Что такое резервный аккумулятор
Правильный аккумулятор для дома на колёсах
А помните время, когда было достаточно просто палатки для выезда?
Нельзя просто так взять и воткнуть обычный аккумулятор в дом на колёсах, лодку или автономный источник питания где-то в горах. Точнее, можно. Но через короткое время он деградирует, и его придётся выбросить. Многие через это проходили, когда пытались использовать обычные стартерные батареи в качестве ИБП для домашнего сервера или как буфер для солнечной батареи.
Чтобы батарея не умирала от глубокого разряда, её внутренняя структура должна быть оптимизирована для таких сценариев. Например, для свинцово-кислотных аккумуляторов нужны более толстые пластины иной конфигурации. Как альтернатива пойдёт литий-ионный вариант, но он очень дорог в пересчёте на запасаемую энергию. Литий имеет смысл использовать там, где вы самостоятельно тащите эту батарею на себе, например, в походах. В остальных ситуациях классические свинцово-кислотные батареи по-прежнему — самый дешёвый способ запасти энергию. Сегодня я расскажу о том, что будет со стартовым аккумулятором при его эксплуатации в качестве резервного и какой тип надо было брать изначально.
Что такое сульфатация
Свинцово-кислотные аккумуляторы постепенно вытесняются литием во многих сферах, в первую очередь — там, где требуются малый вес и высокая энергоёмкость. Условный телефон с пластинами свинца был бы весьма специфичным девайсом. Тем не менее они до сих пор актуальны там, где нужно запасти большой объём энергии за умеренную цену, а вес особо некритичен. На велосипед, например, в качестве вспомогательного тягового аккумулятора не поставишь: замучаешься тащить. А вот в автодом, как резервный аккумулятор на дачу или катер — запросто. Там вес всё равно неважен, а цена на литий уже кусается.
Всё бы хорошо, но у свинцово-кислотных есть одна очень неприятная особенность — они катастрофически быстро деградируют при чрезмерном разряде. По мере разряда свинец на катоде из диоксида постепенно переходит в сульфат. На аноде аналогично идёт образование сульфата свинца, но уже не из оксида, а из чистого губчатого свинца.
Реакция на положительном электроде (зарядка идёт слева направо):
Реакция на отрицательном электроде (зарядка идёт слева направо):
В норме эта реакция почти обратима. Чем более мелкодисперсные кристаллы сульфата свинца образуются, тем легче протекает обратная реакция при зарядке. Кристаллы мелкие, а внутреннее сопротивление пластины невелико, пока батарея не сильно разряжена. Грубо говоря, когда вы разрядили батарею на 20–30 % — всё хорошо. До 100 % можно будет зарядить практически без потерь.
Положительная пластина до процесса формирования.
Зеленоватая отрицательная пластина до процесса формирования.
Если аккумулятор разряжать достаточно сильно, а тем более в ноль и подержать некоторое время в разряженном состоянии, то кристаллы сульфата свинца станут настолько крупными (процесс перекристаллизации), что начнут деактивировать активную массу, превращая её в балласт и разрывая внутреннюю структуру пластин. Более крупные кристаллы сульфата свинца, образующиеся на поверхности, печально отвалятся от основной массы и осядут на дне аккумулятора. С этого момента они не смогут участвовать в реакции заряда. Но даже кристаллы, оставшиеся на пластине, из-за своего высокого сопротивления будут очень неохотно превращаться обратно в металлический свинец и оксид. Суммарная рабочая площадь пластин резко падает, и батарея отправляется на утилизацию. Особенно сильно пострадает типовая АКБ от вибрации в разряженном состоянии — это ускорит осыпание пластин.
Если немного поработать ножовкой, то можно добраться до внутренностей аккумулятора. В домашних условиях так делать не надо: они необслуживаемые и с недружелюбной кислотой внутри. Мы такие операции с распиливанием иногда проводим для экспертной оценки того, как чувствует себя аккумулятор после гарантийного срока службы. Вскрытие показало, что пациент умер от вскрытия и мог бы ещё поработать.
Вот так выглядят разряженные пластины. Белёсые участки — это сульфат свинца в виде кристаллов, которые уже не участвуют в электрохимической реакции разряда.
Как восстановить активную массу?
Многие производители стараются бороться с этим различными способами. Мы используем специальные углеродные добавки в активную массу отрицательных пластин для снижения их внутреннего сопротивления, увеличения скорости заряда и снижения риска образования крупных, плохо растворимых кристаллов сульфата свинца. Технологию назвали Carbon Boost, я уже упоминал о ней в прошлых постах. И всё же это не панацея, и даже самые защищённые аккумуляторы умирают от длительного недозаряда даже с учётом стекловолоконной технологии в AGM и использования Carbon Boost.
Частично растворить крупные структуры можно специальными зарядными устройствами, но это всё равно не вернёт исходных параметров батареи, так как часть активной массы просто осыплется на дно АКБ. Хотя бывают варианты и похуже.
Правильный тип аккумулятора
Фундаментальный принцип проектирования почти любой батареи заключается в том, что мы выбираем либо более высокую ёмкость, либо более высокие токи при прочих равных. В свинцово-кислотных АКБ это достигается в первую очередь балансом между толщиной пластин и их количеством. Более тонкие пластины позволяют разместить больше пластин в батарее. Увеличение рабочей площади пластин даёт более мощный выброс энергии, необходимой для запуска двигателя. Более толстые пластины повышают устойчивость к циклам, обеспечивая безопасное, более глубокое и продолжительное время разряда, и могут использоваться для питания различного оборудования.
Стартерные батареи и батареи долгосрочного питания сильно отличаются по строению и используются в различных целях.
Собственно именно этот баланс и важен при выборе аккумулятора. Аккумулятор для запуска двигателя должен иметь возможность отдать большой ток даже в условиях зимы, поэтому в нём применяется больше пластин для достижения большей рабочей поверхности. Он очень редко питает что-то значительное, когда двигатель выключен. По сути, если у вас работают автомагнитола, обогреватель сидений и фары, то почти всегда в этот момент двигатель заведён, и основное питание потребителей обеспечивает генератор.
У автодомов всё не так. Если вы едете в дикую местность на автодоме, то вряд ли будете стоять с заведённым двигателем. Как ни крути, но на холостом ходу двигатель всё равно будет непрерывно жрать топливо. Поэтому подразумевается, что вы накопите достаточное количество энергии по дороге к стоянке в аккумуляторах, а запуск двигателя — это скорее аварийный вариант, если вы не рассчитали ваши потребности и время стоянки.
Резервная батарея чаще всего должна работать, когда двигатель выключен. Обычно это не очень мощные потребители: неяркое светодиодное освещение, компактный холодильник, который скорее термос, и тому подобное. Высокие пиковые токи тут совершенно не нужны. Но зато гораздо более востребованы более энергоёмкие аккумуляторы, способные дольше отдавать энергию. В структуре таких батарей используется меньшее количество более толстых пластин, и как следствие — с меньшей рабочей площадью.
Если провести аналогию, то стартовые аккумуляторы — спринтеры, а резервные — бегуны на длинные дистанции.
Equipment-линейка — самая энергоэффективная и живучая на длинных дистанциях.
У Exide есть две-три ключевые линейки батарей, при этом, как показано на картинке, для одного и того же запаса энергии могут понадобиться три обычных Exide Dual, или один гелевый, или литиевые аккумуляторы:
Что ещё важно учитывать?
Для правильного подбора аккумулятора необходимо оценить суммарную мощность всех энергопотребителей и необходимое время работы между перезарядками:
Когда вы рассчитываете энергоёмкость, которая вам потребуется для автономной работы, всегда накидывайте 20 % как коэффициент безопасности. Это хороший резерв на случай превышения квоты и будущей деградации аккумуляторов.
Не забывайте про контроллер заряда и мониторинг. Иначе вы можете приехать в свой замечательный автономный дом в горах и обнаружить, что солнечные батареи занесло снегом два месяца назад, а аккумуляторы разрядились в ноль и теперь кандидаты под замену. Всегда оставляйте пару свободных процентов заряда для возможности подачи аварийного сигнала.
Большой тест 6 автомобильных аккумуляторов иностранных брендов 2021. Часть 2: резервная ёмкость
Привет, Хабр! Что означает надпись 100 min на стартерной аккумуляторной батарее (АКБ)? Минимум 100 ампер реального пускового тока, 100 дней срока службы, или, может быть, 100 мин в значении неприятных скрытых особенностей, которые проявятся в процессе эксплуатации?
К счастью, это число означает всё-таки резервную ёмкость, — время, в течение которого аккумулятор сможет питать бортовую сеть при отказе генератора, тем самым, позволит куда-то доехать, вместо того, чтобы встать и ждать эвакуатора. Для практики эксплуатации автомобиля этот параметр гораздо более значим, чем ёмкость 20-часового разряда тремя амперами, которых не хватит ни на зажигание, ни на световые приборы, особенно необходимые для безопасности ночью и при слабой видимости. Но насколько заявленные 100 минут соответствует действительности? — Проверим на опыте!
Испытания шести кальциевых АКБ в корпусе L2: ❒ Topla Energy, ❒ Banner Power Bull, ❒ Ista 7 series, ❒ Mutlu SFB, ❒ Exide Excell ❒ и Varta Стандарт продолжаются.
В первой части теста мы исследовали ёмкость 20-часового разряда по ГОСТ, в итоге получили такую таблицу.
Также важнейшей характеристикой стартерного аккумулятора является, конечно же, ток холодной прокрутки — ТХП, который в России нормируется по международному стандарту EN.
После первого видео все аккумуляторные батареи были поставлены в режим хранения при напряжении 13.1 В, чтобы исключить саморазряд.
Испытаем аккумуляторы тестером Konnwei KW650.
Как видим, температура, срок хранения, долив дистиллированной воды, профиль заряда действительно влияют на параметры АКБ, и это влияние наглядно видно по показаниям приборов, — цифровых экспресс-тестеров, нагрузочных вилок, ареометров и рефрактометров, электронных нагрузок. Реальный эксперимент и сравнительный анализ его результатов подтверждают теоретические положения и опровергают мифы.
По этой таблице можно сделать несколько интересных выводов:
Чтобы преобразовать в тепло столь значительную мощность, воспользуемся модульной электронной нагрузкой Atorch DL24M. Каждый из четырёх разрядных модулей имеет мощность 150 Вт.
Нагрузка подключается по Bluetooth к смартфону или ПК. Управлять работой и наблюдать за результатами можно с помощью приложения.
Также имеется подключаемый шлейфом модуль дисплея с кнопками для управления, которым мы и воспользуемся.
С телефона можно наблюдать и за показаниями мультиметра с токоизмерительными клещами постоянного тока HoldPeak HP-570C-APP, тоже снабжённого Bluetooth и приложением.
Между мультиметром и нагрузкой наблюдаем разницу показаний в 30 милливольт. Запускаем разряд.
На электронной нагрузке установлено 25 ампер, клещи постоянного тока показывают 24.6. Температура в помещении 27.2 градуса Цельсия. При 20-часовых разрядах она также была в пределах 26-27 градусов.
Произвели разряды всех шести АКБ, ставим их на заряд. Смотрим таблицу результатов.
АКБ полностью зарядились, простояли три дня под буферным напряжением 13.1 вольта, далее последовали двое суток отстоя. Снимем показания тестера.
У тяжёлых Mutlu SFB 60 и Varta Стандарт L2-2 пусковой ток, упавший в предыдущем замере, в этот раз возрос наиболее значительно из всех шести. Причём падение было менее одного процента, прирост — более чем на 1%. В целом, характеристики токоотдачи всех испытуемых аккумуляторов стабильны. И прибор Konnwei в очередной раз продемонстрировал повторяемость показаний.
▍ Выводы
Смотрим итоговую сводную таблицу. Жёлтым отмечены низкие показатели, индиго — высокие.
А у самого лёгкого из шести Exide Excell EB620 всё наоборот. Второе место по фактической и первое по удельной ёмкости 20-часового разряда, а по резервной второе место с конца. Ток холодной прокрутки превышает паспортный менее чем на 1%.
Отметим, что на наклейке Exide Excell EB620 находится надпись, что эта АКБ не предназначена для применения в автомобилях с системой «Старт-стоп». (Как впрочем, и все традиционные стартерные АКБ, не являющиеся AGM, EFB или приближенными к EFB по устойчивости к долговременному PSoC, — partial state of charge, состоянию частичной заряженности, и повышенной глубине повседневного циклирования).
Ista 7 series 6СТ-60А2 подтвердила свой проигрыш во всём, кроме пусковых характеристик и низкой цены. Она явно предназначена для старых автомобилей с малым числом потребителей электроэнергии и при этом высоким током, требуемым безредукторным стартером. Все результаты испытаний свидетельствуют о тонких пластинах, потому надёжность и долговечность этого аккумулятора вряд ли будут высокими.
Статья написана в сотрудничестве с автором экспериментов и видео — Аккумуляторщиком Виктором VECTOR.
Выбор резервного аккумулятора для телефона
В летнее время года мы все выезжаем с семьёй и друзьями на пикник в лес, на водоём и т. д. При этом часто мы забываем полностью зарядить свой телефон или уезжаем на несколько дней, и на отдыхе аккумулятор смартфона разряжается. Неприятная ситуация, неправда ли? А розетки рядом нет, и вы остаётесь без связи. Что же делать? Можно, конечно, купить запасную аккумуляторную батарею и заменить её в такой ситуации. Но ведь сейчас много телефонов с несъёмными аккумуляторами. К примеру, это популярные iPhone. И потом, ведь запасная батарея подойдёт только к телефону. А если у вас ещё и планшет? В этом случае вас выручит резервный аккумулятор для телефона и других мобильных устройств.
Что такое резервный аккумулятор и для чего он нужен?
Резервный аккумулятор представляет собой стандартную батарею с рядом отличий. Главное отличие заключается в том, что такие аккумуляторы универсальны. Их можно использовать с любыми телефонами и планшетами. Их использование не зависит от габаритов или массы заряжаемого гаджета. Этого не скажешь о запасных моделях к конкретному телефону. Резервных аккумуляторов в магазинах предлагается достаточно.
Резервные АКБ универсальны по той причине, что вставляются не внутрь телефона, а подключаются к разъёму питания или порту USB. Сейчас на рынке уже практически не осталось телефонов, которые бы имели отдельный разъём питания. Практически на всех устройствах он совмещён с интерфейсом USB. Разряжаясь, резервный аккумулятор заряжает штатную батарейку вашего телефона или аккумулятор для планшета.
Кроме универсальности резервных аккумуляторов, в актив стоит записать привлекательное сочетание габаритов и ёмкости. Часто резервная АКБ при таких же размерах, как у телефона, имеет в 2 раза большую ёмкость.
Есть и некоторые неудобства при работе с резервным аккумулятором. Один из таких отрицательных моментов заключается в разном номинальном напряжении питания различных телефонов и планшетов. Телефоны в основном питаются от 5 вольт. Раньше, когда каждый производитель телефонов делал свой оригинальный разъём, была ещё проблема с переходниками. Но сейчас эта проблема отошла в прошлое, поскольку на всех гаджетах присутствует интерфейс USB.
Советуем также прочитать статью о том, как проверить аккумулятор телефона и его ёмкость.
Типы запасных аккумуляторов для телефона
Стоит сказать несколько слов о типах аккумуляторах, которые используются при производстве запасных аккумуляторов для телефонов. В разное время для этого использовались Ni─Cd, Ni─MH, Li─Ion, Li─Pol батарейки. Рассмотрим, чем они отличаются:
Важные характеристики при покупке резервного аккумулятора для телефона
При выборе резервного аккумулятора для своего телефона нужно учесть несколько параметров. Кроме перечисленных ниже, нужно брать в расчёт производителя АКБ и материалы, использованные при производстве. Что касается производителя, то здесь решайте сами, будете ли вы доплачивать за известный бренд или обойдётесь простым и недорогим устройством.
При выборе материала, подумайте, как будет эксплуатироваться резервный аккумулятор. Если вы собираетесь брать его в поход на природу, тогда стоит подумать о металлическом корпусе и защите аккумулятора от пыли и влаги.
Ниже приводятся основные критерии, по которым нужно выбирать резервную аккумуляторную батарею:
Особенности выбора запасного аккумулятора для телефона
Кроме перечисленного выше, стоит обратить внимание ещё на ряд моментов при выборе запасного аккумулятора. Если учесть эти моменты, то срок службы устройства будет дольше, а эксплуатация проще.
Есть и более продвинутые резервные аккумуляторы, имеющие в своём составе модули Wi-Fi и NAS Server. С помощью таких устройств можно раздавать интернет, сохранять и «расшаривать» данные. Есть модели с солнечными батареями. Это же очень полезная вещь. Где-нибудь на природе вдали от розетки вы сможете заряжать резервный аккумулятор.
Примеры резервных аккумуляторов для телефона
Ниже рассмотрены несколько моделей резервных аккумуляторов для телефона. Возможно, что-то из них вас заинтересует.
Lumsing External Battery Pack
Этот резервный аккумулятор от компании Lumsing имеет 5 портов USB, который позволяют заряжать телефоны током 0,5, 1, 1.3 и 2.1 ампера. То есть, можно будет зарядить как небольшие плееры, так и смартфоны и планшеты различных производителей. Ёмкость этой запасной аккумуляторной батареи составляет 11000 мАч. Это устройство имеет очень привлекательную цену. В интернет-магазинах его можно встретить по цене 30─50$.
Для оповещения о степени зарядки запасного аккумулятора предназначен светодиодный индикатор. Он состоит из 4 лампочек. Устройство имеет защиту от перегрузки по току, от излишнего перезаряда, от скачков напряжения, а также короткого замыкания.
New Trent PowerPak Xtreme
Эта модель резервного аккумулятора предлагается фирмой New Trent. Они позиционируют её в качестве универсальной аккумуляторной батареи для туристов. Запасной аккумулятор имеет прорезиненный корпус, который устойчив к ударам, попаданию пыли и влаги. Это не так часто встречается среди подобных устройств. Инженеры New Trent оснастили АКБ 2 портами USB. Они выдают зарядный ток 1 и 2.1 ампера. Вы сможете одновременно заряжать телефон и планшет. Ёмкость батареи равна 12000 мАч.
EasyAcc Power Bank
Эта модель запасного аккумулятора имеет 4 порта USB и может одновременно заряжать 2─3 телефона или планшета. Все разъёмы имеют «заточку» под определённые устройства. Их зарядный ток 0.5, 1, 1.3, 2,1 ампер, что подойдёт для зарядки разных моделей любых производителей.
Производитель сообщает, что устройство защищено от перегрузки по току, короткого замыкания (в это случае автоматически отключается), а также от выходной перегрузки. Масса составляет 318 грамм, размеры 14,2 на 7,3 на 2,3 см. Поддерживается зарядка телефонов, фотоаппапартов, PSP, плееров и других гаджетов большинства мировых производителей. Сам резервный аккумулятор заряжается за 9─12 часов.
Вернуться к содержанию
Powerbank: для чего еще нужен портативный аккумулятор?
Содержание
Содержание
«Отправляешься в дорогу — не забудь пауэрбанк» гласит народная мудрость любого маньяка гаджетов. Зарядить смартфон или ноутбук без розетки — портативные аккумуляторы незаменимы в век «прожорливой» техники. Но пауэрбанки пригодятся отнюдь не только для того, чтобы реанимировать севший телефон.
Используем по назначению
Вначале 2000-х кнопочные телефоны заряд держали по несколько дней и никому в голову не приходило таскать с собой повсюду резервный источник энергии. Примерно с 2010 года смартфоны становились все более прожорливыми — заряжать их приходится иногда еще и чаще, чем раз в день. Особенно, если аккумулятор уже не новый и заряд держит не безупречно. Бегать от розетки до розетки — так себе удобство, и тогда на спасение пользователей вышли пауэрбанки — портативные источники энергии. На сегодняшний день рынок пауэрбанков огромен: от малоемкостных малюток до мощных килограммовых устройств. И они могут гораздо больше, чем просто зарядить смартфон в поездке.
Помните перед покупкой:
Помощник фотографа и оператора
Многим пользователям беззеркальных камер знакома их слабая автономность. Частично ее решает батарейная рукоять или дополнительные аккумуляторы. Но есть сценарии, при которых постоянно находиться возле камеры и следить за состоянием батареи практически невозможно. Например, съемка таймлапсов зачастую длится более суток, а некоторые ролики в таком стиле записываются неделями.
В данном случае смена аккумуляторов может быть чревата изменением положения камеры и испорченным материалом. Подключить портативный источник энергии гораздо удобнее. В зависимости от собственной емкости и модели камеры он сможет заменить не менее трех батарей.
Запись видео требует еще больших энергозатрат. Из-за чего операторы имеют целый парк дополнительных батарей, которые можно заменить одним портативным аккумулятором. Такой способ потребует адаптации, так как появление дополнительного провода негативно сказывается на комфорте съемки. Зато пауэрбанк с двумя портами позволит продлить работу камеры и стабилизатора.
Шпаргалка
Камера наблюдения из автомобильного регистратора
Часто ли приходилось жалеть о том, что в распоряжении нет камеры видеонаблюдения? Наверно, у каждого были самые разные случаи, когда она могла бы пригодиться, а специализированного устройства под рукой нет. В таком случае на помощь придет видеорегистратор, подключенный к портативному аккумулятору. Такая система подойдет, например, для решения разовых бытовых задач.
Для реализации понадобятся:
Продлеваем работу экшен-камер
Небольшой размер таких камер напрямую влияет на автономность. Средняя продолжительность записи редко превышает 2 часа, а в разрешении 4К и того меньше. Зная это, производители добавили в модели возможность заряжаться от портативного аккумулятора во время записи видео. Не все камеры поддерживают такую возможность, поэтому имеет смысл проверить перед покупкой.
Шпаргалка
В помощь автомобилистам
Владельцы транспортных средств рискуют столкнуться с севшим аккумулятором не только в телефоне. Гораздо неприятнее, когда автомобиль отказывается заводиться из-за слабого пускового тока на аккумуляторной батарее. В зимний период вероятность такой ситуации многократно возрастает из-за отрицательных температур. Но столкнуться с севшей батареей можно и летом — мощная акустика, или оставленные включенными фары могут доставить много неприятностей в неподходящий момент.
Чтобы не пришлось искать помощи на дороге или звонить друзьям, достаточно иметь с собой портативное пуско-зарядное устройство. Оно представляет собой аккумулятор со специальным высокотоковым разъемом и зажимами для клемм АКБ. Таким устройствам по силу запустить от мопеда до автомобиля и катера. Как правило, производители предлагают несколько моделей в линейке, отличающиеся величиной пускового тока и емкостью. Некоторые пусковые устройства можно также использовать как пауэрбанк для зарядки все тех же смартфонов, ноутбуков и других гаджетов.
Шпаргалка
Портативная акустика из стационарной
Портативные колонки — достаточно распространенное явление. Но если таковой нет под рукой, а музыку взять с собой на отдых хочется?
Пауэрбанк и тут пригодится. Если ваша акустика питается от USB, не составит труда подключить ее к пауэрбанку и прихватить с собой на природу или дачу. Кстати, с портативными колонками аккумулятор тоже пригодится — если планируется выезд на несколько дней, он здорово продлит жизнь акустики.
Шпаргалка
Если и этого мало
По большому счету, практически любое устройство, питающееся от USB, можно подключить даже к самому примитивному пауэрбанку либо поискать аккумулятор с дополнительными разъемами и переходниками.
Например, USB-пылесос для клавиатуры можно использовать вдали от системного блока при помощи мобильного аккумулятора, а USB-вентилятор с холодильником помогут справиться с летним зноем в любом месте.
Набирает обороты и тренд на одежду с активным подогревом. Например, Xiaomi вместе с брендом mijia в 2018 году представили пуховик с нагревательными элементами, питающимися от мобильного аккумулятора в кармане. Благодаря им зимняя одежда становится легче и удобнее.
Портативные аккумуляторы сегодня — неотъемлемый спутник многих людей. Чаще всего ими пользуются по прямому назначению, заряжая мобильные устройства вроде смартфона или плеера. Однако, есть и менее очевидные варианты, число которых с каждым днем только растет.