Зарядка акб от акб: Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор

Адаптивная зарядка в оборудовании Victron Energy

Микропроцессорная адаптивная ЗУ для свинцово-кислотного аккумулятора

Приведенный ниже текст точно соответствует объяснению, приведенному в инструкции на зарядное устройство Phoenix, но с дополнительными подробностями.

1. Правильное количество заряда: переменное время поглощения (Absorption)

Для полной зарядки аккумулятора требуется некоторый период времени для зарядки АКБ при относительно высоком напряжении — на выше приведенном графике это напряжение 14,4 В. Этот период процесса зарядки называется поглощением (Absorption) . Батарея, которая была глубоко разряжена, требует поглощения в несколько часов, в то время как батарея, которая разряжена лишь незначительно, требует гораздо более короткого времени для  поглощения.

Классические бюджетные трехступенчатые зарядные устройства, тем не менее, настроены на фиксированное время поглощения, например 4 часа. Зарядка аккумулятора с фиксированным временем поглощения работает хорошо, когда аккумулятор разряжен на 50% и перешел в  режим дозарядки  автоматически.

Однако в случаях, когда разряд АКБ  был незначительным,  фиксированное время поглощения может привести к перезарядке, что сократит срок службы батареи.

Рассмотрим, например, типичную лодку или автобус, подключенный к сети с ограничением потребляемого тока. Бытовое оборудование, такое как микроволновая печь, кофеварка, стиральная машина или электрическая плита, может вызвать отключение автомата защиты (по избыточной кратковременной нагрузке — пусковые токи устройств могут быть большими). Решение проблемы —  это возможность запустить это оборудование от АКБ, с помощью инвертора. Аккумулятор в этом случае используется при пиковом потреблении, для компенсации недостаточной мощности от внешней сети, с короткими разрядами АКБ каждый раз, когда происходит пиковое потребление тока из-за использования бытовой техники. В  этом батарея будет постоянно заряжаться максимальным током в течении всего фиксированного времени поглощения (абсорбции). В результате возникает перезарядка, которая существенно сокращает срок службы батарей и может даже привести к тепловому разряду батарей и выходу ее из строя.

Адаптивное зарядное устройство работает немного по-другому — оно также будет выполнять цикл перезарядки после каждой небольшой разрядки, но время поглощения будет намного короче, тем самым увеличивая срок службы батареи.

Время поглощения зарядного устройства Victron Energy будет изменяться следующим образом:

после каждого периода заряда (когда зарядное устройство работает в режиме  Bulk — зарядка постоянным током) следует период поглощения (Absorption), в 5-ть раз превышающее время объемного заряда (режим Bulk), с максимальным временным интервалом равным 4-м часам (заводская настройка).

К примеру, если режим Bulk продолжается:

• 5 минут (если батарея была почти полностью заряжена) это приведет к режиму поглощения 5 x 5 = 25 минут. 
• 30 минут приведет к режиму поглощению заряда — 30 x 5 = 150 минут или 2,5 часа.
• заряд током в течении 2-х часов приведет к максимальному времени заряда в режиме  поглощения — 4-е часа.
• При подключении к полностью заряженной батарее и включении ЗУ, режим поглощения не включится, и зарядный ток почти немедленно будет снижен до низкого уровня.

2. Предотвращение повреждений из-за чрезмерного выделения газа: режим BatterySafe

Часто напряжение абсорбционного заряда батареи не превышает напряжения газообразования (приблизительно 14,4 В для полностью заряженной свинцовой батареи  на 12 В). Однако для полного заряда некоторых батарей требуется более высокое напряжение поглощения (например, трубчатые или толсто листовые батареи DeepCycle и открытые, наливные батареи), которые в целом можно заряжать быстрее не только за счет увеличения тока  заряда, но и за счет режима поглощения — 15В. 

Высокая скорость зарядки нагревает батарею (потому необходима температурная компенсация заряда!), а также увеличивает газообразование, вплоть до того, что пузырьки газа выдавят активную массу из пластин, разрушая батарею. Режим BatterySafe ограничивает скорость нарастания напряжения на выходе зарядного устройства после достижения напряжения газообразования.

3. Минимальное обслуживание и снижение старения, когда батарея не используется — для этого нужен Режим хранения (Storage)

После завершения периода поглощения (абсорбции) зарядное устройство в общем переключается в режим плавающего заряда (Float). В случае трехстадийного зарядного устройства это напряжение должно быть достаточно высоким, чтобы компенсировать саморазряд батареи, но в то же время должно быть как можно ниже, чтобы ограничить коррозию положительных пластин и выделение газов. На практике баланс не идеален:  заливные батареи будут все равно выделять газов значительно больше, чем гелевые — и будут нуждаться в регулярной доливке электролита.

Поэтому мы ввели четвертый этап — это Режим хранения (Storage). Режим хранения активируется всякий раз, когда аккумулятор не подвергался какой-либо разрядке в течение 24 часов. В режиме хранения напряжение на выходе ЗУ  снижается до 2,2 В на элемент (что составляет 13,2 В для батареи 12 В), что близко к напряжению ХХ (холостого хода) полностью заряженной батареи. Коррозия и выделение газа сведены к абсолютному минимуму, но саморазряд при  этом — все же не компенсируется. Чтобы компенсировать саморазряд и «разбудить» электролит, напряжение повышается до уровня поглощения (Absorption) один раз в неделю.

Примечание: хотя герметичные (VLRA тип  AGM или гелевые) батареи можно заряжать при напряжении от 13,5 до 13,8 В в течение длительного времени (и их не нужно доливать при  этом!), но некоторые исследования все же показали, что режим хранения увеличит срок службы и таких герметичных батарей.

Добавляя четвертую ступень зарядки — Режим хранения  также предоставляет возможность увеличить напряжение заряда  во время третьей ступени «плавающего режима» (Float)  — до 2,33 В на  элемент (что составляет 14,0 В для батареи 12 В). Это зарядное напряжение, обычно используемое для стартовых аккумуляторов в транспортных средствах, и идеально подходит для «перезарядки» уже заряженного аккумулятора. \\\

Зарядка аккумулятора для автомобиля: можно ли прерывать процесс

Современный автомобиль снабжен развитой системой электрооборудования, которая облегчает эксплуатацию. Для питания лампочек, контрольных приборов, стартера предназначены генератор и аккумулятор. 

Генератор обеспечивает работоспособность электрооборудования при работающем двигателе. 

Еще одна функция — зарядка аккумулятора, который:

• выполняет функции источника энергии для потребителей на стоянках;
• может частично взять на себя функции компенсации пиковых нагрузок;
• вращает стартер для запуска двигателя.

Автомобильный аккумулятор рассчитан на определенный срок службы. Длительность эксплуатации определяют:

• количество циклов заряда/разряда;
• глубина разряда;
• величина зарядного тока
• отсутствие т. н. перезарядки.

Каким током проводится зарядка аккумулятора

Потеря емкости батареи при эксплуатации связана с:

• ослаблением ремня генератора;
• неисправностью генератора и реле-регулятора;
• слабая затяжка клемм и образование окисных пленок;
• недостаточная продолжительность поездок.

Кроме того, даже полностью заряженный накопитель теряет часть емкости при понижении температуры зимой.

Средняя емкость батареи легковых автомобилей составляет 55 – 65 А*час. Считается, что сила тока должна равняться одной десятой от емкости АКБ.

На какие этапы делится зарядка аккумулятора 

Кислотные аккумуляторы обеспечивают экспоненциальный характер заряда. При выборе оптимального режима

• за первый час он набирает 60% емкости, 
• за второй – еще 15%;
• за третий –10 %
• за четвертый – 5 %
• за следующие шесть часов – оставшиеся 10 %.

Накопленной энергии достаточно для запуска двигателя. Часто использовать такой режим нельзя, т.к. при нем происходит быстрая выработка ресурса.

Каким источником лучше выполнять зарядку аккумулятора

Оптимальный процесс зарядки сложен и заключается в поддержке на каждом этапе оптимальных напряжений и токов, которые меняются в широких пределах. Необходимые регулировки с непрерывным контролем реализуют специализированные источники. Важно правильно подобрать хорошее зарядное для аккумулятора автомобиля. 

Не опасны ли перерывы в зарядке аккумулятора

Физика процессов, происходящих в кислотных автомобильных аккумуляторах, такова, что они свободны от эффекта памяти. Его суть: при прекращении заряда устройство воспринимает его как предельное значение и в дальнейшем выше его не заряжается. Такие процессы характерны для твердотельных аккумуляторов, которые применялись для питания гаджетов.

Кислотный же аккумулятор после перерыва будет просто заряжаться с уровня прерывания.

Заключение

Таким образом, можно положительно ответить на вопрос, который сформулирован заголовком статьи. Автомобильный аккумулятор не демонстрирует эффект памяти. Перерывы заряда никоим образом не сказывается на емкости. Заявленная продолжительность эксплуатации обеспечивается правильной зарядкой аккумулятора от «умных» зарядных устройств.

Выездная зарядка аккумулятора автомобиля. Прикурить АКБ

Ваш автомобиль несколько недель простоял на стоянке, в гараже или во дворе и теперь вы не можете его завести? Опытные автомобилисты знают, что такое «разрядился аккумулятор» и уверены, что с легкостью смогут устранить данную неприятность, а вот новички, столкнувшись с данной проблемой, начинают паниковать. Однако ни одни, ни другие не поступают правильно, ведь для подзарядки или зарядки АКБ необходимо знать очень много, казалось-бы неважных деталей:

1. Место для зарядки, ведь это должно быть помещение с хорошей вентиляцией, так как во время зарядки АКБ выделяет различные токсические вещества и газы:сернистый, сурьмянистый и мышьяковистый.
2. Химический состав аккумулятора. Существует три вида аккумуляторов – малосурьмянистые, кальцевые и гибридные.
3. АКБ обслуживаемый или нет.
4. Схема заряда, ведь некоторые АКБ работают с постоянным значением тока, а другие – с постоянным значением напряжения.
5. Возможна ли зарядка АКБ без снятия.
6. Не следует заряжать холодный аккумулятор, но и не стоит опускать его в горячую воду для подогрева, поскольку при резких перепадах температур происходит частичное осыпание активной массы пластин.
7. Необходимо избегать контакта батареи с одеждой, поскольку кислота может прожечь ее.
8. Ни в коем случае нельзя снимать аккумулятор при включенном двигателе, так как возможен выход из строя всего электрооборудования автомобиля.
9. Перед подключением зарядного устройства к АКБ необходимо обязательно выкрутить защитные пробки, во избежание перегрева аккумулятора, а также, чтобы АКБ «дышал».
10. Необходимо проверить уровень электролита, иначе при его недостатке можно просто «сжечь» пластины и частично потерять емкость АКБ, а в некоторых случаях и полностью.
11. Правильно рассчитать время для зарядки АКБ.
12. В зависимости от модели АКБ необходимо правильно определить, заряжена батарея или нет.
13. В конце зарядки нужно сначала отключить ЗУ от питания, а потом уже отключать «крокодилы».

И это еще не весь список «нужных мелочей». Но все это можно избежать, обратившись в компанию REKORD24, которая быстро, качественно и, главное, недорого зарядит ваш аккумулятор, где бы вы ни были в Санкт-Петербурге и КАД.

Цены на зарядку АКБ

Стоимость данной услуги довольно незначительна, в сравнении с последствиями неправильной зарядки АКБ своими силами. Ведь не выполнив, хотя-бы один из вышеперечисленных пунктов вы рискуете потерять батарею навсегда, без возможности восстановления.

Кроме умеренной цены, наша компания предлагает вам 10%скидку на любую услугу при наличии дисконтной карты. А получить дисконт у нас очень просто – необходимо первый раз обратиться за помощью в REKORD24!

Существует несколько основных причин, по которым у Вас может неожиданно сесть аккумулятор.

Первая и самая частая причина разрядки АКБ – это не выключенные на ночь фары или свет внутри салона автомобиля. Если Вы оставили свой автомобиль ночевать со включенным светом, велика вероятность, что утром Вам понадобится прикурить аккумулятор.

Наша служба проводит экспресс-зарядку аккумулятора на дороге, а также может прикурить аккумулятор от пуско-зарядного устройства в том случае, если Вы торопитесь или уверены, что работы генератора хватит, чтобы зарядить аккумулятор в пути.

Воспользоваться услугами специалистов компании Record24 можно оставив заявку на сайте или записавшись через операторов по телефонам +7(812) 309-27-99 или +7 (812) 922-23-26

Мы работаем 24 часа в сутки

Вас порадует и тот факт, что команда «Скорой помощи авто REKORD24» работает круглосуточно, без перерывов и выходных, в дождь, мороз, вьюгу и гололед. Наша мобильная бригада сможет приехать к вам в любую точку Петербурга и КАД. Также вы сможете обратиться за помощью в стационарные точки REKORD24, которые находятся во Фрунзенском, Московском, Красногвардейском или Приморском районах и работают с 09:00 до 22:00.

Как записаться на зарядку АКБ автомобиля

Связаться с нами для получения помощи в зарядке АКБ вы сможете одним из способов:

1. Позвонить по телефону +7 (812) 309-27-99 или +7 (812) 922-23-26.
2. Заполнить бланк онлайн заказа на странице.
3. Заказать услугу обратного звонка, заполнив форму на странице.

По указанным телефонам вы сможете не только записаться на зарядку АКБ, но также вызвать к себе на дом мобильную бригаду, которая выполнить все работы прямо у вас на стоянке, дворе или гараже.

Риск, конечно, благородное дело, если он оправдывает средства!

Поэтому, если у вас имеются сомнения в вопросе зарядки АКБ – просто позвоните в REKORD24!

Зарядка аккумуляторных батарей — AKBEXPERT

Как зарядить аккумулятор, не снимая его с машины?

Ответ:

Автомобильная электроника способна выдержать напряжение порядка 15,5 В без поломки. Однако некоторые зарядные устройства работают в режиме «заряд-пауза». В цикле заряда для поддержания нужного тока напряжение может доходить до 17,5-18 В, что очень опасно для электронных блоков автомобиля. Некоторые зарядные устройства могут выдавать кратковременные импульсы повышенного напряжения, что тоже представляет опасность для бортовой электроники. Поэтому для подзарядки АКБ непосредственно на автомобиле, зарядное устройство должно либо работать в ручном режиме с ограничением максимального выходного напряжения до 15 В, или же, при работе в автоматическом режиме, обеспечивать безопасный процесс заряда. Эта информация указана в паспорте любого зарядного устройства. Если имеется подходящее зарядное устройство, то при подзаряде без снятия клемм необходимо принять следующие меры предосторожности:

• Не включайте зарядное устройство в сеть 220 В до подключения его к батарее.
• Перед отсоединением зарядного устройства от аккумуляторной батареи, отключите его от сети.
• Не включайте зажигание (а лучше вообще никаких потребителей энергии, типа фар и магнитолы) при подключенном внешнем зарядном устройстве, т.к. нельзя предположить реакцию электроники зарядного устройства на резкие колебания напряжения в бортовой сети.
• Подключать необходимо сначала плюсовую клемму зарядного устройства, а потом минусовую. Отключать нужно в обратном порядке.
• Убедитесь в том, что провода зарядного устройства не контактируют с бензопроводом или корпусом батареи.

Можно ли зарядить аккумулятор на холостых оборотах двигателя?

Ответ:

Нет. Генератор на машине с работающим на холостых оборотах двигателем не заряжает аккумуляторную батаре, а только поддерживает ее заряд. В холодное время года одного только прогрева двигателя недостаточно для качественного подзаряда батареи. Для подзаряда аккумуляторной батареи необходимо ездить несколько часов на средних оборотах, как минимум. Лучше всего выполнять подзаряд аккумулятора дома в теплом помещении с помощью стационарного устройства.

Сколько по времени нужно заряжать аккумулятор?

Ответ:

Заряд аккумуляторной батареи необходимо выполнять в соответствии с рекомендациями изготовителя аккумуляторов, указанными в руководстве по эксплуатации. В зависимости от конструкции батареи (тип электрода, сепаратора, электролита, химический состав сплава и т.д.) режимы заряда отличаются. Если полные сведения о конструкции АКБ или руководство по эксплуатации отсутствует, рекомендуется производить заряд в соответствии с п. 8.2.2. ГОСТ Р 53165-2008. Заряд разряженной батареи необходимо выполнять при постоянном напряжении 14,8 В в течение 20 ч при ограничении максимального тока до 5Iном. (Iном – это величина, равная емкости аккумуляторной батареи, деленной на 20). Для батареи номинальной емкостью 60 Ач Iном = 60/20 = 3 А. Затем заряд продолжают при постоянной величине тока равной Iном еще в течение 4 часов. Данная методика приемлема только в случае, если аккумуляторная батарея полностью разрядилась, например, после нескольких безуспешных попыток запуска двигателя. Если же батарея была глубоко разряжена, например, по причине того, что водитель забыл выключить фары, или была разряжена и простояла в разряженном состоянии несколько дней или недель, описанный выше режим заряда не подойдет – батарея лишь будет «кипеть», а не заряжаться. В таких случаях рекомендуется выполнять восстановительный заряд малым током (1-2 А в зависимости от номинальной емкости батареи) до стабилизации напряжения. Такой заряд может занять несколько суток и позволит восстановить около 80-90% от имевшейся емкости батареи. Излишний заряд свинцово-кислотных стартерных батарей производить не рекомендуется по причине обильного газообразования в результате разложения воды на кислород и водород, что потребует доливки воды. Также процесс газовыделения может привести к снижению технических характеристик АКБ из-за частичного отслоения и оплывания активной массы.

Каким током заряжать аккумулятор?

Ответ:

До 2008 г. в России действовал ГОСТ 959-2002, в соответствии с которым аккумуляторные батареи рекомендовалось заряжать током величиной 0,1 от номинальной емкости батареи, до напряжения 14,4 В, а затем — еще 5 часов. За последние годы на рынке России появились АКБ, отличающиеся по конструкции. Поэтому в 2008 г. вступил в действие ГОСТ Р 53165-2008 «Батареи аккумуляторные свинцовые стартерные для автотракторной техники», предусматривающий различные методики заряда батарей в зависимости от конструкторско-технологического исполнения. Данная информация известна только изготовителю, поэтому для заряда необходимо принимать во внимания руководство по эксплуатации батареи (в гарантийном талоне). При его отсутствии рекомендуется проводить заряд в соответствии с п. 8.2.2. ГОСТ Р 53165-2008: при постоянном напряжении 14,8 В в течение 20 ч при ограничении максимального тока до 5Iном. (Iном – это величина, равная емкости аккумуляторной батареи, деленной на 20. Например, для батареи номинальной емкостью 60 Ач Iном = 60/20 = 3 А.). Затем заряд продолжают при постоянной величине тока равной Iном еще в течение 4 часов.

Каким напряжением нужно заряжать кальциевый АКБ?

Ответ:

Если проанализировать инструкции по эксплуатации различных производителей стартерных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, то вы нигде не увидите рекомендации выполнять заряд при постоянном напряжении 16 В.

Как правило, изготовители рекомендуют в стационарных условиях заряжать 12-вольтовые стартерные батареи при постоянном напряжении 14,8 В или при постоянной силе тока, величина которого равна 10% номинальной емкости. И это независимо от того, с каким конструкторско-технологическим исполнением мы имеем дело: малосурьмянистая, гибридная или же свинцово-кальциевая аккумуляторная батарея.

Откуда появилась цифра 16 В? Из ГОСТ Р 53165-2008. Кто-то верно подметил, что этот стандарт рекомендует при проведении испытаний батарей на основе свинцово-кальциевых сплавов (исполнение VL) выполнять их заряд при постоянном напряжении 16 В, а затем при постоянном токе. Но это рекомендации лишь для проведения испытаний, в процессе которых становится понятно, может ли кальциевая батарея быстро принимать такое большое количество электроэнергии, т.е. насколько совершенная технология производства.

Если кто-нибудь пробовал при комнатной температуре на воздухе выполнять заряд батареи при постоянном напряжении 16 В, то знает, что такой заряд сопровождается быстрым повышением температуры электролита (до 60°С примерно за 2 ч после разряда батареи до 10-11 В) и обильным газовыделением.

В худшем случае, если технология производства батареи не совершенна и она имеет высокое внутреннее сопротивление, такой разогрев может происходить и до 70°С. Повышенные температуры, выделение большого количества кислорода на положительных электродах приводят к ускоренной коррозии решеток и сокращению срока службы батареи. При проведении испытаний это не страшно, ведь аккумуляторная батарея потом утилизируется. А для автолюбителя, который старается, чтобы его аккумуляторная батарея прослужила как можно дольше, заряд напряжением 16 В и его последствия ни к чему.

Именно поэтому производители стартерных батарей рекомендуют более щадящие режимы заряда, отмеченные выше. А тот же самый стандарт ГОСТ Р 53165-2008 в п. 8.2.2 отмечает, что если отсутствуют рекомендации изготовителя, заряд необходимо выполнять при постоянном напряжении 14,80 В.

Зарядка АКБ в Твери | Масломаркет

1. МаслоМаркет
2. Услуги и цены
3. org/ListItem»>Зарядка АКБ

Функциям аккумуляторной батареи является обеспечение запуска двигателя авто и использование в качестве аварийного источника питания при выходе из строя генератора. АКБ — своеобразный сглаживатель скачков напряжения, поэтому следить за ее состоянием нужно постоянно, не допускать перезарядов и разрядов, средний срок службы 4-5 лет.

Зарядка акб постепенно сводится к минимуму во время оставленных на длительное время световых приборов, или других потребителей, особенно в зимнее время года.

СПОСОБЫ

Зарядка акб производится двумя способами:

• при постоянном напряжении;
• при постоянной силе тока.

Первый способ довольно прост, поскольку АКБ подключается к источнику питания с постоянным напряжением, регулирующие устройства не требуются. Подобный повысить уровень заряда на 95%, исключает газовыделение.

Зарядка акб автомобиля подобного типа имеет и недостатки, поскольку большая сила тока может повлечь перегрев сильно разряженной батареи. Также усложняется заряд и в условиях низкой температуры.

Процесс зарядки при постоянной силе тока происходит путем включения реостата, чем обеспечивается полный заряд батареи. Единственным недостатком такого метода является чрезмерное газовыделение, и может происходить разбрызгивание электролита.

Степень заряда акб проверяется ареометром.

УСЛУГИ В ТВЕРИ

Зарядка акб в Твери осуществляется в компании Масломаркет. У нас есть для этого все необходимое оборудование и навыки специалистов. Мы поможем продлить срок службы батареи, или выбрать новую.

Стоимость зарядки акб в нашем сервисе отличается наибольшей доступностью и скоростью осуществления процесса. Все манипуляции производятся с учетом требований режимов заряда для конкретных автомобилей.

Узнать более подробную информацию о ценах и проконсультироваться со специалистом можно по телефону горячей линии +7 +7 (4822) 604-604

Как правильно заряжать тяговые аккумуляторные батареи?

Аккумуляторные батареи часто называют «сердцем электропогрузчика». Поэтому важно как можно лучше заботиться о них. На что нужно обратить внимание, чтобы зарядить тяговые аккумуляторные батареи максимально эффективно? Ниже представлены несколько советов.

Когда нужно заряжать аккумуляторную батарею?

Лучше всего заряжать аккумуляторную батарею сразу после того, как она разрядится. Поэтому никогда не следует оставлять тяговые аккумуляторные батареи
в незаряженном состоянии.

Аккумуляторные батареи никогда не разряжаются более чем на 80 % от их номинальной мощности. Разрядка ниже этого предела приводит к износу активной массы, в результате чего эффективная емкость снижается.

Сколько времени следует заряжать аккумуляторную батарею?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Время зарядки аккумуляторной батареи зависит от коэффициента заряда, с одной стороны, и от типа зарядного устройства, с другой стороны.

Коэффициент заряда

Зарядка аккумуляторной батареи осуществляется за счет подачи на нее энергии большего уровня по сравнению с уровнем расхода энергии. Коэффициент заряда (КЗ) аккумуляторной батареи — это отношение между ампер-часами до заряженного состояния и ампер-часами (А-ч) израсходованной энергии. Большинство аккумуляторных батарей имеют коэффициент заряда 1,2.

Пример. Тяговая аккумуляторная батарея номинальной мощностью 1000 А-ч разрядилась на 80 % (800 А-ч). При коэффициенте заряда (КЗ) 1,2 аккумуляторная батарея должна обратно получить 1,2 х 800 А-ч = 960 А-ч.

Тип зарядного устройства

На рынке представлены различные типы зарядных устройств. Кроме обычного или низкочастотного зарядного устройства еще одним распространенным вариантом является высокочастотное зарядное устройство. Высокочастотное зарядное устройство стоит немного дороже, но заряжает аккумуляторные батареи быстрее и более экономичным способом по сравнению
с обычным зарядным устройством. Аккумуляторная батарея служит дольше благодаря использованию технологии интеллектуальных зарядных устройств. Высокочастотное зарядное устройство осуществляет зарядку эффективно и предотвращает преждевременный износ как аккумуляторной батареи, так и зарядного устройства.

Риски при зарядке

При зарядке тяговых аккумуляторных батарей необходимо учитывать определенные риски.

• Нагрев. При зарядке аккумуляторной батареи вырабатывается тепло. Если генерируется слишком много тепла, может начаться пожар.
• Водородокислородная смесь. При зарядке влажных аккумуляторных батарей выделяется водород, который образуется при электролизе электролита.
  В соединении с кислородом в воздухе, выделяемый водород (Н2) может образовывать взрывоопасную смесь (оксигидроген). Водород легче воздуха и поднимается до самой высокой точки. Поэтому при зарядке всегда необходимо обеспечить достаточную вентиляцию.
• Искры. При отсоединении аккумуляторной батареи от зарядного устройства, когда на нее подается питание, могут образовываться искры. Искры могут привести к взрыву образовавшейся водородокислородной смеси.

Меры предосторожности при зарядке

1. Организуйте для зарядки отдельную рабочую зону.
2. Удалите легковоспламеняющиеся материалы, находящиеся вблизи аккумуляторной батареи и зарядного устройства.
3. Обеспечьте наиболее оптимальную вентиляцию в зоне зарядки. Тем самым можно предотвратить накопление оксигидрогена.
4. В зоне зарядки запрещены курение, сварка или шлифовка.
5. Используйте взрывозащищенное электрическое оборудование (это относится также к осветительным приборам, розеткам и т. д.).
6. Не допускайте возникновения коротких замыканий: никогда не кладите металлические предметы на аккумуляторную батарею.
7. Если возможно, помещайте зарядное устройство на подставку. Таким образом можно избежать накопления пыли и возгорания.
8. Регулярно проверяйте кабели для зарядки и немедленно ремонтируйте их, если обнаружите какие-либо повреждения.
9. Выключайте зарядное устройство перед подключением или отсоединением аккумуляторной батареи.
10. Все операции, связанные с зарядкой, должны выполняться только хорошо обученным персоналом.

Дополнительная информация о зарядных устройствах для аккумуляторных батарей представлена на веб-сайте компании Energic Plus.

Annelies, TVH blogger

Ускорьте зарядку литий-ионного аккумулятора и уменьшите нагрев с помощью Switching PowerPath Manager

Гонка дизайнеров портативных устройств чтобы упаковать столько интересных функций, сколько возможно во все меньшие устройства. Большой, яркие цветные дисплеи, Wi-Fi, WiMax, Bluetooth, GPS, камеры, телефоны, сенсорные экраны, плееры, музыка плееры и радио — это лишь некоторые из функции, общие для современной батареи портативные устройства с питанием. Один большая проблема с упаковкой такого количества функций в такое маленькое пространство что «крутой» продукт должен оставаться прохладным во время использования. Минимизация рассеянного тепло — приоритет в портативных устройствах, и значительным источником тепла является зарядное устройство.

Один из компонентов КПК имеет мало что изменилось с годами — Литий-ионный аккумулятор. Пока возможности сегодняшних батарей увеличилось от нескольких сотен миллиампер часов до нескольких ампер-часов для размещения постоянно расширяющаяся функция набор современных портативных товаров, базовая технология литий-ионных аккумуляторов остались без изменений. Почему есть литий-ионный выжил так долго? Непревзойденная энергия плотность (как по массе, так и по объему), высокое напряжение, низкий саморазряд, широкий допустимый диапазон температур, без памяти эффект, без обращения ячеек, без балансировки ячеек, и низкое воздействие на окружающую среду все сделать литий-ионный аккумулятор предпочтительным выбором для высокопроизводительных портативных товары.

Зарядка современных больших аккумуляторов, тем не менее, это не мелочь. Чтобы взимать с них разумную сумму времени, они должны заряжаться ставка соизмерима с их вместимостью и с определенным алгоритмом. Например, для полной зарядки аккумулятора 1 Ач в примерно на час требуется один ампер зарядного тока. Если питание от USB зарядка желательна, то только 500мА тока, удваивая время зарядки до двух часов.

Еще одна проблема с более высоким зарядом токи — это дополнительное тепло, теряемое в процессе зарядки.Поскольку заряд питание для этих устройств обычно приходит от источника 5 В, такого как порт USB или настенный адаптер 5 В, потеря мощности может быть существенный. Предполагая здоровый Li-Ion батарея тратит значительное время при его «счастливом напряжении» 3,7 В во время зарядка, затем эффективность зарядки через линейный зарядный элемент может в лучшем случае составлять 3,7 В / 5 В или 74%. Когда аккумулятор напряжение меньше 3,7 В, потери еще хуже. Даже на максимуме плавающее напряжение 4,2В, где аккумулятор тратит около 1/3 заряда время, эффективность зарядки не может быть лучше чем 84%.

С аккумулятором емкостью 1 Ач, заряженным при «1С», можно ожидать около 1,3 Вт от мощность, которая будет потеряна при доставке 3,7 Вт к батарее по самой длинной части цикл зарядки. Однако обратите внимание, что энергия, доставляемая к батарее не приводит к значительной температуре подниматься, поскольку аккумулятор хранит энергия для будущего использования. Это означает что преобладающий источник тепла во время зарядки генерируется само зарядное устройство. Имея это в виду, на данный уровень мощности имеет смысл перейти на переключаемое зарядное устройство для повышения эффективности зарядки, меньше зарядное устройство выделяет тепло и снижает Время зарядки.

И LTC4088, и LTC4098 являются примерами одноэлементных зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов от Linear Technology. которые не только обеспечивают высокую эффективность переключаемого зарядного устройства, но также включают технологию PowerPath. Управление PowerPath — это метод который использует третью или промежуточную узел для мгновенного включения, который обеспечивает питание системы когда напряжение аккумулятора ниже отключение системы. Только такие продукты, как LTC4088 и LTC4098 объединяют ступеньку импульсный регулятор постоянного / постоянного тока с линейное зарядное устройство в уникальном способ, обеспечивающий высокую эффективность мощности доставка как в загрузку системы, так и батарея. Прежде чем мы углубимся в эти частей, давайте посмотрим, как это было сделано раньше.

Рис. 1. Сократите время зарядки аккумулятора и обеспечьте охлаждение карманных устройств с помощью переключаемого диспетчера PowerPath / зарядного устройства.

Топология промежуточного узла не новый. На рисунке 2 показан пример линейная топология PowerPath. В этом архитектура, переключатель с ограничением тока подает питание от входного разъема как к внешней нагрузке, так и к линейной зарядное устройство. Линейная батарея зарядное устройство затем подает питание от промежуточный узел к АКБ.

Рис. 2. Блок-схема традиционного линейного PowerPath, которому присущи существенные ограничения эффективности.

Если ток нагрузки достаточно велик ниже предела входного тока, чтобы разрешить какой-то ток направить на батарею зарядки, напряжение на V _OUT почти равное входному напряжению питания, пусть скажем 5В. В этом случае путь от V _IN к V _OUT чрезвычайно эффективен, поскольку там нет значительного падения напряжения на элемент прохода. Однако обратите внимание, что падение напряжения между V _OUT (~ 5 В) и V _BAT (скажем, 3,5 В) означает линейный зарядное устройство работает неэффективно. Таким образом, мощность, передаваемая на нагрузку, поступает эффективно в то время как мощность доставлена батарея поступает неэффективно.

Теперь рассмотрим альтернативный случай, когда ток нагрузки превышает входной установка ограничения тока. Здесь ввод срабатывает контроль ограничения тока и напряжение на промежуточном узле, В _ВЫХ , падает чуть ниже напряжения аккумулятора, таким образом вводя батарею как источник дополнительного тока.Несмотря на то что это желаемое поведение, гарантирующее ток нагрузки имеет приоритет над зарядом текущий, обратите внимание, что сейчас неэффективность на проходном элементе, потому что существует большая разница напряжений между входным контактом, снова на 5 В, и выходной контакт, который теперь может быть около 3,5 В.

Из этих примеров мы видим что в то время как линейная топология PowerPath выполняет необходимый PowerPath функции управления при любых условиях, ему присущи некоторые недостатки. В частности, с линейным PowerPath топология, вероятно, будет питание потрачен впустую в одном из двух линейные проходные элементы под различные условия.В следующем разделе мы увидим как переключение PowerPath позволяет избежать подводные камни линейного PowerPath.

На рисунке 3 показана альтернатива линейный PowerPath, , переключающий PowerPath. Здесь понижающий DC / DC преобразователь обеспечивает питание от входной разъем к промежуточному узел В _ВЫХ . Линейное зарядное устройство подключен от промежуточного узла к аккумулятору, как и в случае линейный PowerPath. Большая разница из линейного PowerPath заключается в том, что путь от V _IN до V _OUT поддерживает относительно высокий КПД независимо от напряжения разница, так как это переключение, а не линейный путь.

Рисунок 3. Блок-схема переключения PowerPath. Большим преимуществом переключаемой схемы PowerPath перед линейной PowerPath является то, что путь от V _IN к V _OUT поддерживает относительно высокую эффективность независимо от соотношения V _IN / V _BAT .

Тогда что с линейной батареей путь зарядки, другая большая часть общей картины эффективности? Напряжение падает между V _OUT и аккумулятором в значительной степени уничтожит эффективность выигрыш от импульсного регулятора.Общая эффективность остается высокой с LTC4088 и LTC4098, потому что функции Bat-Track ^™ . С Bat-Track, выходное напряжение регулятор переключения запрограммирован на отслеживать напряжение батареи плюс несколько разница в сто милливольт. С выходное напряжение никогда не бывает значительно выше напряжения батареи, немного когда-либо теряется мощность линейной батареи зарядное устройство. Пропускной элемент зарядного устройства оставляет большую часть контроля напряжения обязанности к регулятору переключения и существует только для управления током заряда, постоянное напряжение и мониторинг безопасности аккумуляторной батареи — задачи в котором он превосходит.

В наши дни важная особенность во многих портативных продуктах удобство зарядки от USB порт. LTC4088 и LTC4098 иметь уникальную систему управления, которая позволяет им ограничивать входной ток потребление для USB-совместимых приложения при максимальной мощности доступны для нагрузки и аккумулятора зарядка. Эти два устройства не только иметь настройки USB с низким и высоким энергопотреблением 100 мА и 500 мА, но они также поддерживают настройку более высокой мощности 1 А для применения настенного адаптера.

Для продуктов с большими батареями, Контроль тока USB может быть ограничивающим фактор, определяющий, сколько питание поступает на аккумулятор для зарядка.С линейным PowerPath топология, вход и выход текущие ограниченный — сумма тока нагрузки и ток зарядки аккумулятора не может превышать входной ток. В в этом случае переключающийся PowerPath имеет значительное преимущество перед линейным PowerPath. В переключающемся PowerPath топология вход все еще актуален ограничено, но доступны только ограничения питание на нагрузку и зарядное устройство. Этот это важное различие. Рисунок 4 показывает пример того, как LTC4088 может обеспечить увеличение тока заряда до 40% по сравнению с линейным PowerPath дизайн.

Рисунок 4. Ток заряда с ограничением входной мощности.

Обратите внимание, что пока ток USB ограничен до 500 мА, возможно ток заряда должен быть выше 500 мА из-за к высокой эффективности переключения Система PowerPath. Так что не только более высокая эффективность производит мало тепла, но это также сокращает время зарядки.

Топология ограничения входного тока предложений LTC4088 и LTC4098 большое преимущество перед устройствами, использующими топология с контролем выходного тока для обеспечения соответствия USB.Это потому что при повышении напряжения батареи на протяжении всего цикла зарядки эффективная мощность, потребляемая аккумулятором также повышается, предполагая постоянный ток. Чтобы сохранить соответствие USB в системе с контролем выходного тока (при условии идеальной эффективности) один пришлось бы ограничить заряд батареи ток до его ограниченного по мощности значения при самое высокое напряжение аккумулятора.

Например, чтобы оставаться ниже 2,5 Вт (5V _IN • 500mA) подачи питания при Напряжение батареи 4,2 В, ток заряда не должен превышать 595 мА.Этот текущий лимит слишком консервативен когда напряжение батареи низкое, скажем 3,4 В, где можно было бы доставить 735 мА без нарушения Спецификация USB. Ограничение входного тока устройства, разработанные специально для Совместимость с USB, например LTC4088 и LTC4098, позволяет зарядному устройству использовать этот дополнительный доступный ток. В напротив, регулируемый выходной ток коммутируемое зарядное устройство, предназначенное для USB соответствие должно быть запрограммировано на ограничить ток зарядки аккумулятора до высоковольтный корпус (595 мА), что поджимает это при низком напряжении аккумулятора.Сказал иначе входной ток ограничен коммутационное зарядное устройство всегда извлекается как большая мощность от источника входного сигнала как допускается, тогда как выходной ток управляемый нет.

На рисунке 5 показана функция мгновенного включения. коммутируемой топологии PowerPath. Когда напряжение аккумулятора очень низкое а загрузка системы не превышает доступная запрограммированная мощность, выходное напряжение поддерживается на уровне примерно 3,6 В. Это предотвращает система от необходимости ждать напряжение батареи должно подняться до включение устройства — разочарование сценарий для конечного пользователя.

Рисунок 5. V _OUT и BAT.

Это основная причина наличия развязанный выходной узел и аккумулятор узел (то есть 3-терминальная топология). Эта функция может использоваться для питания система в режиме пониженного энергопотребления. За Например, может хватить мощности для запуска и указать пользователю что система заряжается.

Ток, подаваемый в систему при V _OUT , а также заряд аккумулятора ток, образуют комбинированную нагрузку на импульсный регулятор.Если это в сочетании нагрузка не превышает уровень мощности программируется пределом входного тока схема, затем переключение PowerPath топология с радостью обеспечивает зарядку и ток нагрузки без забот. Если, однако общая нагрузка превышает доступная мощность, зарядное устройство автоматически отказывается от некоторых или всех свою долю власти поддерживать дополнительная нагрузка. То есть загрузка системы составляет всегда в приоритете и зарядка аккумулятора выполняется только оппортунистически. Этот алгоритм обеспечивает бесперебойную мощность нагрузки системы.Даже если одна только системная нагрузка превышает мощность доступный от цепи ограничения входа, входной ток не превышает его запрограммированный предел. Скорее зарядное устройство полностью отключается и дополнительная мощность берется из аккум через идеальный диод.

Когда включен идеальный диод, проводящий путь от батареи к выходной контакт составляет примерно 180 МОм. Если этого достаточно для приложения, тогда никаких внешних компонентов необходимы. Если большая проводимость необходимо, однако, внешнее MOSFET может использоваться для дополнения внутренний идеальный диод.LTC4088 и LTC4098 имеют управляющий штифт для вождения ворот дополнительного внешний транзистор. Транзисторы с сопротивление 30 мОм или ниже может быть используется для дополнения внутреннего идеала диод.

LTC4088 и LTC4098 оба включить полнофункциональное зарядное устройство. Зарядные устройства для аккумуляторов программируемый ток заряда, элемент предварительная подготовка с обнаружением неисправных ячеек и прекращение, зарядка CC-CV, C / 10 обнаружение конца заряда, безопасность отключение таймера, автоматическое пополнение баланса и термисторный формирователь сигнала для зарядка с квалификацией температуры.

LTC4098 имеет несколько функций, которые LTC4088 — нет. Во-первых, он поддерживает возможность управления внешним импульсный регулятор высокого напряжения на получать питание от второго источника питания такой автомобильный аккумулятор. Это также включает независимое перенапряжение модуль защиты, который в сочетании с внешним полевым МОП-транзистором может обеспечить значительную защиту входа для вход низкого напряжения (USB / WALL).

Контроллер входа высокого напряжения

Управление внешним входом LTC4098 схема распознает, когда второй вход предложение присутствует и уделяет приоритетное внимание тому, чтобы ввод в том случае, если и он, и вход USB / WALL запитан одновременно. Кроме того, LTC4098 взаимодействует с номером линейных технологий высокого напряжения понижающие регуляторы переключения на позволяют вводить более высокое напряжение, например как автомобильный аккумулятор. С использованием та же описанная техника Bat-Track выше, дополнительный контроллер ввода управляет регулятором высокого напряжения для выработки напряжения на выходе _{V на выходе} , которое треки чуть выше батареи. Опять таки, этот метод приводит к высокой зарядке эффективность даже при зарядке от довольно высокое напряжение.

Защита от перенапряжения

LTC4098 обнаруживает перенапряжение контроллер защиты, который можно использовать для защиты низкого напряжения USB / стены ввод из непреднамеренного приложения высокого напряжения или неисправного настенный адаптер.Эта схема управляет вентиль внешнего высокого напряжения МОП-транзистор N-типа. Используя внешний транзистор для высоковольтного зазора, уровень защиты не ограничивается параметры процесса LTC4098. Скорее технические характеристики внешнего транзистор определяет уровень обеспечена защита.

LTC4088 и LTC4098 представляют новая парадигма в управлении питанием и зарядка аккумулятора. Оба оптимизируют поставка мощности путем комбинирования постоянных ограничение входной мощности с высоким регулятор переключения КПД и Зарядка аккумулятора Bat-Track.Другой преимущества включают систему мгновенного включения запуск, автоматическая приоритезация нагрузки и непревзойденная эффективность зарядки. LTC4098 выходит за рамки с дополнительным контроллером ввода для более высокое входное напряжение (например, автомобиль аккумулятор) и защита от перенапряжения контроллер.

Улучшение зарядки аккумуляторов и использование энергии из воздуха

Ведущий: Бенджамин Томпсон

Добро пожаловать в подкаст Nature . Эта неделя — захватывающий эпизод, так как мы говорим о быстрой зарядке аккумулятора…

Ведущий: Ник Хоу

И сбор энергии из воздуха. Я Ник Хау.

Ведущий: Бенджамин Томпсон

А я Бенджамин Томпсон.

[Jingle]

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Теперь, когда у меня молодая семья, несколько человек спросили меня: «Собираетесь ли вы купить машину?» Я большой поклонник общественного транспорта, но когда мы находимся в долгой поездке, перевозя грузы вещей, владение автомобилем иногда бывает заманчивым. Если я решу пойти по этому пути, я, скорее всего, куплю электромобиль, но у них, похоже, есть некоторые проблемы.Фраза «беспокойство о дальности полета» часто используется в связи с электромобилями, и это беспокойство о том, что у вас закончится энергия и вы попадете в затруднительное положение во время долгого путешествия. Также есть опасения, что электромобили могут слишком долго заряжаться, когда вы находитесь в дороге. Чтобы зарядить аккумулятор — проще говоря — в него нужно накачать электричество. Чтобы ускорить зарядку, вы можете увеличить уровень мощности, которую вы вводите. Но есть загвоздка — для некоторых типов батарей, таких как литий-ионные батареи, используемые во многих электромобилях, слишком быстрая зарядка может привести к необратимое повреждение аккумулятора.Итак, какова оптимальная скорость зарядки аккумулятора? Это то, что пытается выяснить Уилл Чуэ из Стэнфордского университета в США.

Опрашиваемый: Уилл Чуэ

Итак, позвольте мне привести аналогию с наполнением ведра водой. Итак, допустим, ваша цель — заполнить ведро на 80% за 10 минут. Способов сделать это бесконечно много. Например, вы можете наполнять его с постоянной скоростью, чтобы за 10 минут он достиг 80%. Вы также можете заполнять его очень медленно вначале и очень быстро заполнять позже, а также, наоборот, вы можете заполнять очень быстро сначала и заполнять медленнее позже — все в сумме составляет от 10 минут до 80%.Таким образом, способ подачи воды в ведро — это именно то, что мы пытаемся оптимизировать для быстрой зарядки. Как за 10 минут доставить в аккумулятор 80% электронов?

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

В данном случае, вместо того, чтобы рассматривать бесконечное количество методов, Уилл сосредоточился на немногим более 200 различных протоколов, протестированных на небольших цилиндрических перезаряжаемых батареях, немного больших, чем батареи AA, которые вы могли бы использовать. дома. Уилл и его коллеги использовали трехступенчатый подход.Во-первых, они неоднократно заряжали и разряжали партию из 48 аккумуляторов, каждая со случайно назначенным протоколом зарядки. Во-вторых, оценили исправность аккумуляторов, но для этого понадобилась хитрость. Батареи в их исследовании имеют срок службы около 1000 циклов перезарядки. Чтобы полностью оценить их здоровье, Уиллу пришлось бы пройти их 1000 раз, что заняло бы время. Вместо этого он пошел коротким путем.

Опрашиваемый: Уилл Чуэ

В данном случае мы использовали машинное обучение, чтобы в основном распознать ранние признаки отказа аккумулятора, чтобы нам не приходилось заряжать его 1000 раз.Достаточно 100 раз зарядить. Итак, в основном то, что мы делаем здесь, — это сокращаем время в десять раз, просто за счет того, что нам не нужно полностью переключать аккумулятор до отказа, а вместо этого мы искали ранние признаки отказа и делаем прогнозы на основе этого.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

И это последний шаг. Они заложили эти ранние признаки сбоя в модель, которая затем могла бы определить протоколы, которые лучше всего сбалансируют быструю зарядку при минимизации повреждений.Протоколы, которые показали себя наиболее многообещающими, можно было затем выставить на еще один раунд тестирования с новым набором батарей.

Опрашиваемый: Уилл Чуэ

Итак, компьютер пытается здесь определить закономерности в работе этих протоколов и попытаться принять решение о том, на что смотреть дальше. Итак, вы можете представить нашу программу как лицо, принимающее решения, и лицо, принимающее решение, пытается сказать: «Хорошо, я тестировал этот протокол зарядки, он отстой, так что давайте не будем делать это снова.Или мы используем этот протокол, и он работает очень хорошо, и мы говорим: «Хорошо, давайте сделаем это еще раз или посмотрим на соседние протоколы». Таким образом, по сути, это способ отточить лучший протокол зарядки, изучая поведение всех 200 возможных комбинаций, которые мы рассматриваем.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Неоднократно повторяя эту трехэтапную последовательность, команда смогла быстро сократить варианты, чтобы найти лучший способ зарядки этих батарей.Метод, который оказался на высоте, довольно удивил Уилла.

Опрашиваемый: Will Chueh

Обычно считается, что лучший способ зарядить батарею — это начать с очень быстрой подачи энергии, затем замедлить ее и уменьшить. Это то, что делают современные электромобили. Когда мы рассмотрели здесь нашу платформу, мы на самом деле обнаружили, что лучше держать ее относительно ровной, а это означает, что лучше вводить энергию относительно постоянно.Так что, я думаю, то, что мы обнаружили, было довольно неожиданным, но поскольку это было сделано статистически значимым образом, мы вполне уверены, что это был жизнеспособный результат.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

В этом случае кажется, что медленный и устойчивый действительно выигрывает гонку, но что это означает для аккумуляторов в целом? Можно ли ожидать, что этот результат изменит способ зарядки электромобилей? Что ж, возможно, еще нет. Уилл подчеркнул, что этот результат может быть верным только для этого одного типа батарей с его конкретным форм-фактором и химическим составом.В дополнение к определенной литий-ионной батарее, которую он тестировал, существует множество типов перезаряжаемых батарей, каждая из которых имеет свои сильные и слабые стороны. Он говорит, что здесь ключевое значение имеет метод, а не результат, и надеется, что его подход к тестированию — трехступенчатая платформа машинного обучения — можно будет использовать для разработки более совершенных аккумуляторов в будущем.

Опрашиваемый: Will Chueh

То, что мы поняли здесь, — это не просто лучший протокол зарядки, это, скорее, универсальная платформа, которую можно использовать для оптимизации многих аспектов батареи, один из которых мы продемонстрировали, который был выбрать лучший способ зарядить аккумулятор за десять минут, но есть действительно бесчисленное множество других возможностей, в которых эта платформа может извлечь выгоду. Например, какая химия самая лучшая? Какая форма лучше всего, форм-факторы? Есть много вариантов и решений, которые необходимо принять в отношении батареи, и все они требуют времени, и я думаю, что эта платформа может помочь с реальной экономией времени и, следовательно, с более быстрым ответом.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Это был Уилл Чуэ из Стэнфордского университета. Вы можете прочитать его статью на сайте nature.com.

Ведущий: Ник Хоу

Позже у нас будет дальнейшая информация о вспышке коронавируса, и мы узнаем, как радар раскрывает древние секреты в Египте — это будет в чате новостей.А до этого пришло время для основных результатов исследования, прочитанных на этой неделе Дэном Фоксом.

[Jingle]

Дэн Фокс

Это может быть не так мелодично, как предполагал Уолт Дисней, но ученые расшифровали, как ультразвуковые поющие мыши используют для общения друг с другом. Мыши издают различные писки, чтобы общаться, но ранее исследователи изо всех сил пытались интерпретировать высокие звуки. Теперь команда использовала программное обеспечение машинного обучения под названием DeepSqueak для анализа данных более чем 100 000 вокализаций мыши.Данные собирались в специальной записывающей камере, которая позволяла исследователям отслеживать, какие мыши пищали и что все мыши делали во время каждого писка. Было обнаружено, что самцы мышей издают различные звуки в зависимости от того, дерутся ли они, убегают или преследуют самок, и исследователи смогли увидеть, как мыши реагировали на щебетание друг друга, изменяя свое поведение в ответ. Взгляните на эту статью полностью на сайте Nature Neuroscience.

[Jingle]

Дэн Фокс

В зависимости от вашей диеты, соя, возможно, уже заменила мясо и молоко на вашем столе, но вскоре она может заменить клей, скрепляющий ваш стол.Обычные клеи, используемые при сборке строительных материалов, таких как фанера или ДСП, изготавливаются из нефти, но самые ранние известные клеи для дерева были сделаны из белков, таких как соевая мука. Если соевые клеи вернутся, они должны стать достаточно прочными, чтобы соответствовать строительным стандартам. Это то, что исследует группа исследователей из Пекинского университета лесного хозяйства. Они обнаружили, что сочетание соевого белка с боратной солью и упрочняющим агентом в воде создает прочный и экологически чистый клей.Клей на основе бора в три раза прочнее обычного соевого протеина, а также обладает антимикробными и огнезащитными свойствами. Не спускайте глаз с этого исследования по адресу Green Chemistry .

[Jingle]

Хост: Бенджамин Томпсон

Далее в подкасте на этой неделе, если я раньше беспокоился о разрядке в моем электромобиле, Ник узнал о технологии, которая может означать, что я всегда есть заряд, используя устройство, которое черпает энергию из воздуха.Убери это, Ник.

Опрашивающий: Ник Хоу

Воздух полон энергии. Вот что такое молния — высвобождение некоторой части этой энергии, когда заряженные частицы воды отражаются друг от друга. Итак, есть энергия, которую нужно иметь, но как мы можем ее получить? В конце концов, молнию не так-то просто разлить в бутылки. Дело в том, что нам даже не нужны бури. Сами заряженные частицы воды в воздухе могут быть использованы для генерации тока. Некоторые исследователи воспользовались этим, используя специально разработанные сверхтонкие листы микроскопических нанопроволок, вытягивая электричество из, казалось бы, разреженного воздуха.Но до сих пор эти технологии демонстрировали только кратковременные всплески энергии, и зачастую они должны быть рядом с большим количеством воды. На этой неделе в Nature команда из Массачусетского университета в Амхерсте продемонстрировала аналогичную технологию, но без этих проблем. Их решение? Вместо того, чтобы разрабатывать и делать нанопроволоки из таких вещей, как кремний, они взяли их из бактерии под названием Geobacter Sulfurreducens . Этот вид естественным образом выращивает белковые нанопроволоки в виде нитей или «пилей» на внешней стороне клетки.

Опрашиваемый: Цзюнь Яо

Эти бактерии используют их в качестве наноразмерного кабеля для проведения электронов.

Опрашивающий: Ник Хоу

Это Цзюнь Яо, один из авторов новой статьи в журнале Nature . На самом деле он никогда раньше не работал с бактериальными нанопроводами . Вместо этого он эксперт по неорганическим нанопроводам. Но когда он узнал об этих структурах, производимых Geobacter , он был взволнован возможностями.Первоначально Джун просто хотел посмотреть, могут ли эти бактериальные проволоки функционировать аналогично неорганическим нанопроволокам.

Опрашиваемый: Джун Яо

Итак, я просто хочу воспроизвести аналогичную концепцию, сделав простейший датчик, который обычно является датчиком влажности или влажности.

Опрашивающий: Ник Хоу

Чтобы сделать датчик влажности, Джун удалил нанопроволоки с бактерий с помощью блендера и очистил их. Затем он произвел сверхтонкий лист из пучков случайно расположенных белковых нанопроволок, который был меньше одной десятой толщины человеческого волоса. Затем он мог пропустить через него заряд и посмотреть, может ли он действовать как датчик влажности.

Опрашиваемый: Цзюнь Яо

Затем случайно студент, который работал над сенсорным устройством, увидел, что даже без подачи на устройство внешнего источника питания он все еще может получить электрический ток для подачи сигнала на устройство.

Опрашивающий: Ник Хоу

Поначалу озадаченный, Джун принялся за репликацию и повторное воспроизведение этих результатов. Убедившись, что это не вспышка, он начал выяснять, откуда берется это электричество.Должно быть, это исходило от чего-то в воздухе, но что? Поиски Джуна в конечном итоге привели его к наиболее вероятной виновнице — воде. Фактически, уровень генерируемого заряда почти точно коррелирует с уровнем влажности в комнате.

Опрашиваемый: Цзюнь Яо

Я был взволнован, потому что, по крайней мере, я знал, что это было реально.

Опрашивающий: Ник Хоу

Но сколько электричества действительно собирало это крошечное устройство?

Опрашиваемый: Цзюнь Яо

Я думаю, что мы можем производить несколько микроватт энергии на площади 1 квадратный сантиметр, а это на самом деле небольшое количество энергии, что означает, что он может питать только крошечный светодиод.

Опрашивающий: Ник Хоу

Может показаться, что это не так уж много, но Джун считает, что это всего лишь тестовый пример того, на что действительно способна эта технология. Влага может проходить через слои нанопроволок, поэтому есть вероятность, что вы сможете сложить их вместе и увеличить выходную мощность.

Опрашиваемый: Цзюнь Яо

Мы можем оценить, что если мы найдем умную инженерную стратегию для объединения их в трехмерную конфигурацию, мы действительно сможем получить удельную мощность более 1 киловатта на кубический метр.

Опрашивающий: Ник Хоу

Одного киловатта достаточно для питания десяти портативных компьютеров, поэтому он немного более существенен, чем питание маленького светодиода. Конечно, количество энергии, которое можно использовать, зависит от количества присутствующей влажности, но Джун считает, что даже в пустынных условиях это устройство будет работать и по-прежнему производить небольшое количество энергии. Джулея Батт — ученый, изучающий перенос электронов в белках, не имеющий отношения к этой последней работе.Она была заинтригована новым исследованием.

Опрашиваемый: Джулия Батт

Я думаю, что использование влажности в качестве источника энергии и электричества — очень интересная идея, и это демонстрирует один из возможных вариантов. Таким образом, они ясно, в небольшом масштабе, демонстрируют те свойства, которые мы привыкли видеть в большем масштабе в подходах, которые у нас есть на данный момент для управления вещами, так что все выглядит очень многообещающе.

Опрашивающий: Ник Хоу

Однако Джулеа действительно беспокоила масштабируемость.Если вам нужно собрать нанопроволоки из бактерий, не станет ли это узким местом? Что ж, Дерек Ловли, местный микробиолог из газеты, возможно, разработал решение для этого.

Опрашиваемый: Дерек Ловли

Итак, недавно мы взяли ген из Geobacter и разработали штамм E. coli , который является очень распространенным микробом, используемым для увеличения массы тела. производство товаров, из которых можно также производить эти провода, поэтому мы можем производить их в больших количествах.Итак, я действительно чувствую, что мы можем легко изготавливать провода в килограммах с этой новой натяжкой, которая у нас есть.

Опрашивающий: Ник Хоу

Есть и другие проблемы, например, насколько хорошо эти белки сохранятся в окружающей среде. Но Джун считает, что они на самом деле довольно настойчивы.

Опрашиваемый: Цзюнь Яо

Фактически, мы сделали устройство и поместили его в окружающую среду на десять месяцев, а затем мы снова вернемся к испытаниям и произведем то же электричество.Это био-продукт, он зеленый, но при этом кажется очень стабильным.

Опрашивающий: Ник Хоу

Джун с нетерпением ждет будущего этого исследования, поскольку считает, что это надежный источник энергии. Однако на данный момент он пытается разобраться, как именно работает эта система, но в небольших масштабах он считает, что выращенные бактериями нанопроволоки могут помочь в питании таких вещей, как ваш телефон или умные часы. Однако у него большие амбиции.

Опрашиваемый: Цзюнь Яо

Эта вещь может масштабироваться, почему бы вам просто не рисовать, скажем, вы красите всю стену в своем доме или где угодно, так что вы можете собрать гораздо больше энергии для питания освещения или даже, возможно, другие электронные устройства в вашем доме, и вот что я вижу.

Опрашивающий: Ник Хоу

Это был Джун-Яо. Его коллега Дерек Ловли также фигурировал в нем, и вы можете прочитать его статью на сайте nature.com. Вы также слышали от Джули Батт из Университета Восточной Англии здесь, в Великобритании.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Наконец, на шоу, конечно же, время для новостного чата, и ко мне присоединился в студии Эхсан Масуд, руководитель бюро по Африке и Ближнему Востоку Nature . Эхсан, большое спасибо за то, что присоединились ко мне.

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Это очень приятно. Большое спасибо за то, что пригласили меня.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Итак, несколько историй, которые стоит осветить сегодня, и я думаю, что нам следует начать с продолжающейся вспышки коронавируса COVID-19, которая, конечно же, сосредоточена в Китае. Слушатели, как всегда, это непрерывная и развивающаяся история, поэтому для получения последних обновлений я рекомендую вам переходить на nature.com/news. Эхсан, что происходило с тех пор, как на прошлой неделе вышло шоу?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Некоторые вещи изменились, это то, что сейчас мы переходим на большую территорию терапии, и мы обнаружили, что существует более 80 клинических испытаний, которые сейчас проходят испытания в Китае для различных виды лечения, и это интересно и многообещающе.Конечно, эти вещи не появятся сразу, и это не обязательно будет ответом на снижение скорости заражения, но это определенно многообещающая вещь.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

И ВОЗ принимает участие в этих испытаниях.

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Верно, да. Мы слышали, что Сумья Сваминатан, главный научный сотрудник Всемирной организации здравоохранения, говорит, что их команды подводят итоги многих испытаний, и их идея состоит в том, чтобы составить план какого-то протокола клинических испытаний.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

И что тогда будет делать этот протокол?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Итак, идея состоит в том, чтобы иметь некоторую стандартизацию. Я думаю, это то, что больше всего интересует Всемирную организацию здравоохранения. Так, например, исследования разработаны с учетом некоторых общих параметров, таких как контрольные группы, рандомизация, измерение клинических результатов. Вот на что они смотрят.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Какие вещи тестируются в настоящий момент?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Ну, если честно, это немного похоже на список покупок. Итак, есть пара препаратов против ВИЧ, которые используются для фиксации ферментов, которые вирусы должны воспроизводить. Затем Китай запустил несколько испытаний по тестированию хлорохина, который является довольно известным противомалярийным препаратом. Есть несколько испытаний стволовых клеток, а также есть несколько испытаний традиционных китайских медицинских методов лечения, и главный научный сотрудник ВОЗ совершенно ясно дал понять, что участие организации, особенно в этом аспекте, заключается в том, чтобы травяные средства можно было оценить с помощью тот же уровень активности, который ожидается от фармацевтических испытаний.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Ну, тогда, я думаю, пройдет некоторое время, прежде чем эти испытания завершатся, но поиск лечения кажется очень важным делом, потому что количество случаев заболевания растет, а в некоторых случаях , значительно выросли с прошлой недели.

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Они действительно резко увеличились в провинции Хубэй, которая, в некотором смысле, является эпицентром вспышки, потому что местные власти изменили способ своих расчетов. На данный момент мы знаем, что ожидаем около 1900 смертей и около 73 000 случаев заражения.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

И как тогда в Хубэе подсчитывались числа случаев, что изменило ситуацию?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Итак, до сих пор диагностика проводилась на основании результатов лабораторных исследований. Теперь произошло то, что врачи могут диагностировать случаи заболевания на основе изображений грудной клетки, и это, безусловно, увеличило цифры в том случае, который произошел 14 ^{февраля.}

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

И как это помогло врачам в этой области?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Что ж, это определенно в ответ на мольбы врачей, которые говорят, что их поразили пациенты с респираторными заболеваниями, и у них действительно нет времени ждать результатов лабораторных исследований, так что это действительно было полезно для них в этом смысле. Мы также поговорили с Майклом Миной, эпидемиологом-инфекционистом и иммунологом из Гарвардской школы общественного здравоохранения в Бостоне, и он сказал нашему репортеру, что сортировка на основе симптоматической оценки и физического осмотра в основном является основой больничных и клинических исследований. сортировка.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Ну, вы говорили о некоторых числах случаев, Эхсан, но похоже, что есть один случай, в частности, в другой части мира, о котором раньше не сообщалось.

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Верно, да, первый случай заболевания африканского континента был зарегистрирован в Египте. До сих пор ВОЗ активно проводила диагностические исследования в 14 различных африканских странах, где были серьезные опасения, особенно в отношении возвращающихся китайских рабочих, которые работают над различными проектами в Африке и могут быть источником инфекции.Такого ожидаемого роста не произошло, но да, у нас есть первый случай в Египте.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Итак, вирус продолжает распространяться и поражает множество людей. Nature на самом деле проводил опрос исследователей, пострадавших от эпидемии, и слушатели заходили на сайт nature.com/news, чтобы прочитать их истории, но это касается не только людей. На события влияют колодец и Эхсан, это часть нашей следующей истории.

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Это так, да. Планировалось провести международную конференцию по биоразнообразию. Это должно было произойти в Куньмине в Китае, и его пришлось перенести в Рим из-за коронавируса.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Да, и это должно произойти на следующей неделе, и о чем вообще эта встреча?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Это собрание, которое должно согласовать или начать обсуждение, чтобы согласовать совершенно новый набор целевых индикаторов для законов о биоразнообразии.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Это то, что мы уже рассказывали в сериале. Некоторые из уровней этих потерь ошеломляют.

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Они, я имею в виду, что согласно заголовку, приведенному Научным консультативным органом ООН по биоразнообразию, до 1 миллиона видов находятся под угрозой из-за деятельности человека.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Что должно быть принято на этой встрече, чтобы попытаться уменьшить убытки в будущем?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Имеется десятилетний план по снижению темпов утраты биоразнообразия.Это было согласовано в 2010 году, и крайним сроком, чтобы начать останавливать или, по крайней мере, снизить уровень убытков, предполагалось, что это конец этого года, конец 2020 года, и мы не собираемся достичь почти ни одного из целевых показателей и это проблема. И, конечно же, это очень важный год как для климата, так и для биоразнообразия, поэтому международные организации, представители правительств и ученые начнут встречаться и хорошо выяснять, какой следующий набор целей нам необходимо решить. начать согласовывать и, откровенно говоря, реально достижимые цели.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Ну, эта встреча, как вы говорите, Эхсан, должна была состояться в Китае, и много внимания было уделено стране и ее реакции на биоразнообразие. Почему именно это было?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

По нескольким причинам. Итак, Китай, как и многие другие страны, представляет собой чрезвычайно разнообразную с экологической точки зрения среду, но в то же время, конечно, Китай быстро индустриализируется в своей собственной стране, и он также помогает в индустриализации многих других стран.И мы знаем, что многие зоны, в которых происходит индустриализация, как в Китае, так и за пределами Китая, являются экологически уязвимыми, поэтому китайское руководство чрезвычайно осознает это, потому что его собственные ученые говорят ему, что это происходит. , и он пытается найти способ обойти это. Как добиться индустриализации, не уничтожив полностью экологически уязвимые районы?

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Если на этой встрече должен быть определен новый набор целей, если они сильно упускаются за последние десять лет, что думают присутствующие люди о том, что они застряли? в этот раз?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Прежде всего, не было обязательной отчетности о прогрессе, поэтому каждая страна, являющаяся государством-членом ООН, должна выпустить так называемый национальный план действий по сохранению биоразнообразия. Это своего рода заявление о намерениях и принципах — вот что я собираюсь сделать — но это не инструмент отчетности, и поэтому одна вещь, которая действительно важна для продвижения вперед, — это не только состояние амбиций, но фактически каждый год или каждые несколько лет, как именно выглядит прогресс против этих амбиций, и это будет действительно важным аспектом этих дискуссий.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Что ж, тогда нам нужно будет следить, Эхсан, и посмотреть, что будет решено на этой встрече.А пока давайте перейдем к нашему третьему рассказу, а давайте отправимся в Египет и рассказ о погребальной камере Тутанхамона.

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Это, да, давайте отправимся в Долину царей в Луксоре. Это определенно одна из моих любимых историй недели — возможное обнаружение скрытых комнат вокруг погребальной камеры Тутанхамона. И, честно говоря, мы действительно не знаем, кто мог быть похоронен в этих комнатах, что может быть в этих комнатах, но существует довольно много предположений.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Что ж, тогда давайте порассуждаем. Какие вещи, по мнению людей, могут быть спрятаны в этих комнатах?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Что ж, главное, если это удастся в конечном итоге подтвердить, заключается в том, что это могла быть затерянная гробница Нефертити, таинственной королевы, останки которой так и не нашли. Это Святой Грааль, и указывает ли эта новая находка на гробницу Нефертити? Это большой вопрос.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Итак, что же должны делать исследователи, чтобы ответить на этот вопрос, и как они в первую очередь смотрят в этом пространстве?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Поскольку погребальная камера Тутанхамона полностью запечатана — есть только один вход, и эти скрытые комнаты, которые были обнаружены, ведут из его погребальной камеры — такого рода правила исключают использование более агрессивных методы, и поэтому исследовательские группы используют более неинвазивные методы, и они используют, в частности, радар.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Верно, а как же найти комнату, чтобы увидеть, что внутри нее?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Это действительно сложно. Итак, первое, что должно произойти, — это кто-то должен воспроизвести эту находку. Итак, на данный момент это всего одна команда. Итак, среди команд, которые работали раньше, есть разумное согласие с тем, что есть некоторые скрытые комнаты, и есть определенная степень согласия относительно того, где эти комнаты могут быть.Эта команда нашла что-то действительно большое и новое, и поэтому, прежде чем что-то еще произойдет, кто-то должен пойти туда и воспроизвести это. Команда могла бы повторить свой эксперимент и повторить его снова. Может быть, кто-то другой зайдет и сделает это.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Что ж, я думаю, эта потенциальная находка должна вызывать некоторое волнение в этой области. Все ли согласны с тем, что это может быть?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Есть волнение, но не все согласны. Отчасти это история двух весьма волевых людей, которые по-разному смотрят на мир и смотрят на мир египтологии. Итак, у вас есть одна группа, которая стоит за этой находкой, и они придают большое значение радарам и неинвазивным методам, и у вас есть еще одна группа египтологов, которые так думают, что бы мы ни говорили. ценные вещи, найденные в египтологии, были обнаружены с использованием более традиционных методов, поэтому в какой-то момент кому-то придется пойти и покопаться.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Ну, наконец, Эхсан, что будет дальше? Какой график для этого?

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

На самом деле временной шкалы как таковой нет, но одна вещь, которая действительно должна произойти, — это потому, что существует довольно много разногласий не только о том, что там, но даже о базовых вещах например, какие методы вы используете для своих открытий и изобретений, почти должна быть какая-то мирная конференция или собрание исследовательского сообщества, чтобы просто сесть и просто прийти к некоторым основным соглашениям о том, как они собираются двигаться вперед . Это во-первых, потому что в этой области существуют сильные мнения и разногласия.

Опрашивающий: Бенджамин Томпсон

Что ж, слушатели, чтобы узнать больше об этих историях, зайдите на сайт nature.com/news, и мне остается только сказать: Эхсан, большое спасибо за то, что присоединились ко мне.

Опрашиваемый: Эхсан Масуд

Это очень приятно.

Хост: Ник Хоу

На этой неделе все.Не забывайте, вы можете заглянуть в наш Twitter — мы @NaturePodcast — или, если вы не твиттер, вы можете отправить нам электронное письмо. Мы [email protected]. Я Ник Хау.

Ведущий: Бенджамин Томпсон

А я Бенджамин Томпсон. Спасибо за внимание.

Как сократить время зарядки аккумулятора и увеличить срок его службы

В век электрификации многообещающие технологии, такие как аккумуляторные электромобили и электрические летательные аппараты, выходят на передний план развития общества.Однако одним из основных препятствий на пути к электрификации является время, необходимое для зарядки аккумуляторов. Заправка обычных транспортных средств и самолетов обычно занимает минуты, в то время как электромобили и самолеты могут занимать часы. Для авиакомпаний это время простоя может быть очень дорогостоящим, и было показано, что длительный период зарядки снижает вероятность того, что потребители будут покупать чистые электромобили.

Чтобы бороться с этим, инженеры по аккумуляторным батареям изучают возможности сокращения времени, необходимого для зарядки аккумулятора.К сожалению, быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов может вызвать преждевременную деградацию аккумулятора из-за инициирования литиевого покрытия, поэтому также необходимо учитывать затраты на старение для быстрой зарядки. Из-за этого производитель системы (например, OEM-производитель автомобилей, OEM-производитель самолетов, OEM-производитель электроинструментов или OEM-производитель бытовой электроники) должен найти баланс между уменьшением времени, необходимого для зарядки аккумулятора, и ожидаемым сроком службы аккумулятора (который может иметь большое значение). влияние на восприятие бренда).

Существуют различные протоколы зарядки, которые увеличивают срок службы аккумулятора и сокращают время зарядки по сравнению с традиционными протоколами зарядки.Эффект от этих протоколов зарядки варьируется от ячейки к ячейке и должен быть протестирован индивидуально, чтобы полностью понять их влияние на время зарядки ячейки и скорость деградации.

Тестирование и оптимизация протоколов зарядки является чрезвычайно ресурсоемким, поскольку намеренно разрушает литий-ионные элементы, что может быть дорогостоящим и отнимать много времени. GT-AutoLion помогает снизить эту стоимость, дополняя экспериментальные тесты виртуальными тестами.

Что такое литиевое покрытие?

Одним из основных факторов ухудшения качества аккумулятора, связанного с быстрой зарядкой, является литиевое покрытие.Литиевое покрытие — это восстановление ионов лития в твердый литий. Это происходит, когда потенциал на аноде падает ниже нуля вольт и циклически повторяющиеся ионы лития (Li ⁺ ) вступают в реакцию с электронами (e ^— ) с образованием металлического лития (Li ⁺ + e ^— -> Li ). Этот металлический литий осаждается на аноде, уменьшая пористость анода. Поскольку в этой реакции расходуются ионы лития, она снижает емкость ячейки. Кроме того, поскольку он снижает пористость анода, он увеличивает сопротивление ячейки.

Литиевое покрытие происходит чаще всего, когда литий-ионные элементы заряжаются очень высокими токами, особенно при низких температурах.

На рис. 1, , взятом из статьи с использованием GT-AutoLion , показано, как GT-AutoLion можно использовать для сопоставления экспериментальных данных по уменьшению емкости с его встроенной моделью для литиевого покрытия. С помощью этой модели GT-AutoLion позволяет инженерам виртуально тестировать различные стратегии зарядки и их влияние как на время зарядки, так и на деградацию элементов.

6 Опасности при зарядке аккумулятора вилочного погрузчика и советы по безопасности

Если рабочие на вашем предприятии работают с вилочными погрузчиками или механическими промышленными транспортными средствами, вы понимаете важность безопасности при работе с вилочным погрузчиком. Но обучены ли сотрудники правильному хранению и зарядке аккумуляторов вилочного погрузчика?

Операторы вилочных погрузчиков и механизированных промышленных погрузчиков должны быть надлежащим образом обучены работе и проверке своего оборудования. Они также должны быть обучены правилам техники безопасности на станции зарядки аккумуляторов вилочного погрузчика, чтобы избежать травм.

Как и многие другие рабочие задачи, зарядка аккумуляторов вилочного погрузчика может создать несколько опасностей. И, как и во многих рутинных задачах, можно легко упустить из виду или недооценить опасности. Вот почему обучение технике безопасности на вилочных погрузчиках должно быть конкретным.Он также должен включать информацию о следующих опасностях:

1. Опасности при перемещении аккумуляторов вилочного погрузчика

Свинцово-кислотные батареи очень тяжелые. Часто их невозможно переместить или поднять в зарядную станцию ​​без какой-либо механической помощи. Любое оборудование, используемое для перемещения батарей, должно обеспечивать легкое передвижение без необходимости поднимать вручную или выполнять неудобные движения тела. Изучите правильную технику подъема, а также любые ограничения на количество веса, которое должен поднимать один человек.

2. Вероятность травм и травм

Если устройства, используемые для перемещения батарей, не имеют предохранителей или других ограждений, предотвращающих неконтролируемое падение или перемещение батареи, сотрудники могут получить травмы в случае падения батареи. Рабочая обувь со стальным носком и процедуры, требующие, чтобы сотрудники не приближались к аккумуляторной батарее, могут помочь избежать раздавливания и между травмами.

3. Зарядка аккумулятора может вызвать воспламенение газа

Нас часто спрашивают: «Огнеопасны ли пары от зарядки аккумуляторов?»

Во-первых, важно знать, что газообразный водород образуется при зарядке аккумуляторов.Поэтому, если зона зарядки аккумулятора плохо вентилируется, скопление газообразного водорода может представлять опасность взрыва. Помимо обеспечения вентиляции и поддержания чистоты зон зарядки аккумуляторов и отсутствия открытого огня или чего-либо, что может вызвать искру, газоанализаторы водорода могут помочь гарантировать, что воспламеняющиеся газы не достигают опасного уровня.

Рекомендуемая литература : Контрольный список для проверки зоны хранения и зарядки аккумуляторов

4. Аккумуляторы для вилочных погрузчиков содержат коррозионные электролиты

Еще один вопрос, который мы часто слышим: «Какие химические опасности следует учитывать при работе с аккумуляторными батареями для вилочных погрузчиков?»

Электролит в батареях содержит серную кислоту, которая вызывает коррозию и может вызвать химические ожоги при выплескивании из перезаряжаемых батарей.Маски, защитные очки, перчатки и фартуки могут помочь свести к минимуму травмы, особенно при добавлении воды после зарядки аккумулятора. Станции для промывания глаз или мокрый душ также могут помочь быстро удалить электролит и предотвратить усугубление травм.

Обычные процедуры должны также включать удаление электролита и грязи с корпусов батарей. Некоторые предприятия переходят на герметичные батареи, чтобы свести к минимуму вероятность контакта с электролитами и сократить время очистки батареи.

5. Пролитый электролит может вызвать ожоги, поскользнуться и упасть

Пролитый электролит может вызвать химические ожоги, а также опасность поскользнуться и упасть. Хранение комплектов для разливов в аккумуляторных и зарядных зонах способствует быстрому реагированию, так что разливы могут быть быстро поглощены и нейтрализованы. Сотрудники должны знать, как пользоваться средствами индивидуальной защиты (СИЗ), а также любыми нейтрализаторами, инструментами или оборудованием в наборах. Разместите инструкции как напоминание о действиях, которые необходимо предпринять при очистке пролитой аккумуляторной кислоты.

6. Батареи удерживают электрический заряд

Как и все аккумуляторы, свинцово-кислотные аккумуляторы обладают электрическим зарядом и могут вызвать дугу. Практическое правило заключается в том, что батареи следует заряжать, когда они достигают 30 процентов своей емкости, с помощью зарядных кабелей, которые находятся в хорошем состоянии. Сотрудники должны снимать любые металлические украшения, которые могут проводить электричество, и помнить о любых других металлах в зоне, которые могут увеличить риск взрыва.

Батареи бывают разных форм и разновидностей.Хотя эти опасности довольно типичны для всех типов свинцово-кислотных аккумуляторов, могут существовать дополнительные или другие уникальные опасности, характерные для используемых типов аккумуляторов. Производители вилочных погрузчиков и промышленных грузовиков с приводом часто предоставляют обучение и информацию за небольшую плату или бесплатно, чтобы помочь сотрудникам и руководителям безопасно и эффективно управлять и обслуживать свое оборудование. Обязательно воспользуйтесь этим и обеспечьте обучение рабочих правильному хранению и зарядке аккумуляторов вилочного погрузчика, чтобы обеспечить безопасность сотрудников, соблюдение нормативных требований и избежание штрафов.

Какие меры предосторожности необходимы при зарядке автомобильного аккумулятора в квартире?

Я работаю в электроэнергетике 15 лет инженером по эксплуатации. Электростанциям требуется питание постоянного тока (от аккумуляторной батареи) в качестве вторичного / резервного источника питания, если в источнике переменного тока (сеть / питание системы) возникает неисправность, приводящая к потере основного питания, поэтому все электростанции имеют аккумуляторные батареи для питания важных двигателей и систем управления безопасно остановите установку, а затем устраните неисправность.

Дело: аккумуляторные батареи считаются серьезной опасностью в отрасли и классифицируются как опасные зоны с ограниченным доступом, требующие мониторинга атмосферы. Батареи выделяют водород при зарядке, по этой причине батареи размещены в отдельном корпусе с принудительной вентиляцией (вентиляторы).

Конечно, мы говорим о гораздо большем масштабе, но используемые батареи — это батареи, которые вы найдете в грузовиках или подобных им, только в большом количестве. Размер корпуса и вентиляционный поток являются относительными, поскольку корпус большой, а вентиляторы способны вытеснять огромное количество воздуха, поэтому небольшая батарея в небольшом корпусе без вентиляции представляет собой подобную опасность.

Вентиляторы имеют встроенное резервирование, то есть 2 вентилятора (1 рабочий, 1 резервный), что еще раз демонстрирует важность присутствующих опасных батарей.

Часто сигнал работы вытяжного вентилятора подается обратно в систему управления и предупреждает персонал диспетчерской о неисправности, это также отключает зарядное устройство. Т.е. батареи не будут заряжаться, если не работает вентилятор.

Зарядка аккумуляторов в шкафу без вентиляции в вашем доме далека от идеала, водород является самым летучим из газов (взрывоопасный диапазон составляет 5% -75% объема воздуха), что означает, что любой значительный выброс водорода почти наверняка станет взрывоопасная смесь топливо / воздух.

Зарядка большого количества аккумуляторов в доме в сочетании с большим количеством источников воспламенения в доме вызывает проблемы, водородный взрыв — это нечто особенное, поищите в Интернете информацию о водородных взрывах, это может повлиять на ваш выбор вариантов зарядки.

В нашей отрасли говорят, что это «неправильная рутина». Это относится к тому, что мы знаем и делаем, что является неправильным, но у нас не было инцидентов, просто потому, что ничего не произошло в прошлом, это не гарантирует, что этого не произойдет в будущем. в будущем удача часто является причиной того, что инциденты не произошли, или, наоборот, неудачливость и плохое суждение — причина возникновения инцидентов.

Каких бы происшествий ни можно было избежать, зачем рисковать?

Мой совет — прислушивайтесь к комментариям, оставляя аккумулятор в машине, если, как джентльмены в Висконсине, температура окружающей среды не способствует зарядке аккумулятора, следуйте советам по другим комментариям.

Самое главное заряжайте в хорошо проветриваемом помещении.

Достаточная вентиляция в установках для зарядки аккумуляторов

Аккумуляторы используются в самых разных транспортных средствах и стационарных устройствах.На крупных промышленных предприятиях (например, на складах) есть специальные зоны для зарядки аккумуляторов, большинство из которых требует соответствующей вентиляции для удаления газообразного водорода, выделяющегося во время зарядки. Размер помещения и количество работающих зарядных устройств одновременно определяют, будет ли достаточна естественная вентиляция или требуется принудительная вентиляция. Во время зарядки из большинства аккумуляторов выделяется водород, что обеспечивает надлежащую вентиляцию и устранение источников воспламенения, которые являются критическими характеристиками зоны зарядки. Тем не менее, следует отметить, что некоторые типы батарей, включая литий-ионные и литий-полимерные, не требуют вентиляции. Для определения соответствующих требований к вентиляции для используемых батарей следует обращаться к данным производителя.

База данных «Извлеченные уроки» содержит шесть записей о происшествиях, связанных с безопасностью (одно опасное происшествие и пять фактических происшествий), которые касаются надлежащей вентиляции в зонах зарядки аккумуляторов. Описанные ниже, эти события произошли в различных условиях (правительственные учреждения, военные базы и частные компании), но необходимость соответствующей вентиляции была важным уроком, извлеченным для всех из них.

Описание: Концентрация водорода выросла в необитаемом помещении, содержащем резервные свинцово-кислотные батареи, после того, как вытяжные вентиляторы не смогли запуститься при уровне срабатывания 1% водорода (т. Е. 25% от нижнего предела воспламеняемости [LFL]). Когда концентрация достигла 2% (50% от LFL), это вызвало сигнал тревоги по водороду, который контролировался удаленным центром управления сетью.

Извлеченные уроки: Избыточные системы безопасности предотвратили превращение этой опасной ситуации в инцидент.После этого события было добавлено реле давления для сигнализации в случае отказа вентилятора. Этот сигнал тревоги постоянно контролируется центром управления сетью. В будущем на объекте будет два вентилятора: один работает постоянно, а другой включается, если концентрация водорода достигает 1%.

Описание: Взрыв водорода произошел в аккумуляторной комнате бывшего компьютерного центра обработки данных. Компания освободила здание и удалила все компьютерное оборудование, но оставила систему резервного питания.Вентиляция аккумуляторной была подключена к системе контроля водорода. Спасатели не могли сказать, вышла из строя система вентиляции или она была отключена при освобождении объекта. Оказалось, что аккумуляторы долго заряжались без вентиляции.

Извлеченные уроки: Когда помещения / оборудование выводятся из эксплуатации или заброшены, следует позаботиться о том, чтобы все оставалось в безопасной конфигурации. В системе батарей больше не было необходимости, и ее следовало вывести из эксплуатации после удаления центра обработки данных.Хорошая процедура управления изменениями могла бы выявить эту оплошность до того, как она стала причиной инцидента.

Описание: Отказ вытяжного вентилятора зарядного устройства аккумуляторной батареи вилочного погрузчика, в результате чего образовался водород. Механический отказ вентилятора привел к перегреву датчика автоматического включения / выключения и отключению вентилятора. Оценка опасности объекта не выявила потенциальной опасности накопления водорода из-за отказа вытяжного вентилятора.

Извлеченные уроки: Простота этой ситуации показывает, что при выявлении потенциальных опасностей следует внимательно относиться ко всем аспектам рабочего места.Некоторые опасные ситуации кажутся настолько тривиальными, что их легко не заметить, а серьезные последствия не понять. Кроме того, некоторые опасные ситуации не сразу распознаются непрофессионалами, поэтому следует приглашать специалистов из других организаций для помощи в периодических оценках и обзорах безопасности.

Описание: Пожар произошел в помещении для зарядки аккумуляторов, в котором не было оборудования для обнаружения водорода, на заводе по производству аккумуляторов, который собирался прекратить работу на ночь.Спринклерная система в этом помещении была отключена за 10–15 лет до инцидента из-за неоднократных срабатываний спринклеров, не связанных с пожаром. Во время пожара заряжалось около 5000 аккумуляторов.

Извлеченные уроки: Хотя функциональная система противопожарной защиты помогла бы потушить пожар, правильно спроектированная система вентиляции помогла бы полностью предотвратить инцидент. Водород поднимается в два раза быстрее, чем гелий, со скоростью 45 миль в час. Следовательно, если крыша или какое-либо другое сооружение не содержит поднимающийся газ, законы физики не позволяют водороду задерживаться вблизи точки его образования.Неясно, была ли система вентиляции в комнате неправильно или неправильно спроектирована. Тем не менее, лица, ответственные за безопасность на установках для зарядки аккумуляторов, должны проконсультироваться с опытными инжиниринговыми фирмами по вопросу правильного расположения и конструкции вытяжных систем, а стандартные рабочие процедуры должны предписывать периодические функциональные / эксплуатационные испытания систем вентиляции.

Описание: Взрыв водорода произошел в аварийном аккумуляторном контейнере, в котором находилось пять аккумуляторов.Концентрация водорода в контейнере превысила LFL, потому что зарядное устройство было случайно оставлено включенным, а контейнер был помещен в непроветриваемый воздушный шлюз.

Извлеченные уроки: Во время зарядки, когда аккумулятор почти полностью заряжен, водород и кислород выделяются в легковоспламеняющейся смеси. Контейнеры аварийных батарей должны иметь соответствующую вентиляцию для всех операций.

Описание: Во время технического обслуживания автоматической системы зарядки аккумуляторов шесть никель-кадмиевых аккумуляторов, которые устанавливались повторно, взорвались.Основной причиной инцидента стала недостаточная вентиляция помещения.

Извлеченные уроки: В помещениях, где размещены системы зарядки аккумуляторов, важно убедиться, что системы вентиляции работают и обеспечивают подачу наружного воздуха достаточного количества воздуха для надлежащей вентиляции помещения. Технические специалисты должны знать правила техники безопасности и надлежащие протоколы зарядки аккумуляторов и систем зарядки, которые они обслуживают.

Произведено аккумуляторов для электромобилей с 5-минутным временем зарядки