Выделите текст, чтобы комментировать.
Проблематика эксплуатации и способ восстановления стартового ЗУ
Повреждённому при эксплуатации и относительно дорогостоящему устройству (прим. 50 USD) можно продлить эксплуатационную жизнь. Вторая тема, раскрытая в статье — взрывоопасность «пауэрбанков»: даже при относительно низком напряжении чем устройства мощнее — тем опаснее.
В СМИ с завидной периодичность продолжают описывать реальные случаи внезапных взрывов как аккумуляторов средств индивидуальной мобильности (СИМ на примере электросамокатов и др. оборудования), так и паэурбанков, в том числе при отключенном питании.
Автор проверил несколько разных устройств в соответствии с рекомендованными производителем правилами эксплуатации и предлагает вывод о том, что подобные устройства действительно могут (не всегда) быть источником опасности и проблем для эксплуатантов.
Описание и некоторые технические характеристики
Одним из апробированных и испытанных устройств стало «зарядка для быстрого старта» – запуска автомобиля при разряжённом аккумуляторе. Модель этого устройстваТ2А, производится фирмой Satex в Германии. Устройство имеет встроенный аккумулятор и электронный модуль преобразования напряжения до модифицированного со значением 19 В с выходным током до 5 А. Это позволяет применять устройство автономно не только для зарядки смартфонов и маломощной носимой электронной техники, но и для ПК, рассчитанного на напряжение 17–21 В от сетевого адаптера.
Согласно заявленным производителем параметрам энергоёмкость устройства 13,6 А/Ч, напряжение питания зарядное 15 В — от сетевого адаптера, зарядной ток в среднем 1 А. Ток, который кратковременно устройство отдает в нагрузку заявлен производителем 400 А. При этом кратковременность работы устройства рекомендована в течение не более 3 сек. То есть включение режима «стартер» при запуске автомобильного двигателя не должно превышать 3 сек.
При таких рекомендациях, ограничениях и значениях, ЗУ заряжается полным циклом в течении примерно 10 часов, однако, поскольку устройство редко бывает разряжённым полностью, как правило остаточный заряд (после разрядки) составляет 15–20% от полной энергоёмкости, тогда время до полного заряда составит 5–6 часов. Внешний вид устройства показан на рис. 1.
Это время удобно контролировать с помощью цифрового индикатора и АЦП, встроенных в устройство, как только к SatexT2A ч. помощью штатного разъёма подключается питание от сетевого адаптера ЗУ, индикатор сразу показывает зарядку в процентном отношении (см. рис. выше).
Устройство со снятой крышкой корпуса
Температурный режим эксплуатации устройства рекомендован в диапазоне 20–60° С. Система зарядки встроенного АКБ имеет электронный регулятор тока, поэтому «перезарядки» не случится, при длительном подключении в режиме зарядки процесс будет автоматически остановлен. В этой части устройство вполне надёжно и может служить в течении 10 (!) и более лет с постепенной потерей ёмкости встроенного аккумулятора. Однако, при эксплуатации устройства выяснились подробности, которые могут заинтересовать читателей и владельцев «электронных стартеров» аналогичного назначения и схемотехники.
Особенные риски для ЗУ представляют два фактора.
Превышение времени работы устройства в качестве резервного аккумулятора с выходным напряжением 12 В ±10% с отдачей в нагрузку тока в несколько сот Ампер. Второй сопутствующий фактор риска– повышенная влажность воздуха.
Практикой установлено, что при непрерывно подключенной мощной нагрузке — стартере автомобиля — в течении 20 секунд происходит механическое разрушение аккмулятора ЗУ – см. рис.
Разрушение происходит после увеличения объёма аккумулятора — возникающего газообразования, которому нет выхода. Если предварительно перед «эксплуатацией на износ» в корпусе аккумулятора аккуратно, к примеру, шилом, сделать несколько отверстий, перфорировав его, критического разрушения не происходит.
Если же вздутие аккумулятора в процессе ненормированной эксплуатации уже произошло, перфорация не поможет. Тогда разрушение корпуса аккумулятора будет заметно по изменению геометрии корпуса всего устройства. Чтобы «закрыть» корпус после повреждения встроенного аккумулятора можно применить хомуты–стяжки как это показано на иллюстрациях выше.
Тогда ЗУ моделиТ2 фирмы Satex все ещё можно ограниченно использовать, однако энергоёмкость аккумулятора значительно снижена до 50%, и полной зарядки достичь невозможно — сколько не заряжай. Восстанавливать повреждённое устройство нерентабельно, но возможно, если заменить сам встроенный аккумулятор (его наименование SKP7442125).
Ещё один способ (если ситуация критичная и в полевых условия заменить ЗУ нечем) в том, чтобы вскрыть пластиковый корпус СУ и кратковременно (на 5–10 сек) отсоединить разъём на печатной плате в цепи подключения встроенного аккумулятора с элементами электронного преобразователя–инвертора. В этом случае, «интеллектуальная электроника» воспринимает ситуацию как замену аккумулятора на новый, установки в электронной памяти датчиков с последней «сессии» сбрасываются к заводским, и устройство можно эксплуатировать дальше. Соответствующий разъём на печатной плате показан на рис.
Таким образом, эксплуатация устройства в режиме «стартер» возможна до 20 секунд. Затем происходит повреждение корпуса аккумулятора и последствия, ведущие к утилизации ЗУ.
Выводы
Мы рассмотрели проблему в миниатюре. Есть и более глобальное её понимание. К примеру, новые противопожарные требования к парковке электромобилей и подзаряжаемых гибридов требуют не только расширения парковочных мест, но и усиление их пожарной безопасности. В том числе предотвращения самопроизвольных разрушений (взрывов) от перегрузки аккумуляторов разной мощности.
Дефицит парковочных мест для электромобилей — это уже реальная проблема, так как под экологичный частный электротранспорт отводят примерно около 5% мест из возможного парка. Теперь зоной повышенного риска считается каждое место стоянки электротранспорта независимо от того, подключен ли электромобиль к АЭЗС или нет.
При групповой парковке электромобили остаются на стоянке группами не более 10 машин на специальных участках, отгороженных противопожарными перегородками, воротами или шторами, и оснащёнными системами пожаротушения.
Самые строгие правила — для подземных паркингов. В первую очередь новые нормы касаются строящихся и проектируемых объектов. Для действующих парковок они станут обязательными при капремонте или реконструкции. Итак, юридически стоянку электромобиля без зарядки приравняли к зоне повышенного риска. Контроль за соблюдением правил парковки электромобилей возложен на сотрудников МЧС.
