Многоканальная телефонная линия
+7 (499) 394-73-58

Сравнение LiFePO4 аккумуляторов с AGM и GEL

Неотъемлемой компонентом на борту судна, являются необслуживаемые аккумуляторные батареи большой емкости. Такие АКБ гарантируют сохранение функциональных возможностей на протяжения всего заявленного жизненного цикла. Важно отметить, что свинцово-кислотные АКБ являются не самым лучшим вариантом для использование на суднах, т.к. работая в цикличном режиме, при разряде более чем на 30%, данный тип АКБ потребует замены в среднем через 2-3 года, что является весьма дорогостоящим занятием. Эта проблема решена благодаря появлению нового поколений АКБ LiFePO4, которые служат минимум в 3-4 раза дольше в цикличном режиме, однако, из-за своей дешевизны, АКБ AGM и GEL до сих пор имеют наибольшее распространение и устанавливаются практически на все лодки любого класса.

G-BPH24100sm.jpg

Литий-железо-фосфатный АКБ (LiFePO4 pack) - современная аккумуляторная батарея, с более 4000 циклов заряда-разряда, абсолютно нечувствительная к режимам хронического недозаряда. Имеет встроенную плату управления аккумуляторной батареей (Battery Management System). Заряд осуществляется постоянным напряжением и постоянным током, без стадий. На объектах малой энергетики в режимах постоянного циклирования позволяют использовать втрое меньшую собственную емкость АКБ по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами за счет допустимого глубокого разряда до 80% (DoD 80%). Модуль имеет встроенную защиту от перенапряжений, низкого заряда, повышенных токов. Модуль совместим со всеми приборами, в т.ч. инверторами и зарядными устройствами, работающими со свинцово-кислотными аккумуляторами.

data-akb-delta-hrl12100-300x300.jpg

Свинцово-кислотные аккумуляторы - старейший вид аккумуляторов, принцип действия которых основан на электрохимическом процессе взаимодействия свинца и раствора серной кислоты. Упрощенно это выглядит так. Соединяем раствор кислоты со свинцом - получаем воду, сульфат свинца и электрический ток. Загоняем электрический ток обратно - получаем из сульфата свинца свинец и раствор серной кислоты. И так туда-сюда. Чисто природный процесс, почти как в живом организме. Отсюда и типичные природные свойства, а именно: стареет, на морозе замерзает, если заставлять работать и не кормить - умирает. Значит, чтобы обеспечить жизнедеятельность нужно соблюдать принцип "раз-два-три":

Раз. Поддерживать рабочую температуру.

Два. Если незаряжен - срочно заряжать.

Три. Поменьше нагружать.

Вкратце, чем это обусловлено. Как уже говорилось выше, при разряде свинец превращается в сульфат (соединение свинца и серной кислоты), а раствор серной кислоты в воду. Сульфат свинца имеет консистенцию творога - белый и пушистый, а раз так, то творог, если его много отваливается с пластин и падает на дно аккумулятора. Емкость снижается. Мало того, с течением времени творог начинает твердеть, образуя кристаллы, которые уже не хотят превращаться обратно в свинец, забивают поверхность свинцовых пластин. Емкость опять снижается. А еще вода. Если мороз, она превращается в лед. Может и порвать разряженный аккумулятор. Значит в любом случае нужно сразу заряжать. А чтобы зарядился нужно еще и подогреть. Ведь и кофе в холодной воде не сваришь, а тут свинец! С зарядом тоже не всё просто. Алгоритм заряда трехстадийный. Первая стадия выполняется током равным одной десятой от емкости аккумулятора. Меньшим можно, большим не рекомендуется. Химия аккумулятора не успеет переварить весь ток, и его лишняя энергия пойдет в тепло и на разрушение свинцовых пластин. При достижении 14,4В (на 12В аккумуляторе) наступает вторая стадия, когда нужно плавно уменьшать ток, не давая расти напряжению. Если дать напряжению расти выше, аккумулятор просто закипит, теряя воду, что губительно для герметичных аккумуляторов. Обратно ведь её не зальешь! При достижении зарядного тока значений близких к нулю, переходим к третьей стадии, снизив напряжение на аккумуляторе до 13,7В, которое и поддерживаем, компенсируя собственные потери аккумулятора. Таким образом процесс заряда может занять от 5 до 10ти часов. Если же вторую и третью стадию не выполнять, то получим хронический недозаряд, а значит постоянно нарастающий объем твердого сульфата на пластинах и выход из строя аккумулятора гарантирован. А ещё зарядное напряжение меняется в зависимости от температуры... Но если всё делаем правильно, то есть держим в тепле, разряжаем и сразу полностью заряжаем всеми стадиями, то сколько циклов отработает свинцово-кислотный аккумулятор? Оказывается, чем глубже разряжаем, тем меньше циклов. Как природный организм. Всё логично. При соблюдении правила "два", новый среднестатистический (китайский) качественный аккумулятор отходит 300 циклов при полном разряде за цикл, 600 циклов при половинном разряде, 1200 циклов при разряде на треть. Значит, три года при ежедневном циклировании на треть, а так же полном отсутствии сбоев и задержек в зарядном процессе. Из всего вышесказанного вытекает вывод, что среднестатистический свинцово-кислотный аккумулятор подходит для работы в циклировании только при отсутствии достойной альтернативы. Даже технологии GEL и AGM не изменили принципиальных свойств свинцовых аккумуляторов, так как по-сути это всего лишь противодействие опаданию сульфата с пластин, а так же вытеканию электролита в случае повреждения корпуса.

Преимущества LiFePO4 по сравнению с свинцово-кислотными АКБ:

•    Отдают полную ёмкость при любых токах разряда
•    Заряжаются в 5 раз большим током по сравнению со свинцово-кислотными АКБ
•    Время полного заряда 2 часа (с текущими настройками BMS)
•    Не требуют строгого алгоритма заряда КПД 95%
•    Не чувствительны к режимам хронического недозаряда
•    В 4 раза легче чем свинцово-кислотные
•    10-кратное количество циклов по сравнению со свинцово-кислотными
•    Необслуживаемые
•    Не чувствительны к повышенным температурам
•    Пожаро-взрывобезопасны Высокая снимаемая мощность
•    Длительный срок эксплуатации
•    Встроенная система балансировки и защиты делает АКБ высоконадежными