Мы довольно часто говорим о беспроводной рабочей площадке. Когда дело доходит до вопроса о проводных и беспроводных инструментах, может ли батарея действительно сделать шнур устаревшим? Математика не сходится, верно? На самом деле, это так.
По мере того, как производители продвигают более мощные беспроводные инструменты, концепция замены ваших проводных инструментов без компромиссов в отношении мощности становится привлекательной. Более того, эти новые беспроводные (аккумуляторные) инструменты посягают даже на бензиновое оборудование!
Вы должны сделать математику
Нам пришлось остановиться и подумать, когда нас спросили, как аккумуляторные инструменты могут заменить инструменты с питанием от сети? Математика — на первый взгляд — не сходится. Первоначальный вопрос был задан в нашей статье Milwaukee RedLithium High Output Battery, и это действительно хороший вопрос. Вот обоснование:
120 вольт x 15 ампер = 1800 ватт
18 вольт x 15 ампер = 270 Вт всего
или даже…
36 вольт x 15 ампер = 540 Вт всего
…и мы можем продолжать, конечно. Любой беспроводной инструмент, производящий 15 ампер, не может быть таким же мощным, как проводная модель на 15 ампер. Должно быть что-то еще.
Да, и мы видим это как с автомобильными, так и с морскими батареями. Они часто производят более 1000 пусковых ампер от продукта на 12 В! На самом деле технически они могут производить эти усилители всего с 7,2 вольта!
Так как же аккумуляторные инструменты могут заменить инструменты с питанием от сети и иметь такие же возможности по мощности? Они используют или производят больше текущий. На самом деле гораздо больше. Токи до 100 ампер для питания инструмента кажутся ужасно высокими, но это именно то, что происходит в этих батареях.
18 вольт x 100 ампер = 1800 Вт всего
Обратите внимание, что по мере увеличения напряжения дополнительный ток, который вам нужен, уменьшается.
36 вольт х 50 ампер = 1800 Вт
Чтобы аккумуляторная батарея обеспечивала только 15 ампер тока, чтобы соответствовать тому, что вы получаете от стены, она также должна быть подключена к 120 вольтам (постоянного тока). Мы понимаем, что вы можете сделать много дополнительных исправлений и утверждений о том, как именно работает ток в батареях, но нашего примера должно быть достаточно, чтобы помочь вам понять основы. Ознакомьтесь с этим информационным документом от Sila, если вы хотите углубиться в эту тему.
Почему нельзя просто сделать аккумулятор на 120 В?
Имейте в виду, что многие производители указывают «Максимальное напряжение», которое представляет собой напряжение при максимальном уровне заряда аккумулятора. Он быстро падает примерно на 10% до своего «номинального» напряжения, при котором он работает большую часть времени. Итак, вы ищете инструмент, который будет иметь макс. 133 В, чтобы соответствовать 120 В, выходящим из вашей стены.
В случае, если это произойдет в Final Jeopardy, это будут наборы из 37 ячеек 18650!
Хотя мы знаем о торцовочной пиле и некотором внешнем силовом оборудовании, которое действительно работает на 120 В (макс.), в этом, вероятно, нет необходимости. Некоторое увеличение напряжения помогает, но современные аккумуляторные батареи могут работать с более высоким выходным током. Проще говоря, 36 В доставит вас туда, и все, что на уровне 60 В или выше, может сделать почти все, что может сделать газ. Единственной проблемой становится время выполнения.
1) Аккумуляторные элементы с большей удельной мощностью
Когда я разговаривал с Полом Фраем, Аккумуляторным гуру Milwaukee Tool (моя должность для него, его официальная должность — вице-президент по управлению продуктами), он дал мне немного больше информации о том, как аккумуляторные инструменты заменяют инструменты с питанием от сети. Он сказал, что первая партия литий-ионных инструментов, выпущенная несколько лет назад, могла выдавать максимальную мощность всего в несколько сотен ватт. Благодаря более совершенным технологиям ячеек и инструментов производители теперь могут производить несколько тысяча Вт.
И это становится только лучше, если учесть такие улучшения, как новые литий-ионные аккумуляторные элементы 21700.
2) Аккумуляторы большего размера — больше рядов ячеек означает меньший ток на ячейку.
Раньше вопрос заключался в том, как управлять высоким выходным током при достаточном времени работы. Получить мощность 1800 Вт, превышающую мощность проводных инструментов на 15 ампер, не только выполнимо, но и эффективно. В настоящее время производители добились значительных успехов в области времени работы благодаря более совершенным технологиям ячеек. Мы также видим более крупные аккумуляторные блоки, в которых используется целых три параллельных ряда ячеек.
Основное различие между блоком 18 В с 5 ячейками и блоком с 15 ячейками состоит из трех частей:
- 5-элементные «компактные» батареи должны генерировать весь этот ток всего из 5 элементов. Пакет из 15 ячеек распределяет его по 3-кратному количеству ячеек.
- Пакеты из 15 ячеек производят больше тепла в целом, даже несмотря на то, что отдельные ячейки потребляют меньше энергии. Этот центральный ряд клеток должен «дышать».
- Аккумуляторы с 15 ячейками работают дольше из-за большей емкости И того, что эта емкость распределена по большему количеству литий-ионных элементов.
3) Сложенные друг на друга литиевые батареи, настольные аккумуляторы и другие технологии
В будущем могут быть и дополнительные улучшения. У нас уже есть многоярусные аккумуляторы Flex Stacked Lithium и DeWalt Powerstack. Эти батареи имеют повышенную выходную мощность среди других преимуществ (например, уменьшенный размер упаковки). Мы ожидаем увидеть аккумуляторы для настольных ПК со значительно улучшенным охлаждением в ближайшем будущем.
Помимо этого, мы видим новости о технологии твердотельных аккумуляторов и использовании графеновой технологии в литий-ионных батареях для повышения скорости зарядки. Использование литий-кремния также обещает более быструю зарядку и большую удельную мощность для всех типов литий-ионных аккумуляторов. Это также может дать больше выходной мощности, чем вы можете получить от типичной настенной цепи на 15 А.
Берем на вооружение еще более крупное оборудование
Одно из последних достижений в области беспроводных инструментов с батарейным питанием связано с оборудованием. Под оборудованием мы подразумеваем инструменты, которые обычно работают от сети 120 В или на газе. На ум приходит оборудование Milwaukee MX FUEL, а также новые продукты, использующие технологию Hilti Nuron. К ним относятся такие продукты, как отбойный молоток Milwaukee MX FUEL и отрезная пила Hilti Nuron.
Хотя эти аккумуляторные инструменты с питанием от аккумуляторов не являются полной заменой из-за ограничений по времени работы, они идеально подходят для замены инструментов с питанием от сети, когда они требуются на стройплощадке. В частности, они помогают при устранении проблем с выхлопными газами при работе в помещении. Беспроводное оборудование с батарейным питанием может сократить время настройки и ускорить загрузку и выгрузку небольших работ.
Последние мысли
Дебаты о проводных и беспроводных инструментах раньше были… ну, скорее спорами. Теперь это кажется почти неизбежным. По мере того, как все больше и больше компаний и продавцов склоняются к решениям с батарейным питанием, кажется, что технология идет в ногу со временем. На самом деле, снижение стоимости батарей (несмотря на инфляцию) наряду с улучшением удельной мощности, по-видимому, привело к совершенно новому взгляду на производительность на стройплощадке.
Мы любим это. Это делает нашу работу намного интереснее! В конце концов, некоторые из предстоящих технологических достижений должны решить оставшуюся проблему времени выполнения. Поскольку и инструменты, и аккумуляторы продолжают развиваться, мы не можем не испытывать оптимизма.
