Выбор зарядного устройства для электротранспорта

В связи с тем, что электротранспорт всё больше входит в нашу жизнь, люди всё чаще сталкиваются с проблемой подбора зарядного устройства для своего любимого гаджета, будь то электровелосипед, гироскутер, электробайк или другое чудо на электротяге.

Зарядные устройства теряются во время переездов, выходят из строя, и тут люди сталкиваются с реальной проблемой приобретения нового зарядного устройства…. Если вы нашли зарядное устройство с таким же разъёмом – это не значит, что оно вам подойдёт.


зарядное устройства для электротранспорта
зарядное устройства для электротранспорта

В обывательском обиходе все привыкли ориентироваться на автомобильные стартерные аккумуляторы, поэтому на слуху у всех ряд напряжений 12, 24, 36, 48, 60, 72… вольт и соответственно ток заряда 1\10 от емкости аккумулятора. На самом деле всё не так просто, как кажется на первый взгляд, всё вышесказанное относится к стартерным батареям, а в электротранспорте использутся тяговые батареи – свинцовые, литий-ионные, литий-железофосфатные, литий-титанатные. У каждого элемента в зависимости от химии разные алгоритмы заряда, не говоря уже о напряжениях и токах. Рассмотрим основные виды аккумуляторов, используемых в электротранспорте.

Самый распространённый - конечно же свинец, но и и тут у нас просматривается аж 3 основных подвида:


  • жидкий кислотный (WET). Исполнение таких агрегатов может предусматривать обычное или ограниченное техобслуживание, а необслуживаемые модели имеют маркировку SM/MF. Такие батареи часто обладают большим весом и используются для погрузчиков и аналогичной техники. Для проведения зарядки таких моделей необходимо наличие зарядной комнаты.

  • GEL, на основе жидкого электролита и двуокиси кремния создаётся желеобразная масса, которая размещается между электродами. Заполнение всех пор увеличивает срок службы батареи и делает невозможным осыпание пластин. Такие модели не восприимчивы к глубокому разряду, а срок их службы может достигать 20 лет.

  • AGM, использование стеклоткани гарантирует надёжное удержание электролита, не позволяя ему испариться. Плотное расположение пластин обеспечивает высокую ёмкость батареи и гарантирует их пропитку электролитом. Такие аккумуляторы быстро заряжаются, снижая риск глубокого разряда, и полностью восстанавливают свои показатели после цикла зарядки.

зарядное устройства для электротранспорта

Зарядные устройства применяются как правило автоматические, с реализацией 3 стадийного режима зарядки.

Толстые пластины обслуживаемых тяговых аккумуляторов с жидким электролитом допускают повышенное напряжение второй стадии зарядки – 14.8 В.

Для AGM, GEL и необслуживаемых аккумуляторов с жидким электролитом это напряжение — 14.4 – 14,7 В.

Гелевые аккумуляторы наиболее чувствительны к повышенному напряжению, поэтому их рекомендуется заряжать в диапазоне 13,8 – 14,4 вольта.

Свинцовые аккумуляторы на сегодняшний день пользуются наибольшей популярностью ввиду своей дешевизны относительно литиевых братьев и широко применяются на низкоскоростном электротраспорте – гольфкары, погрузчики…

Так что даже если вы уверены, что у вас стоят свинцовые аккумуляторы, необходимо убедиться чтобы зарядное устройство было не просто предназначено для свинцовых батарей, но и соответствовало их типу, в противном случае можно попасть либо на недозаряд, либо перезаряд АКБ.

А теперь переходим к литию. Здесь то же есть вариации. Аббревиатура обозначения батареи показывает нам количество соединенных параллельных и последовательных элементов. Например обозначение 4S2P говорит о том что у нас параллельные сборки по 2 элемента соеденены в последовательную цепь. Далее все напряжения указаны для 1 последовательного звена. От типа применяемых элементов зависят уровни напряжения зарядных устройств. В электротранспорте в основном применяют следующие типы – Литий-ион, литий-полимер и литий-железофосфат. Алгоритм заряда автоматическим зарядным устройством для этих типов примерно одинаков. Рассмотрим эти этапы подробней. 


зарядное устройства для электротранспорта

Предварительный этап заряда (предзаряд) - этот этап используется только для глубоко разряженных аккумуляторов (ниже 2.5 В) для вывода их на нормальный эксплуатационный режим. На этом этапе заряд обеспечивается постоянным током пониженной величины до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не достигнет значения 2.8 В. Предварительный этап необходим для предотвращения вспучивания и разгерметизации (или даже взрыва с возгоранием) поврежденных аккумуляторов, имеющих, например, внутреннее короткое замыкание между электродами. Если через такой аккумулятор сразу пропустить большой ток заряда, это неминуемо приведет к его разогреву, а дальше как повезет…

Интеллектуальная зарядка должна уметь контролировать напряжение на аккумуляторе во время предварительного этапа заряда и, в случае, если напряжение долгое время не поднимается, делать вывод о неисправности аккумулятора.

На первом этапе должен обеспечиваться постоянный ток заряда. Величина тока составляет 0.2-0.5С. Для ускоренного заряда допускается увеличение тока до 0.5-1.0С. В момент, когда напряжение на аккумуляторе поднимется до значения 4.2 вольта, аккумулятор наберет приблизительно 70-80% своей емкости (конкретное значение емкости будет зависит от тока заряда: при ускоренном заряде будет чуть меньше, при номинальном - чуть больше). Этот момент является окончанием первого этапа заряда и служит сигналом для перехода к следующему этапу.

Второй этап заряда - это заряд аккумулятора постоянным напряжением, но постепенно снижающимся (падающим) током.
На втором этапе ЗУ поддерживает на аккумуляторе напряжение 4.2 вольта и контролирует значение тока. По мере набора емкости, зарядный ток будет снижаться. Как только его значение уменьшится до 0.05-0.01С, процесс заряда считается оконченным. Заряд аккумулятора таким образом достигает 90-95%. Чтобы достичь 100% заряда необходимо выдержать АКБ при напряжении ≈4.2в ещё в течении 30-40 мин. После этого необходимо отключить заряд. Автоматические зарядники реализуют этот алгоритм без участия человека. Добивание до 100% как правило не практикуется, так как это уменьшает срок службы батареи. Более того верхний порог напряжения уменьшают на 0.1 В, чтобы не подвергать ячейки «стрессу».


Основные параметры применяемых на сегодняшний день ячеек с разной химией сведены в таблицу. 


зарядное устройства для электротранспорта

В данной статье мы показали лишь верхушку айсберга, не упомянув при этом про системы обратной связи по сети CAN и пр., которые часто применяются при зарядке большими токами литиевых АКБ, не говоря уже о типах выходных разъёмов.

Таким образом мы видим, что подбор зарядного устройства довольно непростая задача для рядового пользователя, поэтому в этом деле лучше довериться профессионалам, потому что любая ошибка может вызвать преждевременный выход из строя аккумуляторов или вообще угрозу взрыва!

Если у Вас есть какие-либо вопросы или сомнения – звоните нашим специалистам в компанию «ТД Романов Моторс» по тел. 8-903-130-88-19 – мы поможем вам в выборе правильного зарядного устройства.