Странице

уторак, 26. новембар 2013.

Akumulatori-juče, danas, sutra (drugi deo)

Vlade mnogih zemalja nastavljaju da postavljaju stroga pravila za potrošnju goriva i zaštitu životne okoline, kako za danas tako i za sutra. Ali, za sada ćemo zaobići Li-ion i nikl bazirane akumulatore i nastavićemo da posmatramo ulogu olovnih akumulatora u sledećih nekoliko godina.
Buduća startovanja motora trebalo bi da budu ista ili malo kraća po pitanju vremena (u milisekundama) ali će zato da budu mnogo brojnija zbog automatskog gašenja motora na "leru" (start - stop funkcija). Svaki put kada vozilo stane ili stane na crveno svetlo, motor se gasi, time praveći mogućnost smanjene potrošnje goriva. Takođe postoji povećan zahtev za dodatnim elektronskim modulima koji povećevaju sigurnost putnika u vozilu, kada vozač ne može ili ne zna da donese ispravnu odluku u kritičnim situacijama. Da li će sve ove mogućnosti moći da ispuni samo jedan akumulator? Ili će to da bude jedan ali za duboka pražnjenja koji će moći da izdrži desetine hiljada dodatnih paljenja svake godine? Ako je tako, biće potreban "super klasičan akumulator", mada će verovano biti neki super AGM. Taj AGM akumulator moraće da ima neverovatno karakteristiku brzog punjenja u odnosu na klasične. Unutrašnja impendansa ili otpor takvog akumulatora će morati da bude skoro tako mala kao kod super kondenzatora (kondenzatori za startovanje motora) i moraće da proizvede skoro u milisekundi veliku snagu a takođe i mogućnost isto tako da se brzo napuni (karakteristika kondenzatora). Ovo sve bi morao da bude akumulator " 2 u 1"- spremnost da zadovolji brojne električne i elektronske potrošače a takođe i da obezbedi brojna godišnja paljenja motora. Sve ovo liči na akumulator koji bi imao karakteristiku srednjeg do dubokog pražnjenja. Ili je potreban još jedan akumulator? Kako god, takva tehnologija danas već postoji- dva akumulatora u jednom.
Jedno pražnjenje plus jedno punjenje se smatra jednim ciklusom. Procenat u kom je ispražnjen jedan akumulator se procenjuje u odnosu na njegov ukupan kapacitet. To može da bude plitko, srednje ili duboko pražnjenje. Na primer, akumulator kapaciteteta 100 Ah koji je pražnjen strujom 5 A u vremenskom intervalu od 6 sati (5Ax 6h=30Ah) je ispražnjen do dubine od 30%.
  Kada se motor stavi u proces pokretanja, akumulator proizvede nekoliko stotina ampera za pokretanje anlasera. To je dobro poznata CCA karakteristika (meri se na -18 stepeni u trajanju od 30 sekundi). Kada je motor jednom startovan akumulator se vrati u normano stanje napunjenost u roku od desetak minuta normalne vožnje (NE U GRADU!!!). Jedan ciklus startovanja motora je gotov. Zbog veoma kratkog vremena koje je potrebno za startovanje motora, ovo se smatra za plitko pražnjenje (3-5%).
  Ako se motor ugasi ili radi na "leru", od akumulatora se traži da zadovolji potrebe za električnom energijom raznih potrošača u automobilu. Ako se uzme u obzir još i start - stop sistem i mogućnost višeminutnog gašenja motora, povećava se dubina pražnjenja akumulatora. Ovo se obično kreće od 10% pa do 25-30% dubine pražnjenja. Mnogo puta sam na ovog blogu napisao-što dublja pražnjenja startnih akumulatora kraće radni vek može da se očekuje. Što bi se reklo-što više to manje.
  Akumulatori za duboka pražnjenja (pisao već o tome) se koriste npr. na brodovima, kamp prikolicama, kao dodatno napajanje tamo gde nema gradske mreže. Ako se startni akumulator isprazni dublje od 30% to se smatra za duboko pražnjenje, ali se to ipak dešava zbog zaboravljenih svetala, radio aparata ili bilo kog drugog potrošača u kolima.  Ovo u svakom slučaju izbegavati jer su startni akumulatori VEOMA osetljivi na ovakava pražnjenja pošto imaju veoma tanke ploče (takođe pisao o tome).
  Šta na kraju reći? Osamdesete godine su prošle, vozila su se mnogo promenila-manje troše goriva, mnogostruko je povećana sigurnost, navigacioni sistemi su postali normalna stvar, karakteristike motora su neverovatne, ulja su mnogo ređa...
Ipak se akumulatori i dalje testiraju polovinom startne struje u trajanju od 10-15 sekundi,  tako se radilo i pre 30 godina. I dalje postoji rezervni kapacitet  koji može da bude od presudnog značaj ako otkaže sistem za punjenje akumulatora (pražnjenje strujom od 25 A na 25 stepeni dok napon ne padne na 10,5V... takođe sam pisao o toj karakteristici).
  Ovo su sve veoma stare metode za testiranje akumulatora ali se očigledno još uvek koriste. Postavlja se pitanje da li će ovi stari standardi moći da odgovore zahtevima novih "super akumulatora"? Da li će njima moći da odgovaraju? Da li će morati da se uvede neki standard za pražnjenje akumulatora do dubine od 30%?
Da li nam je potreban akumulator koji će moći da podnese 50000 (!!!) startovanja i 1500 pražnjenja do dubine od 30 %, a sve to da bude u jednom kućištu?
DA LI ĆE BROJ CIKLUSA KOJI MOŽE DA IZDRŽI AKUMULATOR BITI NAZNAČEN NA KUĆIŠTU?
Da li će olovni akumulator, koji je konstruisan u francuskoj pre nekih 150 godina, moći da odgovori svim ovih velikim zahtevima?
Da li postoji još prostora za povećanje gustine energije po akumulatoru?
Po mom skromnom mišljenju-ima.