически отключает аккумулятор при напряжении элемента от 2,2 В до 2,9 В. Фактические значения напряжения отключения зависят от типа литиевых элементов и настроек производителя.
В результате батарея может перейти в «спящий режим». Она станет непригодной для использования, поскольку стандартный режим зарядки не поможет ее «разбудить». Если вам все же удастся получить заряд, то емкость окажется настолько мизерной, что станет непригодной для использования.
Как проверить информацию о зарядке, например, объем зарядки и мощность зарядки?
При зарядке нового энергетического электромобиля на центральном пульте управления в автомобиле будет отображаться ток зарядки, мощность и другая информация.
Дизайн каждого автомобиля отличается, и отображаемая информация о зарядке также отличается. Некоторые модели показывают зарядный ток как переменный, а другие — как постоянный.
Разница между переменным и постоянным током также огромна из-за различных значений напряжения переменного тока и преобразованного напряжения постоянного тока.
Например, при зарядке EX3 автомобиля Beiqi New Energy Vehicle ток, отображаемый на конце автомобиля, является постоянным зарядным током, в то время как зарядный столб показывает переменный зарядный ток.
Эта формула является приблизительной; строго говоря, следует также учитывать потери при конверсии, но в данном случае они игнорируются из-за низких потерь при конверсии.
Помимо переменного тока, порт для зарядки с дисплеем также покажет текущую мощность зарядки, накопленное время зарядки и другую информацию.
В дополнение к экрану дисплея в центральном блоке управления и зарядной станции, приложения некоторых моделей или APP зарядной станции также будут отображать информацию о зарядке.
Существует простая формула для времени зарядки новых энергетических электромобилей.
По этой формуле можно приблизительно рассчитать, сколько времени потребуется для полной зарядки.
Помимо емкости батареи и мощности зарядки, которые являются двумя факторами, непосредственно связанными с временем зарядки, сбалансированная зарядка и температура окружающей среды также являются общими факторами, влияющими на время зарядки.
Емкость аккумулятора
Емкость аккумулятора является одним из важных показателей для измерения производительности новых энергетических электромобилей.
Проще говоря, чем больше емкость батареи, тем больше дальность хода автомобиля на чистом электричестве и больше время зарядки; чем меньше емкость батареи, тем меньше дальность хода автомобиля на чистом электричестве и меньше время зарядки.
Емкость аккумулятора чисто электрических автомобилей новой энергии обычно составляет от 30 кВт/ч до 100 кВт/ч.
① Chery eQ1 имеет батарею емкостью 35 кВт/ч и запас хода 301 км.
② Дальнобойная версия Tesla Model X имеет аккумулятор емкостью 100 кВт-ч и запас хода 575 км.
Емкость аккумулятора подключаемого гибридного автомобиля на новой энергии относительно мала, обычно от 10 кВт-ч до 20 кВт-ч, поэтому дальность хода на электротяге также меньше, обычно от 50 км до 100 км.
Для одной и той же модели, чем больше емкость батареи, тем больше запас хода, если вес автомобиля и мощность двигателя в основном равны.
Запас хода BAIC New Energy EU5 версии R500 составляет 416 км, а емкость батареи — 51 кВт/ч, в то время как запас хода версии R600 составляет 501 км, а емкость батареи — 60,2 кВт/ч.
Мощность зарядки — еще один важный показатель для определения времени зарядки. Чем выше мощность зарядки одного и того же автомобиля, тем меньше время зарядки.
На фактическую мощность зарядки нового энергетического электромобиля влияют два фактора: максимальная мощность зарядной станции и максимальная мощность зарядки переменного тока электромобиля, а фактическая мощность зарядки принимает меньшее из этих двух значений.
A. Максимальная мощность зарядного поста
Обычная мощность зарядного поста переменного тока составляет 3,5 кВт и 7 кВт. Максимальный зарядный ток зарядного устройства мощностью 3,5 кВт составляет 16 А, а максимальный зарядный ток зарядного устройства мощностью 7 кВт составляет 32 А.
B. Максимальная мощность зарядки переменного тока для электромобилей
Предельная мощность зарядки переменным током новых энергетических электромобилей в основном отражается в трех аспектах.
① Интерфейс зарядки переменного тока
Технические характеристики интерфейса зарядки переменного тока обычно указаны на этикетке интерфейса EV.
Для электромобилей некоторые зарядные интерфейсы имеют ток 32А, так что мощность зарядки может достигать 7кВт, а некоторые интерфейсы для зарядки чисто электрических автомобилей имеют ток 16А, например, Dongfeng Junfeng ER30, который имеет максимальный ток зарядки 16А и мощность 3,5кВт.
Из-за небольшой емкости аккумулятора подключаемые гибридные автомобили оснащаются частично интерфейсом зарядки переменного тока 16A, а максимальная мощность зарядки составляет около 3,5 кВт.
Некоторые модели, такие как BYD Tang DM100, оснащены интерфейсом зарядки переменного тока 32А, с максимальной мощностью зарядки 7кВт (около 5,5кВт по измерениям пользователей автомобилей).
② Предельная мощность автомобильного зарядного устройства
При использовании зарядной станции переменного тока для зарядки электромобилей, работающих на новой энергии, основная роль зарядной станции переменного тока заключается в подаче питания и защите.
Компонент, преобразующий переменный ток в постоянный для зарядки аккумулятора, — это бортовое зарядное устройство. Предельная мощность бортового зарядного устройства напрямую влияет на время зарядки.
Например, BYD Song DM использует интерфейс зарядки переменного тока 16A, но ток зарядки может достигать максимум 13A, а мощность ограничена примерно 2.8kW~2.9kW.
В основном это связано с тем, что максимальный ток зарядки ограничен 13 А бортовым зарядным устройством, поэтому, несмотря на то, что для зарядки используется зарядный пост 16 А, фактический ток зарядки составляет 13 А, а мощность — около 2,9 кВт.
Кроме того, в целях безопасности и по другим причинам некоторые автомобили могут устанавливать предел зарядного тока через центральное управление или APP мобильного телефона.
Например, Tesla, предел тока может быть установлен через центральное управление. Если зарядный пост может обеспечить максимальный ток 32 А, но ток зарядки установлен на 16 А, то зарядка будет осуществляться при токе 16 А. По сути, настройка мощности также устанавливает предел мощности бортового зарядного устройства.
В итоге: стандартная версия Model3 имеет емкость батареи около 50 кВтч, и поскольку бортовое зарядное устройство поддерживает максимальный зарядный ток 32 А, основным компонентом, влияющим на время зарядки, является зарядное устройство переменного тока.
Сбалансированная зарядка
Сбалансированная зарядка — это продолжение зарядки в течение некоторого времени после завершения общей зарядки, при этом высоковольтная система управления аккумуляторным блоком будет выполнять операцию балансировки каждого элемента литиевой батареи.
Сбалансированная зарядка может сделать напряжение каждого элемента батареи практически одинаковым, чтобы обеспечить общую производительность высоковольтного блока батарей. Общее время зарядки для выравнивания автомобиля может составлять около 2 часов.
Температура окружающей среды
Силовая батарея новых энергетических электромобилей — это троичная литиевая батарея или литий-железо-фосфатная батарея, когда температура низкая, движение ионов лития внутри батареи уменьшается, химическая реакция замедляется, и батарея становится менее энергичной, что приводит к увеличению времени зарядки.
Некоторые автомобили перед зарядкой нагревают аккумулятор до определенной температуры, что также увеличивает время зарядки аккумулятора.
Как видно из вышеизложенного, время зарядки, полученное на основе емкости батареи/мощности зарядки, в основном сопоставимо с фактическим временем зарядки, где мощность зарядки — это меньшее из значений мощности зарядного устройства переменного тока и мощности зарядного устройства автомобиля.
Учитывая сбалансированную зарядку и температуру окружающей среды, отклонение составляет в основном 2 часа.
Если у вас есть другие вопросы об электромобилях, пожалуйста, оставьте свое сообщение в разделе комментариев, и мы ответим на них по очереди.
Глубокая разрядка литий-ионного аккумулятора и восстановление после нее
Полная разрядка – это использование всей энергии, накопленной в аккумуляторной батарее. Цикл разряда завершается, когда полностью растрачивается энергия, необходимая для полноценной работы. Обычно после завершения цикла разрядки в литиевых аккумуляторах должно оставаться около 5% заряда, поскольку при снижении напряжения до определенного порога срабатывает защита от разряда. Однако в случае чрезмерного или «глубокого» разряда напряжение может упасть ниже критического значения, что вредно для батареи. Иногда она может полностью «потерять емкость», появятся трудности с повторной зарядкой.
Варианты десульфатации.
Условно виды десульфатации можно разделить на правильные и неправильные. К правильным относятся несколько циклов “заряда-разряда” и заряд специальным устройством. К неправильным – очистка пластин химическим или физическим способом. Последний вид мы подробнее рассматривать не будем, так как и производители, и специалисты в области обслуживания называют их рискованными и трудоемкими.
Десульфатация специальным зарядным устройством проводится в профессиональных условиях – на автобазах или профильных СТО. В этом случае для снятия налета используются реверсивные импульсные токи – цикличные токи с разной полярностью и амплитудой. Это самый щадящий вид очистки, так как он не влияет на состояние электролита.
Генератор реверсивных токов проводит десульфатацию за 25-45 часов, подавая ток от 0,5 до 2,0 А. Процесс считается завершенным, когда плотность электролита и напряжение аккумулятора показывают стабильный уровень в течение 2 часов.
Десульфатацию можно проводить и с помощью обычного зарядного устройства, в котором есть регулятор тока и напряжения. Но этот метод можно применять при поражении пластин менее 50 процентов:
С помощью этого метода можно растворить солевые отложения на классическом свинцово-кислотном аккумуляторе. Для кальциевых АКБ он не подходит, так как в них содержится гипс, который не растворяется под действием тока. Необслуживаемые модели могут подвергаться десульфатации только при незначительном налете и только при помощи импульсной зарядки.
Перегрев для Li-ion батарей так же нежелателен и вреден, как и переохлаждение. Но он еще более опасен, т.к. кроме сокращения срока службы АКБ и снижения рабочих характеристик сопряжен с риском возгорания источника питания. Поэтому аккумуляторные батареи нельзя оставлять рядом с источниками тепла и под воздействием прямых солнечных лучей, накрывать в процессе зарядки и использовать с превышением допустимых токов заряда или нагрузки.
В процессе работы литий-ионные АКБ выделяют тепло. Чем выше токи заряда или разряда и чем больше внутреннее сопротивление элементов, тем интенсивнее их нагрев. Если выделение тепла слишком высоко, да еще и вокруг жара, нагрев может оказаться критичным – с превышением максимального значения рабочего диапазона. В таком случае, как минимум, снижается производительность батареи, уменьшаются значения ее емкости и мощности. Емкость падает из-за потери лития и сокращения активных материалов, а мощность – из-за увеличения внутреннего сопротивления.
При критическом увеличении температуры может произойти тепловой разгон, самовозгорание или взрыв АКБ. Поэтому последствия перегрева еще более губительны, чем итоги переохлаждения. Как минимум, высокие температурные условия приводят к ускоренному старению и сокращению циклического ресурса батарей. Для защиты от перегрева важно не превышать допустимые токовые нагрузки для конкретного типа АКБ питания мощной техники – использовать высокотоковые элементы) и позаботиться о полноценном отводе тепла АКБ, вентиляции).
Товары из категории
Перейти в каталог
Подведем итоги
Чтобы минимизировать низко- и высокотемпературные эффекты при эксплуатации Li-ion аккумуляторов, нужно поддерживать комфортные температуры при их работе, хранении и зарядке:
Отклонения от идеальных значений допустимы, но только в пределах установленного рабочего диапазона и без критического приближения к граничным температурам. Иначе снижается производительность и безопасность использования аккумуляторов, происходят необратимые структурные изменения и ухудшаются рабочие характеристики. При правильном выборе и корректном использовании АКБ их тепловыделение невысоко, поэтому естественный отвод тепла становится достаточной защитой от перегрева. Дополнительный контроль рабочих параметров и многофункциональную защиту аккумуляторной батареи обеспечивает BMS плата.
При низких температурах замедляется протекание электрохимических реакций и диффузия ионов лития в электродах, снижается ионная проводимость электролитов, повышается их вязкость, увеличивается импеданс направленной миграции ионов лития, растет внутреннее сопротивление, и аккумуляторы временно становятся менее производительными. В плане безопасности минусовые температуры опасны, только если поставить АКБ заряжаться на морозе. Исключение – модели со встроенным предварительным подогревом. Их можно заряжать и при отрицательных температурах окружающей среды.
Ранее в блоге Virtustec.ru вышла статья о проблематике последовательного соединения нескольких Li-ion ячеек.