foto1
foto1
foto1
foto1
foto1

  1. Електрична напруга акумулятора (мається на увазі одного елемента, а не батареї акумуляторів). Виділяють номінальну, максимальну та мінімальну напруги, ці значення залежать від електрохімічної системи акумулятора. Напруга акумулятора не є постійною, а залежить від ступеню його зарядженості, її значення знаходиться в діапазоні між мінімальною та максимальною. Для літій іонних (Li-ion, LiNiCoMnO) акумуляторів номінальна – 3,7В, максимальна – 4,2В, мінімальна – 3В (іноді 2,8В).
  • Номінальна напруга акумулятора – це усереднене (середньоінтегральне) значення при якому акумулятор видає майже весь заряд у встановленому режимі розряду. Значення використовується для розрахунку номінальної напруги батареї та для порівняння акумуляторів на основі різних електрохімічних систем.
  • Максимальна напруга – напруга при повному заряді акумулятора, використовується для вибору зарядного пристрою. При досягненні цього значення система управління батареєю (BMS) автоматично припиняє заряд батареї.
  • Мінімальна напруга – напруга при якій акумулятор вважається повністю розрядженим, при досягненні мінімальної напруги BMS плата вимикає батарею, автоматично запобігає подальшому розряджанню.
  1. Електрична ємність акумулятора – показує скільки Ампер годин (А⋅год) видає акумулятор при повному розряді (або поглинає при заряді) у визначеному режимі. Ємність залежить і від електрохімічної системи і від формату (розмірів, маси) акумулятора. Для широко відомого формату 18650 (діаметр циліндра 18 мм, висота – 65 мм) характерна ємність Li-ion акумуляторів для електротранспорту складає 3,2 – 3,5 А⋅год на елемент. Більш сучасний формат 21700 (21 мм – діаметр, 70 мм – висота) має ємність близько 5 А⋅год, зараз ми в основному використовуємо саме такі акумулятори.
  2. Енергетична ємність акумулятора та батареї – це кількість електроенергії, що здатні накопичити акумулятор або батарея, є добутком напруги на ємність В⋅А⋅год = Вт⋅год. Якщо для акумуляторів на одній електрохімічній системі напруга однакова і їх часто порівнюють лише за ємністю (А⋅год), то для батареї основний показник є саме енергетична ємність (Вт⋅год) і цю величину не потрібно жодним чином пов’язувати з потужністю двигуна (Вт).
  3. Внутрішній опір акумулятора – визначається імпедансом, змінним струмом різної частоти. Виробники намагаються зробити його значення мінімальним. Опір акумулятора збільшується при зростанні струмового навантаження, при чому не лінійно, а логарифмічно. Досить часто за величиною внутрішнього опору спеціаліст може відрізнити якісні акумулятори від менш якісних.
  4. Робочий та піковий струм розряду. Робочим називають струм, яким можна тривалий час (хоч на повну ємність) заряджати, або розряджати акумулятор без шкідливих наслідків для нього (в основному це стосується нагрівання, перегріву від чого втрачається ємність). Для електротранспорту актуальними є акумулятори (зокрема ми саме такі використовуємо), що мають робочий струм 10А на елемент. Піковий струм акумулятор витримує декілька секунд без шкідливих наслідків – 20А. В батареї зазвичай декілька акумуляторів з’єднаних паралельно (мінімум 2), тому для батареї значення цих струмів треба множити на кількість елементів у паралелі. Батарея на 10А⋅год містить два акумулятора в паралелі по 5А⋅год кожен, відповідно робочий струм такої батареї – 20А і таку батарею без проблем можна використовувати з двигуном 350Вт (контролер до 15А), така батарея може витримати і двигун 500Вт (контролер до 22А), проте це вже межа її можливостей, тому для 500Вт ми радимо брати вже 15А⋅год, що також збільшує пробіг на одному заряді.
  5. Кількість циклів заряд-розряд. Це просто епічна величина. В інтернеті чого тільки не зустрічається з цього приводу, приводяться цифри 400 – 1500 – 6000, бувають ще якісь, але я вже поясню ці, вважаю того буде достатньо. Кількість циклів дуже сильно залежить від умов тестування, ці умови саме те, на що треба звертати увагу в першу чергу. Публікації, що претендують на хоч якусь об’єктивність визначають наступне: тестувалися літій-іонні акумулятори (Li-ion, LiNiCoMnO) 18650 Samsung E350 (це акумулятори з ємністю 3,45А⋅год), Струм заряду та розряду при тестуванні 3А, напруга заряду до 4,2В, розряду – 2,8В, кількість циклів до втрати 60% ємності – 560. Для акумуляторів більш-менш придатних до використання в електротранспорті такі випробування показують 460-580 циклів. Інколи дослідження проводять до втрати 50% ємності, відповідно цифри будуть менші. Подібні випробування хоч і є досить об’єктивними, але також вони є достатньо жорсткими – фактично відбувається повний розряд за годину, а в реальному житті батарея так ніколи використовуватися не буде і щоб клієнт не намагався уявити 560 циклів як менше 2 років при щоденному використанні, маркетологи придумали писати «період життя батареї» 1500, 2тис… циклів. Такі показники можна отримати при циклюванні до втрати 90% ємності, або при частковому розряді в циклі, проте це не об’єктивні данні, сумніваюсь, що хтось проводив подібні дослідження, оскільки досить не складно отримати 3000 циклів, просто підібравши відповідним чином, умови випробування. Проте, уявити собі 1500 циклів, як більше 4х років при щоденній експлуатації, а якщо ще й не кожен день заряджати то й більше 6-ти років – хороша маркетингова стратегія. Якісні акумулятори – це брендові відомих виробників Panasonic, Samsung, LG, або близької до них якості, при більш-менш посередньому використанні експлуатуються більше 5 років, більш дешеві, китайські але заводські батареї перевірених постачальників – від 2х років, бувають також низької якості акумулятори, що працюють біля 1-го року навіть при тому, що мають хороші розрядні показники й внутрішній опір на початку. Ми радимо звертати увагу саме на: бренд виробника, надійність постачальника, відповідність маркування заявленому на офіційному сайті виробника, а не на кількість циклів, при виборі батареї. Кількість циклів 6 тисяч зустрічав при описі літійзалізофосфатних (LiFePO4) акумуляторів, але досліджень чи бодай посилань на такі не бачив, мабуть продавець хотів показати що вони набагато більш живучі, за літій-іонні, проте цей міф вже давно застарів, сучасні літій-іонні акумулятори за усіма показниками перевершують залізофосфатні.

Які акумулятори використовуються в електровелосипедах і чому?