«Хроники лаборатории 3». Тест аккумуляторов Greenworks из линейки 40 В

В прошлом году мы запустили масштабный проект — тест 40-вольтовых аккумуляторов Greenworks на живучесть. Интересно было посмотреть, как долго они протянут и сколько циклов «заряд/ разряд» в принципе выдержат. Сначала думали, что 200 циклов для них станут пределом… потом думали, что 500 — и точно всё. Сейчас уже не думаем ничего, просто продолжаем тест (спойлер: и эта статья — тоже пока не конец, ждите продолжение в весеннем выпуске).

Когда аккумулятор считается изношенным?

Общая рекомендация большинства производителей аккумуляторного инструмента — батарея считается работоспособной до тех пор, пока её ёмкость не упадёт до уровня 60% от заявленной. Мы испытываем батареи ёмкостью 4 А*ч, значит, критическое значение в нашем случае — 2,4 А*ч.

Методика теста

На наш взгляд, нет более надёжного метода выяснить, как долго продержится батарея, чем заряжать и разряжать её, считая количество циклов и периодически измеряя ёмкость. Причём заряжать штатным ЗУ, а разряжать желательно, конечно, максимально быстро, но при этом в условиях, близких всё же к условиям нормальной эксплуатации. Поэтому разряжаем мы через воздуходувку — она работает с большим расходом, высаживая батарею «в ноль» за очень короткое время. И работает равномерно, с одним и тем же потреблением тока в ходе процесса. Вот только мотор воздуходувки мы заменили нагревательным элементом, предварительно сняв характеристики этого мотора, чтобы нагреватель максимально им соответствовал. Потому что постоянное гудение мощного двигателя и сквозняк не порадуют соседей (тест проводили в городской квартире).

Весной процесс был максимально автоматизирован и практически не требовал вмешательства испытателя. Обе батареи (мы испытываем одновременно два экземпляра, для статистики) подключены и к зарядным устройствам, и к нагрузке. Собранная нами автоматика переключала их, по девять циклов «заряд/ разряд» шли в полностью автомати­ческом режиме. В конце каждого десятого цикла вместо штатной нагрузки аккумулятор разряжался через прибор, на котором мы измеряли остаточную ёмкость. После чего всё повторялось. Таким образом, весной мы гоняли батареи в предельно жёстком режиме, который на практике вряд ли достижим.

Десять раз за сутки зарядить и разрядить батарею — ну это надо постараться.

Испытательный стенд после очередной глубокой модернизации. Всё собрано в едином корпусе, с принудительным охлаждением каждого аккумулятора и нагрузки

Летом, в разгар жары, наш испытательный стенд пострадал от перегрева, и нам пришлось его ремонтировать. Заодно решили усовершенствовать конструкцию, чтобы избежать повторения проблем в будущем. Поменяли управляющую электронику, добавили вентиляторов на охлаждение, сделали специальную «башню», в которой компактно разместились и батареи, и зарядники, и нагрузка. Сейчас снаружи только разрядник — для удобства снятия показаний. На всё это ушла уйма времени — разобраться с проблемой, понять, как и что меняем, заказать на «Алиэкспресс» новые электронные компоненты, получить их, поставить… В общем, летом стенд практически не работал, поэтому к осени мы продвинулись не так сильно, как хотелось бы. Но всё равно — уже сейчас один аккумулятор прошёл 610 полных циклов, второй — 580. И остаточная ёмкость у них — 3,34 и 3,55 А*ч. То есть до «порога» в виде 2,4 А*ч ещё довольно далеко.

На графиках видно, как меняется ёмкость — и здесь есть интересный момент. Резкое падение ёмкости чётко коррелирует с вынужденным перерывом, который нам пришлось сделать в работе из-за поломки стенда. Причём это падение выражено очень явно и наблюдается одновременно на обеих тестируемых батареях. Похоже, версия, что чем интенсивнее аккумулятор используется, тем дольше его срок службы, имеет под собой серьёзные основания — наш тест подтверждает её.

Тест провели Алексей Меснянкин и Дмитрий Сидоров

Октябрь 2021 года