Аккумуляторы для мобильных устройств: профессиональное обслуживание

Большинство отказов мобильных и портативных устройств, питающихся от аккумуляторов, напрямую связано с неспособностью последних обеспечить непрерывную и надлежащую работу в течение регламентированного промежутка времени. И если обычный пользователь с этим еще как-то может смириться, то для ведомств, организаций и предприятий, решающих порою задачи государственного масштаба, такие отказы просто недопустимы.

За примерами далеко ходить не надо. Рассмотрим несколько возможных вариантов коммерческой и производственной деятельности предприятий.

Вариант 1. Компания «Х» — оптовый поставщик аккумуляторов на постоянно расширяющемся рынке мобильных устройств. С одной стороны, перед компанией стоит задача выбрать из большого разнообразия предлагаемых источников тока от различных производителей лучшие. А с другой — после начала поставок периодически проводить входной контроль закупаемых аккумуляторов и при несоответствии контролируемых параметров заявленным — дать аргументированное заключение.

Вариант 2. Компания «Y» занимается разработкой, обслуживанием или ремонтом аккумуляторов для различных мобильных и портативных устройств.

Вариант 3. Организация «Z» имеет на балансе сотни и тысячи мобильных устройств (предприятия Газпрома, нефтяной и добывающей промышленности, силовые ведомства и структуры, подразделения МЧС и другие организации). Перед техническим персоналом организации стоит задача обеспечения 100-процентной готовности, например, устройств связи к выполнению своих функций и 100-процентной надежности выполнения этих функций в течение заданного времени.

Рассмотренные выше ситуации имеют много общего: проверяется или обслуживается большое количество аккумуляторов, различных по типу и номиналу; результаты измерения их параметров должны иметь достаточно полную количественную и достоверную оценку. Что же можно предложить таким предприятиям в качестве оборудования, позволяющего решить подобные задачи? Естественно, обычные зарядные устройства в данном случае не годятся.

В статье [1] мы коротко упомянули о профессиональных зарядных устройствах — анализаторах аккумуляторов, которые являются своего рода измерительными приборами и кроме функций заряда и разряда имеют целый ряд уникальных возможностей для оценки и исследования состояния аккумуляторов по всем параметрам. Теперь давайте остановимся на них подробнее. Думается, информация о них будет полезна не только профессионалам, но и рядовым потребителям.

Согласно установившейся мировой практике, к анализаторам аккумуляторов предъявляются следующие требования. Анализатор должен:

  • быстро оценивать состояние аккумулятора;
  • быстро заряжать аккумулятор без его повреждения;
  • одновременно обслуживать несколько аккумуляторов разного типа;
  • определять наличие короткозамнутых элементов в аккумуляторе;
  • определять наличие «мягких» элементов в аккумуляторе (быстрый рост напряжения во время заряда);
  • реализовывать различные режимы обслуживания: заряд, разряд, измерение внутреннего сопротивления, ввод в эксплуатацию, восстановление для некоторых типов аккумуляторов и другие);
  • иметь стандартный интерфейс с компьютером и принтером;
  • отображать информацию о степени заряда, емкости и внутреннем сопротивлении;
  • иметь упрощенную сигнализацию для неподготовленного пользователя;
  • иметь дежурный режим заряда;
  • иметь защиту от несанкционированного использования.

Очевидно, что не все приборы этого класса способны в полной мере удовлетворять вышеперечисленным требованиям. Сравнительные характеристики анализаторов различных производителей, комментарии и разъяснения по поводу отдельных их параметров приведены в [2]. Здесь же я хочу остановиться только на двух типичных представителях этого класса приборов.

Первый анализатор — Cadex C7000 (рис. 1) и его облегченный, но в то же время более продвинутый вариант — Cadex C7200 (рис. 2) канадской компании Cadex Electronics Inc., Vancouver, BC [British Columbia], Canada [3] [4]. Их отличительной особенностью является то, что они могут работать как в автономном режиме, так и в тандеме с компьютером. Если у вас небольшая фирма и объемы обслуживаемых аккумуляторов невелики, то этот прибор удовлетворит все ваши потребности. Если же необходимо обслуживание сотен и тысяч аккумуляторов, то можно приобрести специальное программное обеспечение с мощным сетевым интерфейсом и к одному компьютеру подключить до 128 анализаторов с возможностью одновременного обслуживания 512 аккумуляторных батарей.

Каковы функциональные возможности Cadex C7000?

Одновременное обслуживание в любой комбинации до 4 различных аккумуляторов следующих электрохимических систем: герметичных свинцово-кислотных, никель-кадмиевых, никель-металлгидридных, литий-ионных и литий-полимерных. Возможность модернизации под вновь появляющиеся типы аккумуляторов путем приобретения нового адаптера или написания собственной программы обслуживания на простом языке.

Установка любых 4 из 600 с лишним разновидностей адаптеров для аккумуляторов портативных радиостанций, сотовых телефонов, компьютеров, видеокамер, мощных ручных инструментов, медицинских приборов и т. д.; так что если возникнет необходимость обслужить, например, аккумуляторы для американского истребителя F16, то адаптеры есть, заказывайте.

Распознавание свыше 30 ненормальных состояний (неисправностей) аккумулятора.

Автоматическое выполнение таких типовых операций, как: подготовка новых или длительно хранившихся аккумуляторов к эксплуатации с одновременным проведением входного контроля соответствия условиям поставки, восстановление потерявших емкость аккумуляторов на основе никеля, измерение внутреннего сопротивления аккумуляторов в течение 5 секунд, быстрый разряд и заряд, поддержание аккумуляторов в постоянной готовности при длительном хранении. Причем надо отметить, что в процессе выполнения какой-либо программы на индикацию постоянно выводятся текущие значения параметров: напряжение на аккумуляторе, ток заряда или разряда, значение внутреннего сопротивления, продолжительность времени.

Установка переменных значений для параметров аккумуляторов с клавиатуры анализатора и компьютера.

При подключении компьютера возможности анализатора значительно расширяются. Помимо того, что протоколируются события со всех подключенных к компьютеру анализаторов и результаты измерений заносятся в базу данных, программное обеспечение содержит сведения о параметрах более 2000 аккумуляторов, для каждого из которых созданы программы заряда, тренировки и восстановления. Поэтому непрофессиональному пользователю остается лишь задать тип аккумулятора, выбрать одну из нескольких программ обслуживания и запустить ее на выполнение. Кроме того появляется возможность отслеживать историю поведения аккумуляторов от одного цикла к другому в процессе эксплуатации.

В отличие от своего собрата Cadex C7200 рассчитан на одновременное обслуживание в любой комбинации только 2 аккумуляторов, но зато в нем в дополнение к быстрому тесту-измерению внутреннего сопротивления добавлен режим-программа быстрой комплексной оценки состояния (емкости) аккумулятора в течение примерно 5 минут, что делает С7200 идеальным инструментом входного контроля при проверке больших партий аккумуляторов. К сожалению, мне лично попробовать этот режим не довелось, и оценить его результаты я не могу. За консультацией можно обратиться в [4], или кто-нибудь из счастливых обладателей С7200 поделится своими впечатлениями в мой адрес.

Таким образом, анализаторы аккумуляторов от фирмы Cadex С7000 и С7200 представляют собой автономные универсальные приборы, предназначенные для массового обслуживания аккумуляторов неквалифицированным персоналом. Этому подчинено все — от конструкции адаптеров для подключения аккумуляторов до предельно простого управления и наглядной индикации результатов измерений. В то же время данные анализаторы обеспечивают возможность проведения исследовательских работ по аккумуляторам на профессиональном уровне.

Другой достойный представитель семейства анализаторов — небольшой UBA4 (рис. 3) производства канадской фирмы Vencon Technologies Inc. [5]. В отличие от Cadex С7000 и С7200 UBA4 предназначен для работы только совместно с компьютером, к которому подключается по последовательному интерфейсу, и не имеет ни собственной индикации, ни органов управления. Это, безусловно, значительно удешевляет прибор, но и требует от обслуживающего персонала более высокой квалификации.

Функциональные особенности:

кроме измерения емкости анализатор также производит измерение и внутреннего сопротивления аккумуляторов (кстати, этим могут похвастаться далеко не все анализаторы);

все параметры программируются: ток заряда, разряда, напряжения, метод заряда. Значения параметров для конкретного аккумулятора можно задавать по своему усмотрению, а можно и из базы данных, которая, видимо, поставляется вместе с программным обеспечением;

можно задавать одиночные и многократные циклы разряда-заряда, а также циклы восстановления. К сожалению, неизвестно, что подразумевается под циклами восстановления и по какому алгоритму они производятся. Возможна разработка собственных программ для обслуживания аккумуляторов;

результаты измерений могут быть представлены в графическом виде (что очень удобно) и сохраняются в базе данных;

к одному компьютеру может быть подключено до 100 анализаторов;

имеются кабели для подключения различных типов аккумуляторов, но их перечень не приведен;

программное обеспечение и его обновления доступны через интернет (еще одно немаловажное достоинство).

Технические характеристики:

типы обслуживаемых аккумуляторов: NiCd, NiMH, Lead Acid, Gel Cell, Li-ion;

напряжение аккумуляторов от 0 до 24 В;

максимальная емкость от 20 мА·час до 100 А·час;

ток разряда от 10 мА до 2.5 А, максимальная мощность на нагрузке -18 Вт;

ток заряда от 10 мА до 2.0 А;

методы заряда при постоянном токе (методы фиксации момента прекращения заряда): дельта V, по времени, по изменению температуры;

методы заряда при постоянном напряжении (методы фиксации момента прекращения заряда): уменьшение тока, по времени;

вход для подключения аккумуляторов — «Banana»-соединитель с кабелями;

число независимых каналов — 2 (с возможностью параллельной работы на один аккумулятор);

питание — постоянное напряжение от 12 до 26 В, 4.5 А максимум;

габариты 130×170×65 мм, вес 550 г.;

программное обеспечение под Win9X / NT4 / 2000.

Словом, анализатор UBA4 по своим функциональным возможностям достаточно близок к Cadex C7000, но представленные на сайте материалы не позволяют в полной мере оценить удобство работы с ним из-за отсутствия подробного описания прибора и приемов работы, а также информации по базе данных параметров широко применяемых аккумуляторов. Однако в целом UBA4 заслуживает более пристального внимания и изучения в случае необходимости приобретения анализатора.

А в заключение хочется отметить интересную особенность аккумуляторов для профессиональных видеокамер. В аккумуляторы некоторых производителей встроено устройство, выполняющее часть функций анализатора, и даже более того:

аккумулятор всегда знает свое состояние (степень заряда или разряда), а также дату изготовления, серийный номер, число прошедших с момента изготовления циклов заряда-разряда; он может прогнозировать свое состояние в процессе эксплуатации. С этой целью в аккумулятор встроены микроконтроллер, работающий от собственной литиевой батареи, и энергонезависимая память, которые и обеспечивают вышеперечисленные сервисные функции;

потребитель в любой момент может получить сведения о состоянии своего аккумулятора, вызвав их на индикацию в видоискателе камеры.

Данный подход производителей, безусловно, заслуживает внимания, особенно при использовании аккумуляторов для ответственных применений.

При написании статьи использованы материалы, любезно предоставленные г-ном Isidor Buchmann, основателем и главой канадской компании Cadex Electronics Inc. [3], а также компанией Landata, г. Москва [4].

Более подробная информация на русском языке об анализаторах аккумуляторов для мобильной техники связи, компьютеров и других портативных приборов, советы по эксплуатации и обслуживанию приведены в [2], [4].

ССЫЛКИ

  1. Аккумуляторы для мобильных устройств — зарядные устройства.
  2. http://www.mari-el.ru/marmobile/battery/ — Аккумуляторы для мобильных устройств и портативных компьютеров. Анализаторы аккумуляторов.
  3. http://www.cadex.com — Cadex Electronics Inc., Vancouver, BC [British Columbia], Canada — разработчик и производитель зарядных устройств, анализаторов и систем обслуживания аккумуляторов.
  4. http://www.landata.ru/kip/catalog.htm (вход через раздел «Обслуживание аккумуляторов»), e-mail: tooltest@landata.ru — компания LANDATA — авторизованный и эксклюзивный дистрибьютор канадской фирмы Cadex Electronics Inc. в России.
  5. http://www.vencon.com/, e-mail: sales@vencon.com — канадская фирма Vencon Technologies Inc, производитель анализаторов аккумуляторов UBA4.


13 июня 2001 г. Автор Владимир Васильев