У батарей есть собственное мнение. Их упрямое и непредсказуемое поведение ставит многих пользователей батареи в неловкие ситуации. И тем не менее, аккумулятор - наш постоянный спутник в путешествиях, который позволяет нам выполнять наши действия, отключенные от дома и офиса. В этой статье мы наблюдаем за аккумулятором в личных и автомобильных приложениях.

Личный пользователь батареи

Интересно отметить, что батареи, за которыми ухаживает один пользователь, обычно служат дольше, чем батареи, работающие в открытом автопарке, где каждый имеет доступ, но никто не несет за них ответственности. Персональный пользователь - это тот, кто использует мобильный телефон, ноутбук или видеокамеру для удовольствия или бизнеса. Он или она, вероятно, будет следовать рекомендуемым рекомендациям по уходу за аккумулятором. Когда время работы истощается, аккумулятор подлежит ремонту или замене. Критические сбои случаются редко, потому что владелец приспосабливается к характеристикам батареи и снижает ожидания по мере старения батареи.

Пользователь автопарка

С другой стороны, пользователь автопарка мало интересуется батареей и не переносит менее совершенный аккумулятор. Он просто берет аккумулятор из зарядного устройства и рассчитывает, что он прослужит всю смену. Аккумулятор возвращается в зарядное устройство в конце дня, готовый к встрече со следующим человеком. Регулярное обслуживание аккумуляторной батареи минимально, и производительность часто начинает ухудшаться после одного года эксплуатации.

Как можно продлить срок службы автомобильных аккумуляторов? Я исследовал армию США и Нидерландов, обе из которых используют батареи флота. Армия США выпускает батареи без программы обслуживания. Если аккумулятор выходит из строя, выпускается еще один пакет, без вопросов. Оказывается мало или совсем не уделяется внимания, а частота отказов высока.

Голландская армия, с другой стороны, отошла от системы открытого флота, возложив ответственность за свои батареи на солдат. Это изменение было сделано с целью снизить эксплуатационные расходы и повысить надежность. Батареи выдаются солдатам и становятся их личными вещами. Результаты поразительны. После адаптации этого нового режима частота отказов значительно снизилась, а производительность батареи увеличилась. Почти исключены непредвиденные простои.

Следует отметить, что голландская армия использует исключительно никель-кадмиевые батареи. Каждый комплект проходит периодическое обслуживание анализатора батарей (Cadex) для продления срока службы. Аккумуляторы, которые не соответствуют установленной целевой емкости 80%, восстанавливаются; те, которые не достигли целевого уровня, заменяются. Армия США, с другой стороны, использует никель-металлогидридную батарею, которая имеет более высокую плотность энергии, но менее долговечна. Армия США оценивает литий-ионные батареи для батарей следующего поколения.

Что может сделать отсутствие обслуживания батареи

Батареи проверяются, когда они перестают держать заряд или оборудование отправляется в ремонт. Стремясь повысить надежность и сократить затраты на замену, многие организации адаптировали некоторые виды обслуживания батарей. 

Пользователь может чувствовать, что его или ее аккумулятор работает нормально в обычные дни, не зная, что аккумулятор вмещает только половину емкости. Система должна быть приспособлена к работе в непредвиденных обстоятельствах и в чрезвычайных ситуациях, когда требуется каждый ватт заряда батареи. Поломки в эти критические моменты случаются слишком часто, и часто виноваты слабые батареи. Потеря адекватного заряда батареи так же пагубна, как и любая другая неисправность в системе.
Я записал несколько историй, в которых явно не хватало обслуживания аккумуляторной батареи:

Пожарная команда - У пожарной части хронические проблемы со связью с двусторонней радиосвязью. Наиболее остро проблемы возникли во время звонков продолжительностью два часа и более. Хотя их радиостанции работали на прием, передача прерывалась, и звонки не проходили. 
Пожарная команда приобрела анализатор аккумуляторных батарей (Cadex), и все аккумуляторные батареи прошли техническое обслуживание и ремонт. Батареи, которые не восстановились до установленной целевой емкости, были заменены.

Вскоре после этого пожарных вызвали на десятичасовой звонок, который требовал интенсивного радиообмена. К их удивлению, ни одна из радиостанций не вышла из строя. Успех этой операции был достигнут благодаря хорошей работе их батарей. На следующий день капитан пожарной части лично связался с производителем анализатора батареи и с энтузиазмом одобрил использование устройства.

Экстренное реагирование  - представителю Cadex разрешили осмотреть Государственный объект управления чрезвычайными ситуациями в большом городе США. В укрепленном подземном бункере в зарядных устройствах хранилось 1400 батарей. Зеленый свет загорелся, показывая, что батареи готовы в любой момент. Старший офицер выпрямился и уверенно сказал: «Мы готовы к любой чрезвычайной ситуации».

Затем представитель попросил офицера передать батарею для проверки состояния здоровья. В течение нескольких секунд анализатор батареи обнаружил неисправное состояние. Пытаясь исправить положение, офицер вытащил из зарядного устройства еще одну батарею, но она тоже не удалась. Последующие батареи тоже не выдержали.

Никелевые батареи, помещенные в длительный режим ожидания, выходят из строя из-за памяти всего за три месяца. Подобные сценарии обычны. Политические препятствия и недостаток финансирования часто мешают быстрому решению. Единственное, что может сделать офицер, - это молиться, чтобы не произошло чрезвычайной ситуации.

Армия - Оборонные организации гордятся тем, что используют оборудование высочайшего качества и с лучшими характеристиками. Однако когда дело доходит до аккумуляторных батарей, есть исключения. Батарея часто ускользает от полной военной инспекции, и проверяется только ее внешний вид. Техническое обслуживание часто игнорируется, и для отслеживания состояния аккумулятора, количества циклов и возраста прилагается мало усилий. Со временем солдаты начинают нести камни вместо батарей. 

 

Рисунок 1: Результаты небрежного обращения с аккумулятором.  
Солдаты вместо батарей начинают нести камни. Техническое обслуживание помогает уберечь мертвую древесину от военного арсенала.

Батареи обманули британскую армию во время Фолклендской войны в 1982 году. Армия предполагала, что батарея всегда будет соответствовать строгим военным требованиям, даже после длительного пренебрежения. Не так. Когда был отдан приказ о запуске переносных ракет, ничего не произошло, и ракеты в тот день не взлетели. Батареи сели.

Государственные услуги  - организация постоянно сталкивалась с отказами никель-кадмиевых батарей. Хотя новые батареи работали на 100%, их емкость упала до 20% и ниже всего за год. Мы обнаружили, что их рации двусторонней связи использовались недостаточно; тем не менее, батареи полностью заряжались после каждого короткого использования в полевых условиях.
После замены батарей мы посоветовали организации проверять батареи один раз в месяц до полной разрядки. Первая тренировка произошла только после четырех месяцев службы. Вот что мы обнаружили:

емкость на половине батарей упала до 70-75%. После тренировки и восстановления (глубокий цикл) все батареи были полностью восстановлены (100%). Если бы техническое обслуживание не проводилось намного дольше, вероятность полного восстановления была бы под угрозой.

строительство - Я заметил меньше проблем с батареей у раций двусторонней связи со строителями, чем у охранников. Строители часто не удосужились выключить двустороннюю радиосвязь в конце смены. В результате никель-кадмиевые батареи получили необходимое упражнение и продолжали работать до тех пор, пока не рассыпались от старости, часто скрепленные изолентой.

Для сравнения, охранники до смерти баловали свои батареи, давая им легкую работу и много подзарядки. Эти батареи все еще выглядели новыми, когда их пришлось выбросить всего через 12 месяцев службы. Из-за развитой памяти восстановление было неэффективным.

Память присутствует только в батареях на основе никеля, и это явление можно исправить с помощью периодических циклов разрядки.