Тяговые литиевые аккумуляторные батареи в поломоечных машинах.

Довольно часто клининговые компании сталкиваются с проблемой выбора аккумуляторных батарей для поломоечных машин. Как правило, в эту технику производитель устанавливает свинцово-кислотные гелевые батареи, которые весьма «требовательны» к режимам заряда/разряда. В случаях, когда нет возможности обеспечить строгое соблюдение правил эксплуатации свинцовых батарей или, когда нужно сократить время простоя машин на заряд, использование тяговых литиевых аккумуляторов может стать решением возникших проблем. В этой статье подробно рассмотрим преимущества и недостатки применения литиевых АКБ для различных типов оборудования.

Преимущества работы «лития» над свинцовыми АКБ.

Во-первых, аккумуляторные батареи на литии не нужно в обязательном порядке заряжать на все 100%. В отличие от свинцово-кислотных (С-К) гелевых их можно подзаряжать в процессе эксплуатации, не опасаясь преждевременного выхода из строя накопителя энергии из-за сульфатации свинцовых пластин.
Во-вторых, время полного заряда таких АКБ составляет примерно 2 часа, что в 3-4 раза быстрее GEL-аккумуляторов.
Таким образом, возможность подзарядки в любое удобное время и быстрый заряд позволяет увеличить суммарное время работы поломоечных машин в течение дня на 50%, т.е. с 6 часов на «свинце» (2 цикла полного разряда с 6-ти часовым интервалом в промежутке на восстановление АКБ) до 9 часов на «литии». Формулой это можно представить так:

  • Свинец: 3 часа разряд+7 часов заряд+3 часа разряд. Итого: 13 часов; из них 6 ч. – работа оборудования.
  • Литий: 3 часа разряд+2 часа заряд+3 часа разряд+2 часа заряд+3 часа разряд. Итого: 13 часов; из них 9 ч. – работа оборудования.

Возможность использовать литиевый аккумулятор в режимах быстрых зарядов и частых разрядов может быть особенно востребована, если поломоечные машины применяются в круглосуточном режиме.
В-третьих, длительный ресурс. У литиевых батарей количество циклов составляет от 2-х тыс., что аналогично последовательной замене 3-х комплектов гелевых аккумуляторов в течение 5-7 лет.
В-четвёртых, тяговые литиевые аккумуляторы практически не теряют фактическую емкость на протяжении всего срока эксплуатации. АКБ на литии потеряет только 20% емкости за все 2 тыс. циклов, и то только после выработки большей части своего эксплуатационного ресурса. Что касается гелевых, то их ресурс снижается на 20% за первые 350 глубоких разрядов, и далее темпы потери ими ёмкости только нарастают. Так что, после выработки 600-700 циклов глубокого разряда остаточная ёмкость гелевого аккумулятора составит только 50% от первоначальной.
В-пятых, сокращение времени на полный заряд позволяет использовать литиевые батареи меньшей, чем гелевые, емкости. Это даёт возможность снизить первоначальные затраты на покупку и установку АКБ. Использование батарей с меньшей емкостью актуально, если машина должна работать на одном заряде непродолжительное время (1-2 часа) с довольно частыми перерывами на подзарядку.

Теперь сравним стоимость эксплуатации тяговых литиевых и свинцово-кислотных гелевых батарей одинаковой ёмкости. Для расчёта нам потребуются некоторые данные:

  • эксплуатационный ресурс «лития» составляет примерно 2000 циклов глубокого разряда, а у «геля» – 700 циклов;
  • тяговый литиевый аккумулятор 24V-100 AH вместе с зарядным устройством обойдётся примерно в 150 тыс. рублей, а комплект 12-ти вольтовых гелевых ёмкостью 105 AH – 50 тыс. рублей;

Отношение затрат на приобретение к ресурсу в циклах даёт нам условную цену одного разряда: для «лития»: 150 000/2000 = 75 р/цикл; для «геля»: 50 000/700 = 71 р/цикл. Итог – разницы в стоимости эксплуатации тяговых литиевых и свинцово-кислотных гелевых батарей одинаковой ёмкости – практически нет. Существенной экономии при использовании «лития» можно достичь за счёт приобретения «лития» меньшей, чем гелевые батареи, ёмкости. При этом нужно учитывать, что и время автономной работы поломоечной машины на одном заряде сократиться пропорционально ёмкости.

Недостатки применения литиевых аккумуляторных батарей.

Во-первых, в некоторых моделях поломоечных машин малый вес батарей может отрицательно сказаться на силе прижима щеток и сквиджей к полу. В этом случае для дополнительной устойчивости потребуются утяжелители в отсеке аккумулятора.
Во-вторых, высокая цена аккумулятора и необходимость замены зарядного устройства. И, следовательно, если литиевая АКБ выйдет из строя по причинам нарушения условий гарантии, то потери могут оказаться весьма существенными.
В-третьих, использование изделий сомнительного происхождения и качества чревато трагичными последствиями: пожарами и отравлениями. Воспламенившись, литиевая батарея будет гореть до тех пор, пока не выгорит полностью, и потушить её не представляется возможным. При этом она выделят сильнодействующие ядовитые газы. Так что ущерб от такого пожара может быть нанесён катастрофический.

Когда оправдана покупка дорогих литиевых АКБ?

Покупка дорогих аккумуляторных батарей, использующих литий, не всегда целесообразна. Но есть ситуации, при которых она просто необходима:

  • если невозможно организовать правильный режим заряда и использования свинцово-кислотных гелевых аккумуляторов, что регулярно приводит к их преждевременному выходу из строя и внеплановой замене;
  • если поломоечные машины работают часто и с короткими перерывами, в течении которых нет возможности полностью восстановить ёмкость АКБ и приходится их частично подзаряжать;
  • если необходимо организовать безостановочную работу оборудования в течение дня;
  • если машина должна работать не менее 3 часов в одном уборочном цикле, и естественное снижение ёмкости гелевой батареи в процессе эксплуатации (уменьшение автономности) недопустимо.
    Стоит отметить, что запас ресурса как у литиевых, так и у гелевых зависит от глубины разрядов. Поэтому, если возможно, то необходимо устанавливать аккумуляторные батареи, имеющие максимально возможную емкость. При этом нужно не допускать глубоких разрядов и стараться ставить АКБ на заряд при первой же возможности.

Мифы от недобросовестных продавцов.

Недобросовестные продавцы литиевых аккумуляторов оперируют, как правило, тремя заезженными «историями» о неоспоримых преимуществах их товара. При этом демонстрируются красочные схемы и графики, как результат точных физико-математических вычислений, свидетельствующие в безальтернативность выбора.  Вот эти три легенды.
Миф № 1. Ресурс литиевых аккумуляторных батарей составляет чуть ли не 5 тыс. глубоких разрядов.
Это попросту вымысел. Так, известный российский производитель LiFePo4 ячеек (элементов, из которых собирается батарея) в руководстве по эксплуатации указывает, что их циклический ресурс составляет не более 1 тыс. при глубине разряда 100% и поясняет, что 100% — это нештатный режим и нормированию не подлежит. Таким образом, можно заключить что при стандартном глубоком разряде на 80% количество циклов составит не более 2 тыс., а скорей всего и того меньше.
Миф № 2. Фактическая ёмкость «лития» в два раза больше «геля».
Ёмкость – величина физическая и время автономной работы машины на одном заряде для гелевой батареи ёмкостью 100AH и такой же литиевой будет одинаковой.
Зачастую этот миф приводит к тому, что покупаются литиевые батареи малой ёмкости (например, вместо «геля» 100AH ставят «литий» 50AH) без учёта реальных режимов работы оборудования и требований автономности. И если в течение рабочего дня многократно быстро разряжать такой аккумулятор и тут же ставить на заряд, то это приведёт к перегреву литиевой батареи и, соответственно, преждевременному выходу её из строя.
Миф № 3. Стоимость эксплуатации «лития» в разы меньше «геля».
При соблюдении Правил эксплуатации свинцово-кислотной гелевой батареи цена одного глубокого разряда (например, 80% ёмкости) двух типов аккумуляторов будет примерно одинаковой. Сэкономить на использовании «лития» удастся только в ряде вполне определённых случаев, о которых и было написано выше.

Таким образом, при выборе литиевой АКБ для поломоечной машины не нужно ориентироваться только цену – стоимость циклов у литиевых и гелевых практически одинаковая. Подбор необходимо делать с учетом режимов эксплуатации, возможности организовать контроль за соблюдением режимов заряда/разряда, а также следуют весьма тщательно изучить информацию о производителе и его репутации. С особой осторожностью нужно отнестись к продавцам, которые «вешают вам лапшу».