Литий-ионные аккумуляторы, являющиеся относительно новой технологией, нарушили традиционный ландшафт хранения энергии и изменили способы питания наших устройств. Литий-ионные батареи стали основной аккумуляторной технологией - от персональных гаджетов до электромобилей, от жилых домов до солнечных сетей. Согласно данным Управление энергетической информации США, "литий-ионная технология использовалась в более чем 90% установленной мощности и энергоемкости крупномасштабных аккумуляторных батарей, работающих в США на конец 2019 года".

Несмотря на свою популярность, они все же являются вторичными аккумуляторами и должны заряжаться эффективно и безопасно. Именно в этом случае на помощь приходят зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов. Хорошее зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов не только обеспечивает оптимальное зарядное напряжение (и ток), но и включает в себя функции безопасности, предотвращающие перезарядку, перегрев и другие опасные факторы.

В следующих строках мы подробно рассмотрим зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов, наиболее популярные топологии и то, что следует иметь в виду при выборе зарядных устройств, отвечающих вашим потребностям. Независимо от того, являетесь ли вы разработчиком, производителем, поставщиком или обычным пользователем, понимание основ зарядки литий-ионных аккумуляторов поможет вам оптимизировать работу систем хранения энергии и достичь поставленных бизнес-целей.

Не все литий-ионные аккумуляторы устроены одинаково, как и зарядные устройства для них. Литий-ионные аккумуляторы бывают разных типов - от химического состава до емкости и применения. Ниже приводится перечень факторов, которые необходимо учитывать при выборе зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов.

Совместимость с аккумуляторами

При выборе зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов важно учитывать совместимость зарядного устройства с вашим аккумулятором. Два основных фактора, которые необходимо учитывать, - это напряжение и химический состав, а также емкость и время зарядки.

Напряжение и химия

Литий-ионные аккумуляторы бывают различных напряжений и химического состава: фосфат железа лития (LiFePO4), оксид марганца лития (LiMn2O4) и оксид кобальта лития (LiCoO2) - вот некоторые из наиболее распространенных химикатов. Хотя все они относятся к литий-ионным батареям, не все зарядные устройства совместимы с каждым типом батарей.

Чтобы правильно выбрать зарядное устройство, ознакомьтесь с техническими характеристиками батареи и убедитесь, что выбранное зарядное устройство соответствует напряжению и химическому составу батареи. Зарядка батареи с неправильным напряжением или химическим составом может привести к ее необратимому повреждению, снижению емкости и срока службы, а также создать угрозу безопасности.

Аналогичным образом, коммуникационные возможности зарядного устройства также имеют значение - они должны быть на высоте. Кстати, зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов компании One Pointech оснащаются протоколами 485 или CAN, что позволяет им легко интегрироваться в общую систему хранения энергии.

Емкость и время зарядки

Во-вторых, различные аккумуляторы имеют разную емкость, что влияет на время их зарядки и тип зарядного устройства. Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах (Ач) и показывает количество энергии, которое он может накопить. Для определения емкости и рекомендуемого времени зарядки проверьте технические характеристики батареи.

Убедитесь, что выбранное зарядное устройство способно выдержать емкость аккумулятора и зарядить его в течение рекомендуемого времени. Например, если у вас аккумулятор емкостью 1000 мАч, то зарядное устройство с током заряда 500 мА потребует около 2 часов для полной зарядки аккумулятора. Перезарядка аккумулятора или использование зарядного устройства недостаточной мощности может привести к сокращению срока службы и снижению производительности аккумулятора, а также к его преждевременному выходу из строя.

Требования к зарядке

При выборе зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов нельзя игнорировать требования к их зарядке. Три основных фактора, которые необходимо учитывать, - это скорость зарядки, количество аккумуляторов и встроенные в аккумулятор средства защиты.

Скорость зарядки

Для некоторых пользователей это может не быть решающим фактором. Но если вы работаете на предприятии с жестким графиком, скорость зарядки может повлиять на ваши цели. Быстрое зарядное устройство поможет повысить производительность и сократить время простоя, особенно если в зарядке нуждается несколько аккумуляторов. В зависимости от ваших потребностей вам может потребоваться зарядное устройство, способное быстро заряжать аккумулятор. С другой стороны, для сохранения срока службы батареи может потребоваться зарядное устройство, обеспечивающее более медленную и щадящую зарядку.

Скорость зарядки измеряется в амперах (А) или миллиамперах (мА). Какой из них выбрать, зависит от ваших потребностей и целей.

Количество батарей

Во-вторых, сколько аккумуляторов вы хотите заряжать? Некоторые зарядные устройства предназначены для одновременной зарядки только одного аккумулятора, в то время как другие могут заряжать несколько аккумуляторов одновременно. Если у вас несколько устройств, использующих литий-ионные аккумуляторы, то зарядное устройство, способное работать с несколькими аккумуляторами, поможет вам сэкономить время, хлопоты и, конечно же, деньги.

Особенности безопасности

И наконец, обратите внимание на защитные функции зарядного устройства. Некоторые зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов имеют встроенные функции безопасности, такие как защита от превышения напряжения (OVP), защита от превышения мощности (OPP), защита от перегрузки по току (OCP), защита от короткого замыкания (SCP), защита от перегрева (OTP), защита от перегрева (BOP), защита от обратного тока (RCP) и т.д. Эти защитные функции предотвращают повреждение батареи и снижают риск несчастных случаев.

Если зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов не имеет встроенной защиты от перезаряда, это может привести к перегреву и даже взрыву аккумулятора, а короткое замыкание может повредить как аккумулятор, так и зарядное устройство.

Портативность и удобство

Далее - портативность и удобство. Эти два фактора особенно важны для предприятий с большими зарядными батареями.

Размеры и вес зарядного устройства

Размер и масса зарядного устройства играют важную роль в его портативности. Если вам необходимо заряжать аккумуляторы в дороге, например, во время путешествия, то компактное и легкое зарядное устройство будет более целесообразным для ваших нужд. Легкое и портативное зарядное устройство также удобно для сотрудников, работающих в полевых условиях или вынужденных носить с собой несколько зарядных устройств.

С другой стороны, при использовании больших аккумуляторов габариты и вес будут велики.

Варианты зарядки

Некоторые зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов имеют несколько вариантов зарядки, таких как USB, беспроводная зарядка или зарядка от розетки, что обеспечивает большую гибкость и контроль. Здесь следует быть осторожным: хотя некоторые зарядные устройства предлагают различные варианты зарядки, их производительность может снижаться при изменении переменных.

Долговечность и качество сборки

Прочное и долговечное зарядное устройство способно выдерживать падения и удары, благодаря чему оно служит дольше и не требует частой замены. С другой стороны, зарядное устройство, изготовленное из низкокачественного материала или не имеющее защиты от неблагоприятных условий эксплуатации, подлежит скорейшей замене.

Говоря о долговечности, необходимо проверить качество материала, температуру окружающей среды, при которой он может работать, и, наконец, водонепроницаемость. Последняя должна быть не ниже IP65.

Удобство использования

Не все разбираются в технических тонкостях зарядки аккумуляторов. Если вы - или ваши клиенты, если вы занимаетесь бизнесом, - не слишком подкованы в технике, обратите внимание на удобные зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов. Удобное зарядное устройство с понятной инструкцией поможет сократить количество ошибок и обеспечит возможность использования устройства клиентами без посторонней помощи.

Топологии заряда, используемые в зарядных устройствах для литий-ионных аккумуляторов

Это техническая часть, но она требует внимания. В зарядных устройствах для литий-ионных аккумуляторов используется несколько топологий (способов зарядки), каждая из которых имеет свои уникальные характеристики и области применения.

Топология постоянного тока (ПТ) - наиболее распространенная топология заряда, используемая в зарядных устройствах для литий-ионных аккумуляторов. Она предполагает подачу постоянного тока на аккумулятор до достижения им определенного уровня напряжения, обычно около 4,2 В на элемент. Эта топология эффективна и подходит для приложений с быстрой зарядкой. CC обычно используется в портативных электронных устройствах, таких как смартфоны, планшеты и ноутбуки.

Другой метод - топология постоянного напряжения (CV) - обычно используется в сочетании с топологией CC. Как только напряжение батареи достигает рекомендуемого уровня, зарядное устройство переключается в режим постоянного напряжения, при котором напряжение поддерживается стабильным, но зарядный ток постепенно уменьшается до полной зарядки батареи. Данная топология подходит для зарядки аккумуляторов большой емкости, например, электромобилей, электроинструментов и промышленного оборудования. Доказано, что метод CV играет важную роль в поддержании работоспособности аккумуляторов в долгосрочной перспективе.

Существует также топология импульсной зарядки. Она предполагает подачу на батарею коротких импульсов высокого тока с последующими периодами отдыха. Импульсный метод зарядки полезен для оживления батарей, долгое время находившихся в нерабочем состоянии, поскольку позволяет разрушить сульфатацию и восстановить емкость батареи. Наиболее распространенными областями применения этого метода являются, в частности, резервные источники питания и системы резервного копирования.

Цена и стоимость

Теперь о том, что может стать причиной разрыва сделки - цена и соотношение цены и качества. На рынке представлены различные типы зарядных устройств, и каждый из них имеет свою цену. Некоторые зарядные устройства можно приобрести по невероятно низкой цене, а некоторые обойдутся дороже. Однако важно учитывать не только первоначальную стоимость зарядного устройства, но и его долгосрочную ценность. Например, более дорогое зарядное устройство с более высоким КПД может сэкономить деньги в долгосрочной перспективе за счет снижения затрат на электроэнергию или просто более длительного срока службы.

Важно также помнить, что самый дешевый вариант не всегда является лучшим. Некачественное зарядное устройство может привести к повреждению аккумулятора, сокращению срока его службы и производительности, что приведет к необходимости более частой замены. Даже если цена на качественное зарядное устройство выше, оно может оказаться более выгодным решением. При выборе зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов важно найти баланс между ценой и стоимостью.

Приверженность бренда к исследованиям и разработкам

Наконец, вкладывает ли выбранный вами бренд значительные средства в свои исследования и разработки? Хотя многие не обращают на это внимания, это все же важный фактор. Выбирая бренд, который постоянно следит за последними достижениями в области технологий, вы получаете надежную продукцию с более высоким соотношением цены и качества.

Компания One Pointech уделяет особое внимание исследованиям и разработкам, что позволяет нам быть на шаг впереди наших конкурентов. Например, все наши литий-ионные зарядные устройства Они оснащены самым современным оборудованием - новейшими резонансная технология мягкого переключения. Поскольку в зарядных устройствах для литий-ионных аккумуляторов происходит преобразование переменного тока в постоянный, возможны некоторые потери. Однако при использовании нашей технологии мягкого резонанса (SR) это переключение происходит мягкий, без потерь и гарантирует более высокую эффективность - до 96%.

Нестандартные зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов