Литий-железофосфатные АКБ EEMB – достаточно в два раза меньшей емкости
27 апреля 2016
Максимальное в отрасли количество циклов заряда-разряда, в два раза меньшая емкость для достижения тех же электрических характеристик по сравнению со свинцово-кислотными, быстрый заряд большими токами и стабильное напряжение разряда, возможность автоматического контроля параметров – вот преимущества литий-железофосфатных аккумуляторов. Широкая линейка этих изделий, выпускаемых компанией EEMB, применяется в системах электропитания базовых станций сотовой связи и автоматических метеостанций, солнечных энергосистемах, системах аварийного энергоснабжения, питания промышленных электроприводов и электротранспорта.
В последние годы вопрос по усовершенствованию мобильных источников энергии как никогда актуален. Еще 10-15 лет назад он не стоял столь остро. Но лучшее – враг хорошего, и с повышением мобильности городского жителя, т.е. с переходом от стационарного компьютера к ноутбуку, от простого мобильного телефона к смартфону, запросы к мобильным источникам энергии резко возросли.
С миниатюризацией бытовой электроники ее разработчики должны выдерживать общее направление, уменьшая размеры источников питания и при этом увеличивая их емкость. Однако возникает вопрос об изменении не только емкости батарей, но и скорости их перезарядки и долговечности. Ведь если батарея будет восстанавливать заряд почти мгновенно, то уже не так критически важно, сколько часов без подзарядки может работать устройство.
Емкость аккумулятора, а также его способность к многократной перезарядке также важна для:
- автономных устройств, ориентированных на длительную работу без обслуживания – метеостанций, гидропостов, почвенных станций;
- систем альтернативной энергетики – солнечных и ветрогенераторов;
- электротранспорта – гибридных автомобилей, погрузчиков, электрокаров.
Практически во всех перечисленных случаях аккумуляторы эксплуатируются в условиях, далеких от идеальных: при низких температурах, неоптимальных или неполных циклах заряда, высокой вероятности глубокого разряда.
Среди современных аккумуляторов особое место занимают литиевые. Литий обладает огромным ресурсом хранения энергии, поэтому использование литий-ионных аккумуляторов в роли накопителей энергии для солнечных электростанций и других источниках ВИЭ является наиболее выгодным, по сравнению с кислотно-свинцовыми аккумуляторами или другими типами АКБ. Особое место среди аккумуляторов на основе ионов лития занимают литий-железофосфатные аккумуляторы (LiFePO4).
Впервые LiFePO4 в качестве катода для литий-ионного аккумулятора был применен в 1996 году профессором Джоном Гуденафом из Техасского Университета. Данный материал заинтересовал исследователя тем, что в сравнении с традиционным LiCoO2 он обладает значительно меньшей стоимостью, является менее токсичным и более термоустойчивым. Но недостаток его – меньшая емкость. И только в 2003 году компания A123 System под руководством профессора Цзян Йе-Мина занялась исследованием литий-железофосфатных аккумуляторов (LiFePO4).
Основные свойства литий-железофосфатных аккумуляторов
Литий-железофосфатные аккумуляторы (LiFePO4) являются подвидом литий-ионных батарей, в котором в качестве катода используется фосфат железа. Их без преувеличения можно назвать вершиной технологии силовых аккумуляторов. Данный тип аккумуляторов по некоторым параметрам, в частности, по количеству циклов зарядки-разрядки, превосходит все прочие.
В отличие от других литий-ионных, аккумуляторы LiFePO4, как и никелевые, имеют очень стабильное напряжение разряда. Напряжение на выходе во время разряда остается близко к 3,2 В, пока заряд аккумулятора не будет исчерпан полностью. Это может значительно упростить или даже устранить необходимость регулирования напряжения в цепях.
В связи с постоянным напряжением 3,2 В на выходе четыре аккумулятора могут быть соединены последовательно для получения номинального напряжения на выходе 12,8 В, что приближается к номинальному напряжению свинцово-кислотных аккумуляторов с шестью ячейками. Это, наряду с хорошими характеристиками безопасности литий-железофосфатных аккумуляторов, делает их хорошей потенциальной заменой для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в таких отраслях как автомобилестроение и солнечная энергетика.
- При повторных циклах заряда/разряда полностью отсутствует эффект памяти
- Литий-железофосфатные аккумуляторы имеют длительный срок службы (свыше 4600 циклов при глубине разряда 80%)
- Они обладают высокой удельной энергоемкостью: плотность энергии достигает 110 Вт•ч/кг)
- Им свойственен широкий температурный диапазон эксплуатации (-20…60°С)
- Эти аккумуляторы не требуют обслуживания
- Имеется возможность быстрого заряда аккумуляторов: за 15 минут – до 50%
- Надежность и безопасность литий-железофосфатных аккумуляторных батарей подтверждены международными сертификатами
- Они обладают высокой эффективностью: 93% при запуске 30…90%
- Допускается высокая скорость разряда током до 10 С (десятикратный номинальный ток)
- Эти аккумуляторы экологичны и не представляют опасности для человека и окружающей среды при утилизации
- В отличие от свинцовых аккумуляторов, литий-железофосфатные в два раза легче при той же емкости
Недостатки по сравнению со свинцово-кислотными батареями:
- более высокая стоимость;
- необходимость специальной схемы контроля заряда-разряда.
Литий-железофосфатные аккумуляторы (LiFePO4) немного проигрывают литий-полимерным по энергоемкости (рисунок 1). Но одной из сильных сторон является стабильность материала, что позволяет создавать аккумуляторные батареи, выдерживающие гораздо больше циклов разряда/заряда (более 2000), и быстрая зарядка. Благодаря этим особенностям данные аккумуляторы оптимально использовать в электрическом транспорте.
На российском рынке особое место среди поставщиков аккумуляторов на основе ионов лития занимает компания EEMB [1]. Она выпускает несколько групп литий-железофосфатных аккумуляторов (рисунок 2), различающихся между собой по электрическим и конструктивным параметрам [2]:
- модульные системы аккумуляторов;
- аккумуляторы для телекоммуникационных устройств;
- источники энергии для «умного дома»;
- тяговые аккумуляторы для электротранспорта.
Литий-железофосфатные аккумуляторы при разряде имеют очень стабильное выходное напряжение до тех пор, пока элемент не разрядится полностью. Затем напряжение резко уменьшается.
На рисунке 3 приведены разрядные кривые аккумулятора LP8867220F, снятые на различных токах разряда (0,2…2С) при нормальных температурных условиях. Как видно из графика, особенностью литий-железофосфатного аккумулятора является слабая зависимость емкости от величины тока разряда. При разряде малым током (0,2С) и при разряде повышенным током (2С) емкость аккумулятора практически не меняется и остается равной 10 А•ч (номинальная емкость указанного аккумулятора).
Очень важно не допускать разряда ячейки до уровня менее 2,0 В, иначе произойдут необратимые процессы, которые приведут к резкой потере номинальной емкости. Для этого служит контроллер разряда. Компания EEMB производит аккумуляторы как с наличием, так и с отсутствием защитной схемы. Наличие схемы защиты от разряда и превышения напряжения заряда кодируется в наименовании аббревиатурой PCM в конце, например, LP385590F-PCM.
Рассмотрим зависимости количества циклов «заряд-разряд» от величины разрядного тока и глубины разряда. На рисунке 4 приведены экспериментальные данные. Из них видно, что при полном разряде потеря емкости аккумулятора на 20% происходит при количестве циклов не менее 2000 (ток разряда 1C). Если глубину разряда ограничить уровнем 80% в каждом цикле, то при проведении примерно 1500 подобных циклов снижения емкости аккумулятора от первоначальной величины практически не наблюдалось (ток разряда 0,5С).
Последнее поколение литий-железофосфатных АКБ производства компании EEMB в отличие от существующих свинцово-кислотных аккумуляторов не требует частой замены и обслуживания. Как правило, литий-железофосфатный АКБ – современный аккумулятор, выдерживающий более 2000 циклов заряда-разряда, абсолютно нечувствительный к режимам хронического недозаряда. В большинстве случаев он имеет встроенную плату управления аккумуляторной батареей (Battery Management System). Заряд осуществляется постоянным напряжением и постоянным током без стадий.
В таблице 1 показаны основные параметры одноэлементных литий-железофосфатных аккумуляторов компании EEMB. Номинальная емкость этого типа аккумуляторов находится в пределах 600…36000 мА•ч (вес – 15…900 грамм соответственно). Одноэлементные Li-FePO4-аккумуляторы чаще всего применяются в приборах с автономным питанием. Эти аккумуляторы допускают разряд высоким током до 10С. После 2000 циклов заряда-разряда током 1С остаточная емкость составляет около 80%.
Таблица 1. Одноэлементные LiFePO4-аккумуляторы EEMB
Наименование | Напряжение, В | Емкость, мА•ч | Вес, г |
LP603449F | 3,2 | 600 | 15 |
LP385590F | 1250 | 31,25 | |
LP4558110F | 2000 | 50 | |
LP7851119F | 3500 | 87,5 | |
LP8553140F | 5000 | 125 | |
LP55103122F | 5000 | 125 | |
LP75103122F | 7000 | 175 | |
LP8867220F | 9000 | 225 | |
LP60255205F | 22000 | 500 | |
LP90255205F | 36000 | 900 |
Используя модульные системы с отдельными ячейками, обладающими повышенной емкостью, параметры которых приведены в таблице 2, можно собрать аккумуляторный блок необходимой емкости и выходного напряжения.
Таблица 2. Основные параметры модульных систем Li-FePO4
Тип модуля | Номинальное
напряжение, В |
Емкость, А•ч | Размеры, мм | Вес, кг | ||
Толщина | Ширина | Высота | ||||
3,2 В, 100 А•ч | 3,2 | 100 | 60 | 165 | 280 | 3,75 |
3,2 В, 40 А•ч | 3,2 | 40 | 60 | 95 | 280 | 2 |
Также модульные системы оснащены системой управления питанием (BMS), которая допускает разряд высокой мощности и обладает множеством контрольных и защитных функций. Модули с интегрированной системой мониторинга обеспечивают высокий уровень безопасности всей системы и окружающей среды. Рекомендованные области применения:
- системы аварийного и бесперебойного питания;
- базовые станции.
Телекоммуникационные системы питания требуют от аккумуляторов небольших размеров, малого веса, большого количества циклов перезарядки, высокой удельной емкости, широкого диапазона рабочих температур и простоты в обслуживании. Литий-железофосфатные аккумуляторы вполне соответствуют этим требованиям. В таблице 3 приведены основные параметры аккумуляторов EEMB для телекоммуникационных систем.
Таблица 3. Аккумуляторы для телекоммуникационных систем питания
Наименование | Напряжение, В | Емкость, А•ч | Вес, кг |
LP8867220F-4S5P | 12 | 50 | 6 |
LP8867220F-4S10P | 12 | 100 | 22 |
LP8867220F-16S10P | 48 | 100 | 40 |
LP8867220F-16S20P | 48 | 200 | 78 |
Пример номенклатурной записи: 4P5S – четыре параллельно включенных сборки (каждая сборка состоит из пяти последовательно включенных аккумуляторов), P – Parallel, параллельное включение, S – Serial, последовательное включение.
В основном аккумуляторы данных серий применяются в:
- системах питания постоянного тока;
- устройствах обеспечения бесперебойного питания (UPS);
- высоковольтных системах питания постоянного тока (240/336 В).
Характеристики аккумуляторных батарей для источников и систем бесперебойного питания для «умного дома» (UPS/ИБП) приведены в таблице 4, а внешний вид изображен на рисунке 3в.
Таблица 4. Аккумуляторы для ИБП «умного дома»
Наименование | Напряжение, В | Емкость, А•ч | Вес, кг |
LP8867220F-4S | 12 | 10 | 1,3 |
LP8867220F-4S2P | 12 | 20 | 2,5 |
LP8867220F-4S3P | 12 | 30 | 3,5 |
LP8867220F-8S2P | 24 | 20 | 4,5 |
SLF5H12-L | 14,4 | 4,5 | 0,7 |
SLF7H12-L | 14,4 | 7 | 0,9 |
U1 | 48 | 10 | 4 |
Литий-железофосфатные аккумуляторы EEMB Super Energy серии SLM полностью заменяют обычные свинцово-кислотные и гелиевые аккумуляторы. Они не требуют обслуживания, на 80% легче и в пять раз долговечнее свинцово-кислотных аккумуляторов и их аналогов.
Тяговые аккумуляторы для электромобилей — это перезаряжаемая батарея для установки в автомобилях на электрической тяге. Ключевыми особенностями аккумуляторов для электромобилей являются малый вес, компактный размер и большая энергоемкость, что позволяет уменьшить вес самого электромобиля и дает возможность быстрой зарядки.
Компания EEMB предлагает ассортимент аккумуляторов для электротранспорта различных категорий (таблицы 5, 6).
Основные параметры литий-железофосфатных аккумуляторов, применяемых в автомобилях для гольфа, и аналогичных аккумуляторов серии GOLF CART приведены в таблице 5. Эти аккумуляторы допускают параллельное и последовательное соединение ячеек, благодаря чему можно легко изменять номинальную емкость и напряжение аккумулятора.
Таблица 5. Параметры аккумуляторных батарей серии GOLF CART
Наименование | Напряжение, В | Емкость, А•ч | Вес, кг |
LP8867220F-2S | 6,4 | 10 | 0,5 |
LP8867220F-2P3S | 9,6 | 20 | 1,5 |
LP8867220F-3P4S | 12,8 | 30 | 3 |
LP8867220F-4P4S | 12,8 | 40 | 4 |
LP8867220F-8S | 25,6 | 10 | 2 |
LP8867220F-6P8S | 25,6 | 60 | 12 |
Параметры аккумуляторов Li-FePO4 для электровелосипедов (серия E-bike) приведены в таблице 6.
Таблица 6. Параметры аккумуляторных батарей серии E-bike
Наименование | Напряжение, В | Емкость, А•ч | Вес, кг |
LP8867220F-8S | 24 | 10 | 2,5 |
LP8867220F-2P8S | 24 | 20 | 4,5 |
LP8867220F-4P8S | 24 | 40 | 9 |
LP8867220F-12S | 36 | 10 | 3,5 |
LP8867220F-2P12S | 36 | 20 | 6,5 |
LP8867220F-3P12S | 36 | 30 | 10 |
LP8867220F-2P16S | 48 | 20 | 9 |
По требованиям клиента под заказ могут быть изготовлены и другие варианты. Данные серии аккумуляторов также выпускаются в сборках, где одиночные элементы соединены последовательно или параллельно-последовательно. Габаритные размеры одного элемента сборки этой серии составляют 9,1х67,5х222 мм.
В таблице 7 приведены параметры литий-железофосфатных аккумуляторов для электрических скутеров и электроинструментов. Аккумуляторы серии E-scooter обладают небольшими размерами, имеют высокий допустимый ток разряда, большой срок службы, высокую плотность энергии, отсутствие эффекта памяти, что обеспечивает популярность этих аккумуляторов в подходящих по мощности приборах, где необходимо автономно питать электродвигатели.
Таблица 7. Параметры аккумуляторных батарей серии E-scooter
Наименование | Напряжение, В | Емкость, А•ч | Вес, г |
LIP18650-3S | 9,6 | 1,4 | 150 |
LIP18650-5S | 16 | 1,4 | 250 |
LIP18650-5P6S | 19,2 | 7 | 1500 |
LIP18650-6P7S | 22,4 | 8,4 | 2100 |
В таблице 8 приведены параметры литий-железофосфатных аккумуляторов для электромотороллеров серии E-motorcycle. Номинальное напряжение всех аккумуляторов этой серии составляет 48 В. Минимальное значение номинальной емкости – 9 А•ч при весе 4 кг. Максимальное значение емкости – 90 А•ч при весе 40 кг. Размеры одного элемента – 7,5х67х220 мм.
Таблица 8. Параметры аккумуляторных батарей серии E-motorcycle
Наименование | Напряжение, В | Емкость, А•ч | Вес, кг |
LP7567220F-16S | 48 | 9 | 4 |
LP7567220F-4P16S | 48 | 36 | 16 |
LP7567220F-6P16S | 48 | 54 | 24 |
LP7567220F-10P16S | 48 | 90 | 40 |
Сравнительные характеристики LiFePO4-аккумуляторов
На объектах малой энергетики в режимах постоянного циклирования литий-железофосфатные аккумуляторы за счет возможности глубокого разряда и большого количества циклов заряда-разряда дают ощутимые преимущества в обслуживании объекта.
Аккумуляторные модули имеют встроенную защиту от перенапряжений, низкого заряда, повышенных токов. Они совместимы со всеми приборами, в том числе – инверторами и зарядными устройствами, работающими со свинцово-кислотными аккумуляторами. Изначально цена на литий-железофосфатные АКБ кажется достаточно высокой. Однако при расчете емкости АКБ для работы в режиме циклирования выясняется, что в случае применения LiFePO4-аккумуляторов достаточно АКБ примерно в 2…2,5 раза меньшей емкости, чем для свинцово-кислотных аккумуляторов (включая свинцово-гелиевые). Это возможно за счет того, что литий-железофосфатные аккумуляторы допускают зарядку более высокими токами, чем свинцово-кислотные (1С против типовых для свинцово-кислотных 0,1…0,2С). Вследствие этого массив солнечных панелей, например, при том же выходном токе массива и требуемом времени заряда, можно нагружать на менее емкий, чем свинцово-кислотный, литий-железофосфатный аккумулятор. Меньшая емкость на разряд будет компенсироваться более быстрыми циклами заряда, тем более что ресурс по циклам «заряд-разряд» в среднем на порядок больше. Сюда же добавляется намного более медленное падение емкости при циклах перезарядки.
Рассмотрим пример. Если мы ранее использовали свинцово-кислотный АКБ AGM/GEL 150 А•ч в режиме циклирования, то для его замены без потери эксплуатационных характеристик будет достаточно АКБ типа LiFePO4 емкостью 60 А•ч. При верном расчете 1 к 2,5 стоимость АКБ LiFePO4 всего на 25…35% больше, чем свинцово-кислотных АКБ. При этом литий-железофосфатные АКБ в среднем будут иметь лучшие эксплуатационные характеристики в сравнении со свинцово-кислотными.
В режиме накопления и последующего разряда при одинаковых разрядных токах литий-железофосфатные аккумуляторы могут дать преимущество в емкости в 2,5 раза, что легко показать на примере.
Как правило, емкость аккумулятора выбирается исходя из возможного времени отсутствия основной энергии и потребляемой мощности нагрузки.
Например, если нам нужно запитать нагрузку 2 кВт в течение 1 часа, то, соответственно, нужен запас энергии, как минимум, в 2 кВт•ч. Необходимо, чтобы эта система могла нормально функционировать более 6 месяцев в циклическом режиме (днем – заряд, вечером – разряд). Для аккумулятора или набора аккумуляторов с выходным напряжением 48 В требуемая расчетная емкость составит примерно 42 А•ч. Ток при разряде будет примерно равен 1С (42 А). Однако следует учесть, что в нашем примере следует считать разряд не постоянным током, а постоянной мощностью, при этом при разряде АКБ ток разряда будет увеличиваться. В режиме разряда постоянной мощностью (2 кВт) свинцово-кислотный АКБ (48 В/40 А•ч) способен проработать не более 30 минут (при глубоком разряде – до 40,8 В).
Чтобы нагрузка уверенно отработала один час на свинцовом аккумуляторе, потребуется его емкость примерно в два раза больше изначально рассчитанной – порядка 85 А•ч. С другой стороны, разряд железо-фосфатного аккумулятора током 1С или выше не приводит к существенному снижению его емкости – она остается на уровне номинальной (рисунок 3). Из этого видно, что может быть достигнуто различие в емкости двух типов АКБ в два раза. Также необходимо принять во внимание, что при работе свинцово-кислотного АКБ в режиме циклирования его емкость снизится на 20% уже при 150…200 циклах заряда-разряда, поэтому, чтобы это скомпенсировать, следует изначально выбрать аккумулятор с емкостью на 20% выше. Получается, что условия ранее поставленной задачи будут выполнены в течение первых 6 месяцев при емкости свинцово-кислотного АКБ в 102 А•ч. С другой стороны, слабая зависимость емкости железофосфатного АКБ позволит обойтись практически расчетной емкостью 42 А•ч. Как видим, разница в требуемой емкости между двумя типами АКБ составляет около 2,5 раз.
Литий-железофосфатные аккумуляторы легко принимают мощный зарядный ток. Поэтому, нагрузив на них втрое более мощный (относительно свинцово-кислотных АКБ) массив солнечных батарей, можно зарядить их за короткое время, равное 2…4 часам. А принимая во внимание нечувствительность к глубокому разряду и хроническому недозаряду, эти батареи незаменимы в зимний период, особенно с учетом того факта, что литий-железофосфатные АКБ имеют более высокое КПД 95% (в отличие от 80% у свинцово-кислотных АКБ), а значит, в пасмурную и дождливую погоду эти АКБ заряжаются быстрее (таблица 9).
Таблица 9. Сравнение литий-железофосфатных и свинцово-кислотных аккумуляторов
Параметр | Литий-железофосфатная система электроснабжения |
Обычная система со свинцовыми АКБ глубокого разряда |
Преимущества LiFePO4 |
Рабочее количество эффективных циклов | > 6000 при разряде 80% | ~500 | Количество циклов значительно выше |
Система балансировки ячеек | Присутствует при заряде и разряде | Отсутствует | Автоматический контроль за состоянием каждой ячейки |
Защита от перезаряда/глубокого заряда на уровне ячеек | 100% многоуровневый контроль | ||
Защита АКБ при сбоях в системе | 100% (отключение тока заряда и разряда) | ||
Точный расчет запаса энергии в АКБ на основании данных от датчиков напряжения, тока, температуры и сопротивления ячеек | Постоянный расчет в реальном времени | ||
Возможность быстрой зарядки | Да (около 15 минут) | Нет | |
Необходимость поддержания АКБ в заряженном состоянии |
Нет | Да, иначе — сульфатация пластин | Нет необходимости поддерживать заряд, экономия на обслуживании |
Расчетный срок службы при ежедневном полном цикловании 70% для LiFePO4 и 50% для свинцовых АКБ (при идеальных условиях), лет | 15 | ~4 | Минимум в 4 раза выше |
Диапазон рабочих температур, °С | -20…60 | Рекомендуемая температура: 20°С | Возможна установка системы питания в неотапливаемых помещениях |
Влияние повышенной температуры (30°С и выше) | Допустима работа вплоть до верхнего предела рабочего диапазона температур | Быстрая деградация | Аккумуляторные ячейки выдерживают значительно более высокие температуры |
Календарный срок службы (буферный режим или режим хранения) | Не ограничен | Ограничен, так как пластины деградируют в любом случае | Значительный выигрыш |
Возможность добавлять емкость в существующий блок аккумуляции | Да | Не рекомендуется, так как приведет к разбалансировке | Возможность постепенной модернизации и масштабирования без лишних затрат |
Возможность замены одной/нескольких испорченных ячеек в аккумуляторной сборке | Да, поскольку есть система балансировки |
Заключение
В режимах циклирования использование литий-железофосфатных аккумуляторов более выгодно, так как для достижения энергетических и эксплуатационных параметров достаточно примерно в два раза меньшей емкости, чем у свинцово-кислотных. Не меньшую ценность представляют нечувствительность к недозаряду, повышенный КПД и ускоренный заряд большими токами.
Литий-железофосфатные аккумуляторы рекомендуется использовать в солнечных энергосистемах, работающих в условиях короткого светового дня, что особенно актуально для средней полосы России, северных регионов, а также горных районов. Длительный срок службы (большое количество циклов «заряд-разряд») литий-железофосфатных аккумуляторов позволяет существенно сократить расходы на их обслуживание и замену, что актуально, например, для автоматических станций наблюдения за погодными условиями и систем аварийного питания базовых станций сотовой связи. Увеличение периода времени между плановой сменой аккумуляторов приводит к экономии на оплате труда бригады обслуживания, а также на дорожных расходах (особенно в том случае, если оборудование установлено в труднодоступных местах). Снижение накладных расходов на обслуживание будет с лихвой компенсировать относительно высокую стоимость литий-железофосфатного аккумулятора.
Аккумуляторы данного типа также могут быть успешно применены в телекоммуникационной технике (базовое телекоммуникационное оборудование и мобильные устройства), источниках бесперебойного питания, системах аварийного энергоснабжения, системах питания электроприводов и электротранспорта.
Изготовитель аккумуляторов – компания EEBM – осуществляет тщательный контроль качества продукции и имеет возможность выполнения аккумуляторных сборок на заказ по требованиям клиента.
Литература
- http://www.eemb.com.
- http://www.eemb.com/products/rechargeable_battery/lifepo4_battery/lifepo4_battery.html.
Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.
Наши информационные каналы