Каждый автовладелец старается подобрать для своей машины надежный и простой в обслуживании аккумулятор. На сегодняшний день на рынке представлены устройства на любой вкус, однако, многие продолжают рассматривать только традиционные модели АКБ, в то время как, возможно, стоит взять на вооружение новые технологии.
Многие современные автомобили иностранных производителей оснащены АКБ с маркировкой AGM, что расшифровывается как Absorbent Glass Mat – абсорбирующие стеклянные маты. Этот вид устройств в последнее время начинает завоевывать рынок и встречается на прилавках магазинов автозапчастей все чаще.
Некоторые автолюбители ошибочно относят эти АКБ к классическим свинцово-кислотным аккумуляторам, или же к батареям с технологией GEL. Однако, эти устройства произведены по совсем другому принципу, они имеют свои конструкционные и эксплуатационные особенности, и в сравнении с другими видами батарей, обладают как плюсами, так и некоторыми минусами.
Что это такое?
Технологи изготовления свинцово-кислотных аккумуляторов AGM была разработана инженерами Gates Rubber Company в начале 1970х годов. Ключевая особенность этих батарей в том, что они содержат в себе не жидкий, не гелевый электролит, как в классических или гелевых устройствах, а абсорбированный. Такая конструкция придает ряд новых свойств этому устройству.
Обычно такой вид АКБ используется в наши дни в автомобилях премиум-класса, для авто с высокой степенью энергопотребления и для машин, оснащенных системой start-stop. Также этот вид устройств нашел применение там, где требуется глубокий разряд, например, на морском транспорте и в источниках бесперебойного питания. Батареями AGM комплектуются истребители F-18 и бомбардировщики B-52 с 1985 года и по наши дни.
В классической модели свинцово-кислотной АКБ корпус разделен на отсеки микропористыми пластинами-сепараторами из пластика. В эти отсеки залит раствор серной кислоты – электролит, а в него погружены положительные и отрицательные пластины. Между этими пластинами с разными полюсами заряда протекает электрический ток.
В отличие от классической технологии производства свинцово-кислотных аккумуляторов, AGM использует пористый наполнитель из стекловолокна, пропитанный жидким электролитом. Распределение жидкости в наполнителе осуществляется таким образом, что происходит постоянная рекомбинация газа в системе.
Благодаря такому подходу, корпус устройства можно сохранить полностью герметичным, исключив утечку едкой жидкости во время эксплуатации.
Конфигурация батарей AGM бывает спиральная или плоская. Устройства со спиральной конструкцией изготавливают по большей части на территории Северной Америки, а плоскую – в Северной Америке и в Европе.
У спиральных элементов площадь поверхностного контакта обширнее, поэтому они могут быстрее заряжаться и кратковременно выдавать более высокие токи. С другой стороны, по сравнению с плоскими элементами, у спиральных блоков удельная емкость батареи меньше. В наши дни плоские блоки более широко используются.
Спиральные же элементы запатентованы компанией Johnson Controls и не могут применяться без ее согласия, в отличие от плоских моделей.
Внимание! Для стационарного заряда батарей AGM желательно использовать специальное зарядное устройство с фиксацией выходного напряжения.
Из батарей со сроком службы в 5-12 лет, батареи с технологией AGM – самые дешевые. Такая батарея способна выдерживать до 200 циклов стопроцентного разряда. Только эти устройства можно эксплуатировать в любом положении, например на боку.
Преимущества и недостатки технологии
Многие автолюбители путают AGM аккумуляторы с гелевыми, это ошибочно. Две эти технологии принципиально различаются как по своей конструкции, так и по области применения.
Герметизированные батареи с абсорбированным сепараторами электролитом содержат кислоту не в гелевой, как в батареях, построенных по GEL технологии, а в жидкой форме.
Однако их принципиальное отличие от жидконаполненных АКБ состоит в том, что теперь жидкий электролит содержится в порах специальных сепараторов из тонкого стекловолокна, размещенных между пластинами аккумулятора.
Такая система представляет собой пористую среду, в которой удерживается кислота в жидком виде, причем электролит находится в мелких порах, в то время как крупные поры остаются свободными для рециркуляции газа в системе. Принцип сепарации такой же, как и у гелевых АКБ: газ успевает, не покидая корпус батареи, вернуться в состав электролита.
Таким образом, этот вид батарей, также как и гелевые АКБ, не требует обслуживания и долива кислоты на протяжении всего срока эксплуатации.
AGM аккумуляторы не содержат жидкий электролит в свободном состоянии, что означает их повышенную устойчивость к замерзанию при отрицательных температурах в холодное время года. Эти аккумуляторы запускают двигатель при более суровых погодных условиях, чем классические кислотные или GEL — батареи.
Батареи с технологией AGM уязвимы к превышению зарядного напряжения, причина этого в меньшем количестве электролита, чем в других видах оборудования. При выборе такого типа аккумуляторов, требуется тщательно подбирать зарядное устройство и контролировать работу генератора.
Плюсы и минусы
Плюсы автомобильных AGM аккумуляторов:
Минусы автомобильных AGM аккумуляторов
- Большой вес по сравнению с устройствами других типов
- Характеристики снижаются от полной разрядки
- Чувствительны к превышению степени заряда
- Стоят дороже обычных батарей
- Для их зарядки требуется специальное зарядное устройство
Устройство
Аккумулятор имеет основу в виде укрепленного корпуса с крышкой, предохранительным клапаном и центральным газоотводом.
Как и в традиционных батареях, в аккумуляторах нового поколения применяются отсеки с положительно и отрицательно заряженными пластинами, изготовленными из свинца. Обычно 12-вольтовый АКБ имеет шесть герметичных банок с пластинами, между которыми уложен сепаратор из стекловолокна, пропитанный раствором серной кислоты.
Бывают устройства и с большим количеством банок, но они встречаются нечасто.
Сепаратор в этой системе играет очень важную роль: в его порах за счет капиллярных сил удерживается электролит. При этом часть пор заполнена жидким электролитом, а в другой части располагается газ.
Пластины АКБ с технологией AGM изготавливаются из чистого свинца, это дает батарее возможность набирать заряд в кратчайшие сроки и так же быстро его выдавать. У этих батарей пусковой ток значительно выше, чем у традиционных видов свинцово-кислотных аккумуляторов.
Полезное видео
Вот подробное видеоописание AGM технологии:
Основные характеристики
Срок службы: 10 лет и более
Циклы разряда: до 200 с глубиной разряда 100%, до 350 с глубиной 50% и до 800 с глубиной 30%
Оптимальный температурный режим: 15-25 C°
Выдаваемый ток: 550-900 Ампер
Стоимость: около 10000 р .
Заключение
Несмотря на относительно высокую стоимость, AGM аккумуляторы обладают ощутимыми преимуществами по сравнению с обычными свинцово-кислотными АКБ. К минусам этих батарей можно отнести только цену, ведь они стоят примерно в два раза дороже обычных, что отпугивает некоторых автолюбителей.
В определенных ситуациях AGM значительно превосходят батареи других типов, поэтому следует проанализировать, что за нагрузки должен будет выдерживать аккумулятор в процессе эксплуатации и какое техническое обслуживание для него потребуется.
В условиях труднопроходимых дорог, морозов, повышенных вибраций АКБ с технологией AGM оправдывает себя. В Сибири и других регионах с суровым климатом покупка такой батареи целесообразна. Эти АКБ – прекрасный выбор для автомобилей с высоким уровнем энергопотребления и машин премиум-класса. AGM аккумулятор обеспечит хороший пуск двигателя в любые морозы и прослужит долгие годы.
Описание технологии
Разобранный аккумулятор изготовленный с применением технологии AGM
Классический свинцово-кислотный аккумулятор это корпус, разделённый на отсеки сепараторами - микропористым пластиком. В отсеки залит электролит - раствор серной кислоты, и в этот раствор погружены пластины, между положительными и отрицательными пластинами протекает ток. Технология AGM использует пропитанный жидким электролитом пористый заполнитель отсеков корпуса из стекловолокна. Микропоры этого материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объём используется для рекомбинации газов.
Аккумуляторы, производимые с использованием технологии AGM, изготавливаются в спиральной или плоской конфигурации. Серия продукции со спиральной конструкцией блоков производится в основном в Северной Америке, а с плоской конфигурацией электродов - и в Северной Америке и в Европе. Спиральные элементы обладают большей площадью поверхностного контакта, что даёт возможность кратковременно выдавать бóльшие токи и быстрее заряжаться. Однако, обратной стороной является уменьшение удельной ёмкости аккумулятора (соотношение электрической ёмкости и размеров) по сравнению с плоской конфигурацией. Обе технологии являются перспективными и могут использоваться для поставки автопроизводителям в качестве компонентов OEM. В настоящий момент наиболее распространены автомобильные аккумуляторы AGM с плоской конфигурацией блоков. Спиральные блоки SpiraCell запатентованы компанией Johnson Controls для серии Optima и не могут использоваться без её разрешения, в отличие от плоских блоков.
Преимущества
Аккумулятор, произведённый по технологии AGM, имеет перед классическими аккумуляторами ряд преимуществ, полученных за счёт такой технологии. В частности, устойчивость к вибрации, возможность установки в любом положении и в отсутствии необходимости обслуживать. Некоторые производители заявляют увеличенную производительность таких АКБ или высокий пусковой ток.
- Конструкция не требующая обслуживания.
- Конструкция герметична и имеет клапанную регулировку, предотвращает утечку кислоты и коррозию клемм.
- Более безопасная работа: при правильной зарядке батарей исключается возможность выделения газов и опасность взрыва.
- Герметичная конструкция позволяет устанавливать батарею почти в любом положении (однако установка вверх дном не рекомендуется).
- Уверенная работа при низких температурах (ниже −30*С).
- Повышенная виброустойчивость увеличивает срок службы.
Недостатки
- С 1985 года и по сей день аккумуляторными батареями с технологией AGM комплектуются бомбардировщики B-52 и истребители F-18.
- Для заряда батарей изготовленных по технологии AGM, желательно использовать специальное зарядное устройство с соответствующими параметрами заряда, отличными от заряда классических аккумуляторов с жидким электролитом.
- В настоящий момент автомобильные стартерные батареи AGM используются в качестве источника питания системы Старт-Стоп , которой оснащается ряд моделей автомобилей ведущих производителей.
- С применением аккумуляторов AGM была изготовлена первая версия родстера tzero . На нем было установлено 28 аккумуляторов этого типа. При этом вес автомобиля составлял 1040 кг, а разгон от 0 до 60 миль/ч (96 км/ч) составлял всего 4,07 секунды. Стоимость автомобиля была $80,000. Новая версия оснащается литиевыми аккумуляторами .
См. также
- Автоэлектролит
Примечания
Wikimedia Foundation . 2010 .
«Что может быть проще примитивного нуль-передатчика? Только примитивный нуль-аккумулятор». А. и Б. Стругацкие. «Обитаемый остров»
Хотите, чтобы под капотом вашей машины появилась современная аккумуляторная батарея, которая не боится глубоких разрядов, спокойно выдает большие токи, хорошо принимает заряд и обладает отменной дуракоустойчивостью?
Респект скептикам, которые понимают: подобная батарея будет вдвое дороже обычной, а при такой цене все перечисленные плюсы стыдливо меркнут, требуя более тщательной бухгалтерии. Именно этим мы и решили заняться.
Для исследования отобрали бренды, в линейке которых представлены батареи двух типов - так называемые AGМ (с абсорбированным электролитом), которые обладают всеми вышеперечисленными свойствами, и обычные. Причем мы искали батареи в европейском исполнении, с габаритами 242×175×190 мм. Такие устанавливают, к примеру, на «Фольксваген-Поло», «Шкоду-Рапид», все «лады» и т. п.
Подобных дуэтов набралось пять - торговых марок «Баннер», «Бош», «Варта», «Дека» и «Молл». Все изделия приобретались редакцией за наличный расчет в обычных магазинах.
ЧТО ТАКОЕ AGM
Батареи AGМ - те же свинцово‑кислотные изделия, к которым привыкли многие поколения автомобилистов, но значительно усовершенствованные. AGM (Absorbent Glass Mat) - это технология изготовления аккумуляторов с абсорбированным электролитом, который пропитывает микропоры сепаратора. Свободный объем микропор используется для замкнутой рекомбинации газов, в результате вода не испаряется. Водород и кислород, покидающие отрицательную и положительную пластины соответственно, попадают в связанную среду и вновь соединяются, оставаясь внутри батареи. Внутреннее сопротивление такой батареи ниже, чем у «жидких», поскольку проводимость сепаратора из стекловолокна лучше по сравнению с традиционными «конвертами» из полиэтилена. Поэтому батарея способна отдавать более высокие токи. Плотно сжатый пакет пластин мешает активной массе осыпáться, благодаря чему батарея выдерживает глубокие циклические разряды. Она может работать хоть вверх ногами. А если разбить ее вдребезги, то ядовитой лужи не будет: связанный электролит останется в сепараторах.
Преимущества AGМ-аккумуляторов в полной мере раскрываются на автомобилях с системой «cтарт-стоп» и с повышенным энергопотреблением (машины МЧС, скорая помощь) и т. п.
ПО ОДЕЖКЕ И ПО УМУ
Амперметры с вольтметрами пока отложим в сторону и глянем на этикетки. Самый высокий заявленный ток, 750 А, оказался вовсе не у AGМ-батареи, а у обычной Deka Gold. Самые скромные токовые заявки - у обычных же «Боша» и «Варты»: по 540 А.
Средняя масса AGМ-батарей почти на полтора кило больше. Самой легкой в стане AGМ оказалась модель MOLL 8 10 60 - она легче обычных «Деки» и «Баннера»!
И это явный симптом последующей неудачи в испытаниях: в батарею явно чего-то недоложили. Победитель теста, которого назовем чуть позже, оказался на два с лишним килограмма тяжелее.
Заявленная емкость участников - от 60 до 63 А·ч.
Цена обычных батарей - от 3000 до 4800 рублей. AGМ вдвое дороже: от 6300 до 7750 рублей. Самая дорогая парочка - у «Деки»: 4800 и 7750 рублей! А в дешевые дуэты угодили «Бош» и «Варта». Чего только не бывает на свете!
Теперь переходим к электрическим замерам. Нас интересуют резервная емкость, энергия при -18 и -29 °C, а также способность полностью разряженных батарей принимать заряд.
ПРОДАВЦЫ, ДЖОУЛИ, БАЛЛЫ
Опыт прежних лет говорит, что начинать приходится с неприятного. Так и есть: абсолютно все батареи, будучи новыми и гарантийными, оказались разряженными - какая на 19%, а иные на все 60%! Ни одному продавцу не приходит в голову пользоваться зарядными устройствами . Если такую батарею сразу поставить под капот да поторчать несколько дней в пробках, особенно зимой, то через неделю она имеет полное право помереть.
Пришлось потратить время, чтобы привести аккумуляторы в чувство. Тем, кому интересна разница между «было» и «стало», стоит заглянуть в итоговую таблицу - в столбец «Резервная емкость». Наш совет: не спешите устанавливать свежекупленную батарею на машину - нужно проверить степень зарядки и подзарядить, если необходимо. Мы ожидали, что AGМ-батареи возьмут лидерство по всем позициям, но этого не произошло. Основную сумятицу внесли «слишком хорошая» традиционная батарея Deka Gold и «слишком плохая» AGM-модель MOLL 8 10 60, которая оказалась в аутсайдерах. Вот тебе и AGМ ценою в 7000 рэ… Также удивила Deka Ultimate AGМ, которая почти во всем проиграла своей «обычной» напарнице Deka Gold.
Из пяти пар в неоспоримом превосходстве новых технологий над старыми убедила только «Варта». Остальные дуэты то и дело заставляли в этом сомневаться. Тем не менее в абсолютном зачете первые три места уверенно заняли именно AGМ-батареи: VARTA Start Stop Plus, Banner Running Bull AGM и Bosch AGM.
Ради интереса провели подсчет баллов в «парном катании»: какой дуэт окажется лучшим? Любопытно, что расстановка не поменялась: всё те же «Варта», «Баннер» и «Бош». Более того, при подсчете отношения цены и качества имена снова не изменились. Однако на сей раз первенствовали обычные батареи: лучшая - VARTA Blue Dynamic, на сотую долю балла отстал Banner Power Bull, а за ним - Bosch Silver. Это вполне предсказуемо: почти двойную разницу в цене батареи AGМ отыграть не смогли.
ОБЫЧНЫЙ АККУМУЛЯТОР ИЛИ С ТЕХНОЛОГИЕЙ AGM: ЛИЧНОЕ МНЕНИЕ
AGМ-аккумуляторы одержали победу, заняв весь пьедестал почета. Однако резона срочно покупать их вместо обычных батарей нет: таланты, скорее всего, останутся невостребованными. Другое дело, если ваша машина увешана разного рода лебедками, дополнительными фарами и прочими «светомузыками» и батарее приходится то и дело капитально разряжаться. В этих случаях выбор дорогой «коробки с электричеством» оправдан.
МЕТОДИКА РАССТАНОВКИ ПО МЕСТАМ
В каждом виде испытаний мы брали лучший и худшие результаты, присваивая им, соответственно, 5 баллов и 1 балл. Все остальные участники получали промежуточные баллы согласно тому положению, которое они заняли между лидером и аутсайдером. К примеру, если при замере резервной емкости лидер показал результат 109 минут, а аутсайдер - 96, то участник с результатом 101 минута получал 2,54 балла. И так во всех видах испытаний. Итоговый балл представляет собой среднее арифметическое пяти промежуточных оценок.
ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА БАТАРЕЙ
Резервная емкость. Показывает, долго ли холодной дождливой ночью проедет автомобиль, у которого испортился генератор. Измеряется в минутах. Чем выше результат, тем лучше.
Лучший результат - у батареи Banner Running Bull AGM: 109 минут
Худший - 96 минут
Приведенная энергия пуска заявленным током. Характеризует энергию в пусковом режиме. Измеряется в килоджоулях (кДж). Чем выше, тем лучше.
Лучший результат - у батареи VARTA Start-Stop Plus: 33,17 кДж
Худший - 17,85 кДж
Приведенная энергия пуска единым током при -18 °C. Позволяет сравнить токовые характеристики батарей в одинаковых условиях, вне зависимости от паспортных данных. Измеряется в кДж. Чем выше, тем лучше.
Лучший результат - у батареи VARTA Start-Stop Plus: 44,19 кДж
Худший - 13,95 кДж
Приведенная энергия пуска единым током при -29 °C. От предыдущего испытания отличается только температурой. Измеряется в кДж. Чем выше, тем лучше.
Лучший результат - у батареи VARTA Start-Stop Plus: 3,25 кДж
Худший - полный отказ
Прием заряда при постоянном внешнем напряжении. Показывает способность батареи восстанавливаться после глубокого разряда. Измеряется в ампер-часах (А·ч), принятых батареей за 4 часа заряда. Чем выше показатель, тем лучше.
Лучший результат - у батареи Deka Ultimate AGM: 48,65 А·ч
Худший - 21,95 А·ч
2012: VARTA, Мedalist, Topla
2011: Мedalist, Panasonic, Titan
2010: Мedalist, VARTA, «Зверь»
2009: VARTA, Мedalist, А‑Mega
2008: Bosch, Medalist, VARTA
2007: Мutlu, АКОМ, Мedalist
2006: VARTA, Мedalist, Bosch
2004: Tyumen, Tyumen, Мedalist
Допустима ли замена обычной батареи AGM-аккумулятором и наоборот?
Батарея AGM заменяет обычную на сто процентов. Нужна ли такая замена, если автомобилю хватает исправной штатной батареи, - другой вопрос. А вот обратная перестановка, конечно же, неполноценна - она может применяться только в безвыходной ситуации и как временный вариант.
На форумах иногда утверждают, что AGM-батарею на 50 А·ч можно ставить вместо обычной на 90 А·ч. Так ли это?
Нет. Если человеку вдвое урезать зарплату, то вне зависимости от того, какими купюрами ее станут выплачивать, денег он получит вдвое меньше. Так и с батареями: потерянные ампер-часы вам не компенсирует никакая технология, даже AGM.
На каких автомобилях нежелательно применение AGM-аккумуляторов с технической точки зрения?
Такого ограничения нет. Даже если рассматривать древние машины с неисправным реле-регулятором и нестабильным напряжением в сети, то и в этом случае батарея AGM помрет не раньше обычной. Пороговое напряжение, превышение которого чревато неприятностями, составляет примерно 14,5 В для обычных аккумуляторов и 14,8 В для AGM.
Каким батареям глубокий разряд причинит больший вред - AGM или обычным?
Обычным. После пяти-шести глубоких разрядов они могут окончательно «обидеться», в то время как для AGM число разрядов практически не ограничено.
Можно ли считать батареи AGM полностью необслуживаемыми?
Это вопрос устоявшейся терминологии, работающей больше в пользу пиара, нежели науки. Строго говоря, этот термин некорректен - как для батарей AGM, так и для любых других автомобильных аккумуляторов. Полностью необслуживаемой можно называть разве что пальчиковую батарею АА, а любой свинцовый аккумулятор таковым, вообще говоря, не является. Даже лидер технологии - батарея AGM - герметична, скажем так, на 99%, но не на все сто. И такую батарею все-таки нужно обслуживать - проверять заряженность и подзаряжать при необходимости.
Правда ли, что из-за большего стартерного тока AGM-батареи может пострадать стартер автомобиля?
Нет. Ток определяется сопротивлением нагрузки, в данном случае - стартера. И даже если батарея может выдать ток в миллион ампер, стартер возьмет себе ровно столько, сколько и от обычной батареи. Нарушить закон Ома ему не под силу.
АККУМУЛЯТОРЫ
1. Технология VRLA
VRLA это регулирующий клапан свинцово-сурьменного аккумулятора, что означает, что аккумулятор герметичный.
Газ выходит через предохранительные клапаны только в случае перезарядки или поломки ячейки.
VRLA аккумуляторы имеют исключительное сопротивление к утечке, и могут использоваться в любом положении.
2. Герметичные (VRLA ) AGM аккумуляторы
AGM это абсорбирующий стеклянный слой. В этих аккумуляторах электролит поглощается в стекловолокна между пластинами капиллярным действием. Как объясняется в нашей книге «Безграничная энергия», AGM аккумуляторы более подходящие для поставки высокого напряжения в непродолжительное время (старт двигателя), чем гелиевые аккумуляторы.
3. Герметичные (VRLA ) гелиевые аккумуляторы
Здесь электролит собирается в гель. Гелиевые аккумуляторы вообще имеют более длинный срок службы и лучший цикл емкости, чем AGM аккумуляторы.
4. Низко Саморазгрузка
Из-за использования свинцово-кальциевых сеток и материалов высокой чистоты, Victron VRLA аккумуляторы могут храниться в течение длительных периодов времени без зарядки. Норма саморазрядки - меньше чем 2 % в месяц при 20°C. Саморазрядка удваивается для каждого увеличения в температуре на 10°C.
Поэтому Victron VRLA аккумуляторы могут храниться в течение года без перезарядки, если хранить в прохладных условиях.
5. Восстановление глубокой разрядки
Victron VRLA аккумуляторы имеют исключительное восстановление разрядки, даже после глубокой или длительной разрядки. Однако стоит отметить, что повторная глубокая разрядка будет иметь очень отрицательное влияние на срок службы всех свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторы Victron не исключение.
6. Характеристики разрядки аккумулятора
Номинальная емкость аккумулятора Victron равна 10 часам разрядки, другими словами: поток разрядки 0,1 С. Эффективная емкость уменьшается с увеличением тока разрядки (см. табл. 1). Пожалуйста, обратите внимание, что сокращение емкости будет даже быстрее в случае постоянной нагрузки, например инвертора.
Время разрядки (постоянное напряжение) | Конечное напряжение | AGM Глубокий цикл % | Гель Глубокий цикл % | Гель Срок службы % |
30 мин | ||||
15 мин | ||||
10 мин | ||||
5 мин | ||||
5 сек |
Таблица 1: Эффективная емкость как функция времени разрядки,
Наш аккумулятор AGM глубокого цикла имеет превосходное высокое напряжение и поэтому рекомендуется для работ с большим потреблением энергии, например старт двигателя. Благодаря его конструкции, гелиевый аккумулятор имеет более низкую эффективную емкость при высоких токах разрядки. С другой стороны, гелиевые аккумуляторы имеют более длинный срок службы.
7. Влияние температуры на срок службы
Высокая температура имеет очень отрицательное влияние на срок службы. Срок службы аккумуляторов Victron как функция температуры показан в таблице 2.
Таблица 2: срок службы аккумуляторов Victron в режиме наполнения
8. Влияние температуры на емкость
Как показано на графике ниже, емкость уменьшается резко при низких температурах.
На рис 1 Capacity - Емкость
-200 SO
Температура (° C )
Рис. 1: Влияние температуры на емкость
9. Жизненный цикл аккумуляторов Victron
Срок службы аккумулятора из-за разрядки и перезарядки. Количество циклов зависит от глубины разрядки, как показано на рисунке 2.
глубокий цикл AGM аккумуляторов
глубокий цикл гелиевых аккумуляторов
продолжительность жизни гелиевых аккумуляторов
На рис. 2 Number of cycles – количество циклов
|
Глубина разрядки
Рис. 2 Жизненные циклы
ГЛУБОКИЙ ЦИКЛ AGM АККУМУЛЯТОРОВ - ГЛУБОКИЙ ЦИКЛ ГЕЛИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ – СРОК СЛУЖБЫ ГЕЛИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРОВ
10. Аккумулятор, заряжающийся в случае использования цикла: характеристика 3-х стадийной зарядки
Наиболее общая кривая зарядки подходит для аккумуляторов VRLA в случае циклического использования - характеристика 3-х стадийной зарядки, посредством чего постоянная текущая стадия сопровождается двумя постоянными стадиями напряжения (поглощение и наполнение), смотрите рис. 3
Рис. 3. Кривая трех стадийной зарядки
В течение поглотительной стадии напряжение зарядки сохраняется на относительно высоком уровне, чтобы полностью зарядить аккумулятор в течение разумного времени. Третья и последняя фаза – это фаза наполнения: напряжение понижено до резервного уровня, достаточного для компенсации саморазгрузки.
Недостатки традиционной характеристики трех стадийной зарядки:
· В течение стадии зарядки ток сохраняется постоянным и часто на высоком уровне, даже после выработке газов (14,34 V для 12 V аккумулятора), напряжение было превышено. Это может привести к чрезмерному газовому давлению в аккумуляторе. Некоторое количество газа выделится через клапаны безопасности, сокращая срок службы.
· После этого поглотительное напряжение применяется в течение фиксированного периода времени, независимо от того, как глубоко был разряжен аккумулятор до этого. Полный поглотительный период после небольшой разрядки слишком перезарядит аккумулятор, снова срок службы. (из-за ускоренной коррозии положительных пластин).
· Исследование показало, что срок службы аккумулятора может быть увеличен, при уменьшении напряжение наполнения ниже уровня, когда аккумулятор не используется.
Рис. 4. Четырех стадийная адаптивная зарядная кривая.
11. Зарядка аккумулятора: более длинный срок службы аккумулятора Victron при 4-х стадийной адаптивной зарядке
Victron развивает адаптивную характеристику зарядки. Адаптивная 4-х стадийная кривая зарядки - результат нескольких лет исследований и испытаний.
Адаптивная кривая зарядки Victron решает 3 главных проблемы 3-х стадийной зарядки :
Режим безопасности аккумулятора
Чтобы предотвратить чрезмерное выделение газов, Victron изобрел «Режим безопасности аккумулятора». Этот режим ограничивает норму увеличения напряжения, как только было достигнуто напряжение выделения газов. Исследование показало, что это уменьшает внутреннее выделение газов до безопасного уровня.
Переменное поглотительное время
Основанное на продолжительности зарядной стадии, зарядное устройство вычисляет, как долго оно будет сохранять аккумулятор в режиме поглощения. Если зарядное время короткое, это означает, что аккумулятор уже был заряжен, и время поглощения будет коротким. Более длинное зарядное время приведет к более длинному поглотительному времени.
Режим Хранения
После завершения поглотительного периода аккумулятор должен быть полностью заряжен, и напряжение понижено до уровня наполнения или резервного уровня. Если нет никакой разрядки в течение следующих 24 часов, напряжение уменьшается далее, и аккумулятор входит в режим хранения. Более низкое напряжение хранения уменьшает коррозию положительных пластин.
Раз в неделю напряжение зарядки увеличивается до поглотительного уровня в течение короткого периода, чтобы дать компенсацию саморазрядки (режим освобождения аккумулятора).
12. Аккумулятор заряжается в случае резервного использования: Постоянное наполнение напряжения, заряжающее аккумулятор, когда он не сильно разряжен, может использоваться кривая зарядки с 2 стадиями. В течение первой стадии аккумулятор заряжается при ограниченном потоке. Как только заданное напряжение было достигнуто, аккумулятор сохраняется в этом напряжении. Этот метод зарядки используется для аккумуляторов стартера в транспортных средствах, и в источниках бесперебойного питания (UPS).
АККУМУЛЯТОРЫ
13. Оптимальное зарядное напряжение аккумулятора
Victron
VRLA
Рекомендуемое зарядное напряжение для 12 V аккумулятора показано в следующей таблице.
14. Влияние температуры на зарядное напряжение
Зарядное напряжение должно быть уменьшено с увеличением темперы. Температурная компенсация требуется, когда температура аккумулятора будет меньше чем 10°C/50°F или больше чем 30°C/85°F в течение длительных периодов времени. Рекомендуемая температурная компенсация для аккумуляторов Victron VRLA - 4 mV на ячейку (-24 mV / ° C для 12 V аккумулятора). Средний температурный показатель компенсации 20°C / 70°F.
15. Зарядный ток
Зарядный ток не должен превышать 0.2 С (20А для 100 Аh аккумулятора).
Температура аккумулятора увеличится больше чем на 10°C, если зарядный ток превышает 0.2 С, поэтому температурная компенсация требуется, если зарядный ток превышает 0.2 C.
Наполнение | Сервисный цикл Нормальный | Сервисный цикл Быстрая зарядка |
|
Глубокий цикл аккумулятора Victron AGM |
|||
Поглощение | |||
Наполнение | |||
Хранение | |||
Глубокий цикл гелиевого аккумулятора Victron |
|||
Поглощение | |||
Наполнение | |||
Хранение | |||
Срок службы гелиевого аккумулятора Victron |
|||
Поглощение | |||
Наполнение | |||
Хранение |
Глубокий цикл 12 Volt аккумулятора AGM | Основная спецификация |
||||
д x ш x в | Технология: плоские пластины AGM |
||||
Номер артикула | Порты: медные |
||||
BAT21 2120080 | Срок службы при наполнении: 7-10 лет при 20 ° С |
||||
BAT41 2120080 | Кол-во циклов: 200 циклов при 100% разрядке* |
||||
400 циклов при 50% разрядке |
|||||
900 циклов при 30% разрядке |
|||||
BAT41 2201080 | |||||
Глубокий цикл 12 Volt гелиевого аккумулятора | Основная спецификация |
||||
д x ш x в | Технология: плоские гелиевые пластины |
||||
Номер артикула | Порты: медные |
||||
Емкость: 10 ч разрядки при 25 ° С |
|||||
Срок службы при наполнении: 12 лет при 20 ° С |
|||||
Кол-во циклов: 300 циклов при 100% разрядке * |
|||||
600 циклов при 50% разрядке |
|||||
1300 циклов при 30% разрядке |
|||||
Срок жизни 12 Volt гелиевого аккумулятора | Основная спецификация |
||||
д x ш x в | Технология: трубчатые гелиевые пластины |
||||
Номер артикула | Порты: медные |
||||
Емкость: 10 ч разрядки при 25 ° С |
|||||
Срок службы при наполнении: 20 лет при 20 ° С |
|||||
Кол-во циклов: 1200 циклов при 100% разрядке * |
|||||
700 циклов при 50% разрядке |
|||||
2400 циклов при 30% разрядке |
Другие мощности и типы портов: при запросе
* Конец разрядного напряжения: 10,8 V для 12 V аккумулятора
Телефон: +31 (0
Факс: +31 (0
В 1970-х годах прошлого века специалисты компании Gates Rubber разработали особую технологию производства свинцово-кислотных аккумулирующих устройств. Она получила название AGM. Сейчас такие аккумуляторы набирают популярность среди владельцев разнообразных транспортных средств.
1 Устройства AGM – жидкий электролит не нужен
AGM аккумулятор (Absorbent Glass Mat) относится к изделиям VRLA-класса. От привычных для нас свинцовых устройств он отличается тем, что его заполняют не жидким, а абсорбированным специальным электролитом. Это придает батареям, изготовленным по технологии AGM, особые эксплуатационные свойства. Такие аккумуляторы (АКБ) причисляют к группе необслуживаемых. Они располагают герметичным корпусом и встроенными клапанами-предохранителями, предназначенными для удаления образующегося при использовании устройства избыточного газа.
Внутри АГМ батарей имеются пластины (отрицательные и положительные). Между ними смонтированы прокладки-изоляторы. Их изготавливают из высокопористого бумажного либо сверхтонкого стекловолоконного материала. Подобные волокна впервые начали активно применяться в середине 1980-х в США. Тогда их использовали для создания источников энергии (автономных) для транспортной и аварийной сигнализации, систем телекоммуникации.
Электролит в описываемых батареях концентрируется в пористых пластинах и в сепараторе (так принято называть стекловолоконные прокладки). Объем активного вещества строго дозируется. Электролитом заполняют все имеющиеся мелкие поры, оставляя свободными крупные. Последние необходимы для того, чтобы выделяющиеся при работе аккумулятора газы могли циркулировать внутри устройства. Этот процесс контролируется специальной рекомбинационной системой. Она не позволяет выделяющимся кислороду и водороду уходить из батареи до того момента, пока они не преобразуются в воду. Пластины и прокладки в корпусе устройства прижимаются друг к другу максимально плотно. Это обязательное условие технологии выпуска АГМ приспособлений.
Вместо пластин некоторые производители используют спирали. Такие элементы характеризуются более обширной площадью контакта (поверхностного) по сравнению с пластинками. За счет этого они способны быстрее заряжаться и при необходимости выдавать ток большей мощности. При этом спирали имеют малое отношение размеров и емкости (электрической). Это плохо. Так как их удельная электроемкость снижается. В России и странах Европы более популярными являются батареи для автомобиля с пластинами. А вот в США водители отдают предпочтение устройствам AGM со спиральными элементами.
2 Достоинства аккумуляторов – опишем все плюсы
Устройства Absorbent Glass Mat по сравнению с классическими батареями способны без серьезных затруднений справляться с высокими электронагрузками. Это имеет огромное значение. Свинцовые аккумуляторы с жидким электролитом имеют относительно малый срок службы именно из-за невозможности противостоять серьезным нагрузкам от современной электроники – автохолодильников, навигаторов. Кроме того, AGM приспособления допускается разряжать до 30–40 %, не беспокоясь, что это приведет к ощутимому уменьшению времени их эксплуатации. Любой автомобилист знает – если разрядить свинцовую батарею наполовину, ее емкость неизбежно снизится (по отношению к заводским характеристикам) на 15–20 %.
Следующий плюс АГМ устройств – повышенная стойкость к ударным воздействиям и вибрации. Достигается это за счет плотного прижатия прокладок и пластин. По сути, никакое бездорожье не сможет повредить АКБ, произведенные по AGM технологии, либо уменьшить срок их эксплуатации. Устойчивость к вибрациям и ударам особенно важна для грузовых автомобилей, внедорожников, а также для строительной автотехники.
Малое внутреннее электросопротивление описываемых аккумуляторов обеспечивает их быструю зарядку и эффективный холодный запуск мотора. Причем при указанных процессах АКБ выделяет минимум тепла (не более 4 %, в обычных батареях эта величина равняется примерно 20 %). Для зарядки AGM требуется в четыре раза меньше времени, чем для наполнения энергией классических устройств. Но скорость – не самое главное достоинство. Важно то, что двигатель автомобиля при такой операции станет потреблять намного меньше топлива, так как зарядка аккумуляторов рассматриваемого типа не напрягает генератор транспортного средства.
АГМ батареи имеют герметичный корпус. Они не нуждаются в обслуживании. Водителям не приходится регулярно открывать баки АКБ, доливать в них дистиллированную жидкость, постоянно контролировать уровень воды. Благодаря этому описываемые аккумуляторы достаточно быстро окупаются. Их стоимость объективно высока. Но снижение расходов на обслуживание батарей делает AGM устройства по-настоящему выгодными в применении.
Аккумуляторы Absorbent Glass Mat без проблем функционируют при температурах от +70 до -40 °С. Воды (в свободном виде) в них нет. Поэтому в изделиях просто-напросто нечему закипать при экстремальной жаре и замерзать при холодах.
Саморазряд батарей AGM минимальный, за месяц – не более 3 %, на практике и того меньше. Эксперты утверждают, что подобные аккумуляторы можно использовать без дополнительной подзарядки, даже если они целый год пролежали в гараже. Кстати, их разрешается эксплуатировать в положении лежа на боку или в любом другом. Утечка активного вещества исключена в принципе. Смело переворачивайте AGM батареи! И последний важный плюс аккумуляторов – возможность их применения почти на всех современных авто.
3 Недостатки батарей АГМ – идеал пока недостижим
Не стоит думать, что AGM батареи имеют в эксплуатации одни лишь плюсы, минусы у устройств также есть. Приведем их ключевые недостатки:
- заряжать аккумуляторы нужно при помощи специального приспособления;
- большая масса (как и у классических АКБ);
- высокая восприимчивость чрезмерного напряжения заряда;
- небольшое число циклов разряда и заряда (максимум – 4000, недорогие батареи выдерживают не более 1000–1500 циклов);
- нельзя допускать разрядки менее 1,8 В (в этом плане АГМ ничем не отличаются от обычных батарей);
- высокая стоимость (устройства AGM дешевле классических, но дороже АКБ, выпускаемых по GEL технологии).
Также отметим токсичность батарей. В них используется свинец и кислота. Эти соединения трудно назвать безвредными как для здоровья человека, так и для окружающей среды.
4 Зарядка приспособлений с электролитом – какой режим использовать?
Для восстановления AGM следует использовать специальное зарядное устройство. Идеально, если оно оснащено интеллектуальной управляющей системой, способной автоматически контролировать процесс зарядки аккумулятора в оптимальном (щадящем) режиме. Таких устройств сейчас выпускается не так уж и много. Но выбор есть. Многие специалисты советуют приобретать зарядные системы HY 1500 Expert от Hyundai , не обращая внимания на их немалую цену.
Если тратиться на интеллектуальные приспособления нет желания либо финансовой возможности, покупайте зарядки с индикацией по току и напряжению. Эти характеристики при зарядке АКБ нужно отслеживать очень тщательно, иначе есть вероятность активного газообразования и выхода батареи из строя. Зарядку AGM рекомендуется выполнять по одному из двух вариантов:
- режим основного заряда плюс хранения;
- основная зарядка плюс накопление плюс хранение.
Под основным понимают заряд, достаточный для восстановления емкости батареи до 80 %. Накопление – это операция, при которой АГМ устройство стабилизирует свои эксплуатационные параметры при напряжении 12 В. Хранение представляет собой цикл, при котором сила тока, потребляемая аккумулятором от зарядного приспособления, находится на минимальной отметке.
Первый режим предполагает зарядку при силе тока не более 30 % от электроемкости АКБ (напряжение – 14,2–14,8 В), а затем хранение при аналогичном токе, но с напряжением до 13,8 В (минимум – 13,2). Вторая схема сложнее, но и надежнее. Все должно происходить следующим образом:
- даем основной заряд от спец. устройства постоянным током и напряжением (значения указаны выше);
- при полном разряде используем режим накопления: ампераж от электроемкости АКБ – около 10 %, напряжение – стандартное;
- хранение (автомобиль стоит долгое время в гараже): сила тока – 5–10 % от емкости аккумулятора, вольтаж – 13,2–13,8.
Выбирайте подходящий для себя режим и заряжайте AGM батарею с соблюдением приведенных нами параметров.