цифры, которые необходимо выучить наизусть
17.07.2019
(Голосов: 2, Рейтинг: 5) |
Вопросы, рассмотренные в материале:
- Какое напряжение на аккумуляторе автомобиля считается нормальным
- Как проверить напряжение аккумулятора под нагрузкой
- Каким должно быть напряжение аккумулятора зимой
- Как осуществлять контроль напряжения аккумулятора автомобиля
По аналогии с распространенным высказыванием о том, что «мотор является сердцем авто» аккумуляторную батарею можно назвать спинным мозгом машины. Состояние АКБ отражается на работоспособности электрооборудования и качестве запуска мотора. Наиболее важным параметром аккумулятора считается напряжение. Именно этот показатель измеряют при диагностике авто. Для автовладельца важно знать, что такое нормальное напряжение аккумулятора автомобиля, какой должна быть величина этого параметра и допускается ли изменение напряжения АКБ в разное время года. Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в нашей статье.
Какое напряжение на аккумуляторе автомобиля считается нормальным
Стоит отметить, что на приборном щитке современных моделей авто уже нет индикаторов, показывающих величину напряжения АКБ. Для того чтобы самостоятельно определить работоспособность аккумулятора, стоит приобрести мультиметр. С помощью данного устройства нужно минимум один-два раза в месяц проверять показатель вольтажа АКБ. Это позволит предупредить ситуацию, когда аккумулятор не сможет выдать нормальный пусковой ток, необходимый, чтобы завести силовой агрегат.
При каком минимальном показателе напряжения АКБ будет не в состоянии осуществить запуск мотора? Точное значение этого параметра указать сложно. В обычном состоянии напряжение аккумуляторной батареи находится на уровне 12,5-12,7 В. Эти цифры могут меняться в зависимости от эксплуатационных условий, что считается нормальной ситуацией. Более того, некоторые бренды, которые выпускают АКБ для авто, указывают, что для их аккумуляторов нормой является напряжение от 13 В до 13,2 В. Эксперты считают, что такие показатели допустимы. При этом измерение стоит проводить не сразу после полной зарядки АКБ. Если подождать около 60 минут, то его значение опустится, к примеру, с 13 В до 12,7 В.
В тоже время показатель вольтажа может меняться и в сторону уменьшения. Но если он опускается ниже 12 В, то можно утверждать, что аккумулятор автомобиля разрядился примерно на 50%. В этом случае батарею следует зарядить до нормального напряжения. Эксплуатация автомобиля с АКБ, которая имеет низкий уровень зарядки, сопровождается сульфатацией свинцовых пластин, что приводит к снижению срока эксплуатации батареи.
Стоит отметить, что в нормальных условиях завести силовой агрегат легкового авто можно и при низком напряжении АКБ. Если у аккумулятора нет неисправностей, а генератор во время работы мотора обеспечивает необходимый заряд, то и при низкой зарядке батарея может эксплуатироваться.
Если же нормальное напряжение аккумулятора автомобиля в покое (при отключенных потребителях и заглушенном двигателе) снижается до показателей менее 11,6 В, можно говорить о практически полной разрядке батареи. В этом случае недопустима эксплуатация АКБ без проверки ее исправности и подзарядки.
Подытоживая приведенную выше информацию, отметим, что нормальное напряжение аккумулятора автомобиля — от 12,6 В до 12,7 В, но в редких случаях оно может достигать и 13,2 В. При этом достаточно часто при измерении этого параметра у АКБ легковых авто фиксируются показания на уровне 12,2-12,49 В (неполная зарядка). Такие показатели нельзя назвать очень плохими, так как заметное снижение качества работы автомобильного аккумулятора наблюдается лишь при падении его напряжения ниже уровня 11,9 В.
Рекомендуем
«Как выбрать автомобильный аккумулятор: советы автомобильных профи» Подробнее
Норма для основных свойств аккумулятора
Каким минимальным это значение должно быть, чтобы можно было запустить двигатель? Точного показателя здесь нет. В стандартном состоянии это свойство у полностью заряженной батареи должно составлять в среднем 12,6-12,7 вольт.
Зависимо от конкретных условий этот показатель может незначительно изменяться, и в этом нет ничего плохого. Так например, некоторые производители, заверяют что у их продукции напряжение около 13 – 13,2 В, это допустимо, однако сразу хочу вас предупредить.
Не стоит мерить напряжение сразу после зарядки АКБ, как пишут многие эксперты, нужно подождать хотя бы час, тогда оно должно опуститься с 13 до 12,7 Вольта.
Но оно может гулять и в другую сторону, когда падает ниже 12 вольт – это свидетельствует о том, АКБ разряжена на 50%.
В таком случае устройству понадобиться срочная зарядка, поскольку ее эксплуатация в таком состоянии гарантировано приводит к сульфатации пластин свинца. Это снижает и работоспособность АКБ, и продолжительность ее эксплуатации.
Но даже в случае такого низкого напряжения запустить мотор легкового транспорта вполне возможно. Если аккумулятор находится в рабочем состоянии, ему не требуется ремонт и генератор при работе двигателя обеспечивает зарядку батареи, устройство даже в таком состоянии можно смело использовать.
В том же случае, когда данный электрический параметр аккумулятора надает ниже 11,6 В, батарея практически полностью разряженная, дальнейшее ее использование в таком состоянии без подзарядки и проверки на работоспособность невозможно.
Таким образом, уровень нормального напряжения находится в интервале 12,6 – 12,7 Вольт (редко, но возможно до 13,2В. максимум.)
Однако на практике это встречается очень редко. Чаще всего для легковых автомашин составляет 12,2-12,49 вольта, что свидетельствует о неполном заряде.
Но в этом нет ничего плохого: снижение работоспособности и качество устройства начинается в том случае, если происходит снижение до 11,9 вольт или ниже.
Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля под нагрузкой
Специалисты различают 3 вида напряжения АКБ автомобиля:
- Номинальное напряжение — это характеристики, которые приводятся в специальной технической литературе и в документации автопроизводителей. Всем, кто интересуется автотранспортными средствами, известно, что АКБ легковых автомобилей имеют напряжение 12 В. Но такие характеристики являются абстрактными.
- Нормальное или фактическое напряжение аккумуляторной батареи составляет 12,2 В — 12,7 В. Эти параметры аккумулятор автомобиля выдает без нагрузки.
- Напряжение под нагрузкой считается наиболее важной характеристикой для оценки состояния АКБ.
Для диагностики аккумулятор необходимо демонтировать с автомобиля, подать на него напряжение с помощью специального устройства, которое называется «нагрузочной вилкой». При этом подаваемая нагрузка на АКБ должна в 2 раза превышать ее емкость. Например, для аккумулятора емкостью 50 Ам/ч следует подать нагрузку в 100 Ампер. Длительность подачи тока нагрузки составляет от 3 до 5 секунд. В это время необходимо фиксировать показания вольтметра. Для нормальной рабочей АКБ напряжение не должно опускаться менее 9 В. Если же этот показатель снижен до 5-6 В, то это говорит о необходимости зарядки аккумулятора. Если после зарядки напряжение АКБ опускается ниже 5 В, то это может свидетельствовать о ее неисправности.
Нужно отметить еще один важный момент. Через 5 секунд после подачи нагрузки напряжение аккумулятора автомобиля должно возвращаться к нормальным цифрам(12,2 В – 12,7 В). Эти показатели зависят от плотности электролита в АКБ. При разрядке батареи происходит расход кислоты, составляющей около 35 % от всего объема электролита. При расходе кислоты снижается плотность электролита. Восстановление процентного содержания кислоты происходит во время зарядки аккумулятора автомобиля.
Рекомендуем
«Как зарядить аккумуляторную батарею авто: способы, советы, особенности» Подробнее
Нормальное напряжение АКБ
- Фейсбук
- Гугл+
- ЖЖ
- Blogger
Полностью заряженная батарея выдает напряжение 12,6-12,7 Вольт. На ретро-автомобилях на панели приборов можно было следить за этой величиной. Теперь водители прибегают к помощи мультиметров для измерения. Специалисты рекомендуют делать это 1-2 раза в месяц.
Нормальное напряжение аккумулятора легкового автомобиля зависит от факторов окружающей среды, а также от производителя. У некоторых брендов нормой является показатель 13-13,2 В.
Величина зависит также от времени измерения. Если измерять сразу после зарядки, она может быть выше. Нужно подождать 1-2 часа, тогда мультиметр покажет настоящее значение.
Уровень без нагрузки
Чаще всего автомобили выдают значение 12,2-12,39 Вольт. Это говорит о неполном, но вполне достаточном заряде АКБ. Номинальная величина, которая указывается во всех справочниках – 12 Вольт. Но на практике такое значение встречается редко.
Уровень при запуске: минимальный для заводки
Для запуска авто достаточно величины больше 12 В. Батарея может быть полностью или только наполовину заряжена, это не помешает вам завестись. Нормальным рабочим считается напряжение от 12,4 до 12,8 В. Оно измеряется в спокойном состоянии без нагрузки.
Каким должно быть рабочее напряжение под нагрузкой в зависимости от емкости
- Фейсбук
- Гугл+
- ЖЖ
- Blogger
Нагрузка – это проверка АКБ на работоспособность. Какое напряжение на аккумуляторе должно быть под нагрузкой, зависит от емкости вашего устройства.
Чтобы провести проверку, снимите АКБ с автомобиля. С помощью нагрузочной вилки вам нужно создать нагрузку в два раза больше емкости. Например, если у вас аккумулятор рассчитан на 60 Ампер/ч, дайте нагрузку 120 Ампер.
Достаточно 5 секунд, чтобы получить результат. Напряжение не должно быть ниже 9 Вольт. Через 5 секунд после нагрузки оно должно восстановиться до 12 В. Значение 5-6 В говорит о том, что батарея разряжена или находится на грани умирания. Подзарядите АКБ и повторите опыт. Если значение восстановится, значит, проблема была в недостаточном заряде.
Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля зимой
С понижением температуры воздуха меняется плотность электролита в аккумуляторе автомобиля. При этом характеристики АКБ зависят от степени ее заряженности. Если аккумулятор заряжен, то с похолоданием плотность электролита будет повышаться, и напряжение батареи увеличится. Когда заряд будет недостаточно высоким, то при минусовой температуре уровень плотности уменьшается, и завести мотор сложнее.
Среди владельцев авто существует представление, что нормальное напряжение аккумулятора автомобиля без нагрузки в зимнее время будет снижаться. В реальности при низких температурах напряжение АКБ не уменьшается, но происходит замедление химических реакций.
Какие параметры батареи в морозную погоду считаются нормальными? Если температура воздуха находится в пределах 10°C — 15°C со знаком «-», то при полностью заряженном аккумуляторе его нормальный вольтаж составляет 12 В. Но так как протекание электрохимических процессов замедляется, то во время морозов в АКБ происходят следующие изменения:
- При -30°C рабочая емкость аккумулятора автомобиля составляет около 50% от показателей, указанных в паспорте устройства.
- При плотности 1,28 г/см3 напряжение при -30°C составляет 12,4 В, а при +25°C – 12,7 В.
- Когда наружная температура становится менее -25°C, аккумуляторная батарея перестает брать заряд от генератора.
Для повышения плотности электролита аккумуляторов в автомобилях, которые эксплуатируются в северных регионах, часто добавляют серную кислоту. При показателях плотности от 1,30 до 1,32 г/см3 нормальное напряжение АКБ без нагрузки в морозную погоду (от -10°C до -15°C) должно составлять 12,9В. При увеличении концентрации H₂SO₄, нужно следить, чтобы плотность электролита не превышала 1,35 г/см3, так как это приведет к разъеданию пластин.
Рекомендуем
«Сколько заряжать аккумулятор автомобиля» Подробнее
Сколько вольт должен показывать полностью заряженный аккумулятор
Замеры аккумулятора необходимо проводить как под нагрузкой, так и без неё. Это покажет, как батарея реагирует на стресс и справляется ли со своей задачей. Здесь вы узнаете, сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор без нагрузки, с ней и что является нормой, а что нет.
Без нагрузки
В целом, без нагрузки номинальное напряжение должно быть в районе 12,4 – 12,8В. В состоянии покоя это нормальное напряжение аккумулятора, которое указывает на целостность батареи. Если замеры выходят меньше, можно смело менять АКБ, так как он просто просел.
Под нагрузкой
Под нагрузкой показатели уже будут абсолютно другими. Необходимо подавать нагрузку в течение пяти секунд. Если напряжение проседает ниже отметки в 9 Вольт – аккумулятор либо почти сел, либо пришел в негодность. Если же за 5 секунд после подачи нагрузки напряжение восстанавливается до 12,4 и выше – все нормально
Таким образом, благодаря мультиметру можно определить нормальный заряд аккумулятора и его состояние.
мультиметр
Причины низкого напряжения в аккумуляторе автомобиля
Причин резкого падения напряжения в полностью заряженном аккумуляторе автомобиля может быть несколько:
- Аккумуляторная батарея выработала свой ресурс и ее нужно заменить.
- Из-за неисправного генератора АКБ не получает нужной зарядки.
- Случается, что и новый аккумулятор резко теряет напряжение даже при полностью исправном генераторе. Это происходит из-за утечки тока бортовой электроцепи автомобиля. Причиной такой ситуации может быть любое электрооборудование машины.
Все существующие причины падения напряжения автомобильного аккумулятора могут быть устранены без особых сложностей, за исключением случая, когда АКБ выработала свой ресурс. В этом случае необходимо купить и установить новую батарею.
Неправильная эксплуатация автомобиля также может привести к снижению нормального напряжения аккумулятора автомобиля. Если машина постоянно используется для поездок на короткие расстояния, то генератор не успевает полностью восстановить АКБ после запуска двигателя. Кроме того, снижение напряжения батареи может произойти из-за не выключенного освещения в салоне, света фар, работающего во время стоянки магнитофона и т. д. Даже один электроприбор, включенный во время стоянки автомобиля, всего за несколько часов может полностью «посадить» аккумулятор.
Не менее опасной является и перезарядка АКБ (напряжение батареи превышает 13 В). Чаще всего это происходит из-за неправильной работы генератора. В некоторых случаях автовладельцы умышленно перезаряжают аккумулятор, чтобы повысить его плотность. Когда напряжение батареи превышает нормальные значения, то начинает выкипать электролит и сокращается ресурс АКБ. Рассмотрим основные причины, которые приводят к перезарядке АКБ автомобиля:
- Неправильно работает реле, которое отключает генератор после того, как аккумулятор заряжается до нормального напряжения. Неисправность такого устройства приводит к тому, что ток зарядки продолжает поступать после того, как АКБ полностью зарядился. Данная поломка устраняется легко, да и реле стоит не очень дорого.
- Поломка генератора. В этом случае ремонт будет более дорогостоящим.
- Неправильно подобрано оборудование для зарядки автомобильного аккумулятора.
После того как причина повышенного напряжения АКБ устранена, необходимо выполнить повторные замеры этого параметра на клеммах батареи, чтобы убедиться в нормальной работе оборудования.
Рекомендуем
«Нужно ли делать сход-развал после замены сайлентблоков» Подробнее
Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?
Если заряженный источник питания быстро разряжается, причин такого «поведения» батареи может быть несколько. Уровень заряда аккумулятора может быстро падать вследствие естественной причины: АКБ просто исчерпала свой ресурс обычным путем и нуждается в замене.
Также может выйти из строя генератор, который заряжает батарею в процессе езды, помогая ей поддерживать необходимый уровень рабочего состояния. Если аккумулятор еще не старый, и генератор в порядке — вероятно, в автомобиле есть серьезные проблемы с током в виде его постоянной утечки.
Кроме этого, бортовая сеть автомобиля может быть неисправной — например, магнитола или какой-нибудь другой прибор берет слишком много тока, и аккумулятор просто не справляется с этой нагрузкой.
Для того чтобы устранить падение напряжения, иногда бывает достаточно исправить возникшую неполадку путем технического осмотра, выявления причины, ее устранения и повторных замеров напряжения на клеммах аккумулятора после нескольких часов его эксплуатации. Важно оценить и такие показатели, как уровень плотности электролита, а также измерить напряжение под нагрузкой и без нее. Подробнее о проверке АКБ нагрузочной вилкой →
Это интересно: Выбираем зарядное устройство для литиевых аккумуляторов
От чего зависит напряжение аккумулятора автомобиля. Степень разряженности АКБ
Теперь давайте попытаемся разобраться, как же взаимосвязаны основные параметры АКБ. Напряжение аккумулятора автомобиля напрямую зависит от плотности электролита. Когда батарея разряжается, происходит расходование кислоты, являющейся частью (36 %) электролита. Вследствие этого падает его плотность. Обратный процесс происходит при зарядке АКБ: расход воды ведет к образованию кислоты, в итоге чего плотность электролита растет.
Напряжение заряженного аккумулятора автомобиля (12,7 В) соответствует плотности 1,27 г/см3. При уменьшении одного из показателей уменьшается и другой.
Таблица зависимости напряжения АКБ от плотности электролита
Плотность электролита, г/см3 | Напряжение заряда аккумулятора автомобиля, В | Степень разряженности АКБ, % |
1,27 | 12,7 | 0 |
1,25 | 12,54 | 13,5 |
1,23 | 12,42 | 25,0 |
1,2 | 12,24 | 45,0 |
1,15 | 11,94 | 75,0 |
1,11 | 11,6 | 100,0 |
1,25 | 1,11 | 11,6 |
Напряжение зарядки, Вольт | Набранная емкость за сутки, % от номинальной |
14,4 | 80(±5)% |
15 | 85-90 |
16 | 95-97 |
16,4 | 100 |
У сильно разряженного аккумулятора сила тока в начале зарядки может достигать высоких величин, что может привести к поломке батареи, поэтому показатель ограничивают до 20А.
По мере зарядки сила тока снижается, и в конце стремится к нулю. Такой метод не требует постоянного контроля со стороны владельца. Проконтролировать процесс можно через сутки после начала, замерив, какое напряжение на клеммах. Если оно составляет 14,4(±0,1) Вольт, зарядка окончена. Необслуживаемым батареям требуется обычно более суток для достижения этого показателя. На устройствах, снабженных индикацией, загорится сигнал, свидетельствующий об окончании.
Зарядка кальциевых аккумуляторов
Зарядка кальциевого аккумулятора
Старые сухозаряженные аккумуляторы заряжаются 10%-м током, для них допустимо напряжение до 16 Вольт. Аккумуляторы 12 Вольт Ca/Ca нового образца быстро выходят из строя от такого высокого напряжения.
Максимально допустимое для них значение 14,4 Вольт при токе 10% от емкости. Такая зарядка требует большего времени, но не сокращает срок эксплуатации АКБ.
Зарядка аккумуляторов 6 Вольт
Батареи на 6 Вольт часто используются в:
- мотоциклах, скутерах;
- лодках;
- торговой, складской, промышленной технике;
- детских автомобилях;
- инвалидных колясках.
Учитывая широкое применение 6 Вольтных АКБ, они выпускаются в широком диапазоне емкости, могут иметь как 1,2Ач, так и 16Ач, или любое промежуточное значение. Заряжать такие аккумуляторы зарядником для автомобильного проблематично. Потребуется пристальный контроль, постоянная регулировка тока. Риск перегревания высок.
Наиболее подходящим зарядным устройством для АКБ 6 Вольт является зарядное устройство Imax B6 или ему подобное. Ток 10% от емкости, напряжение до 7,3В.
Зарядка литий полимерных аккумуляторов
Lipo 3.8 V заряжаются устройствами, которые идут в комплекте с ними, либо зарядниками подобным Imax B6.
Батареи заряжаются током от 20 до 100% от номинальной емкости. Для АКБ предпочтительнее меньшие величины. Главный вопрос, какое напряжение показывает заряженный аккумулятор? Набрав 70-80%, начинается зарядка при постоянном напряжении и снижающемся токе.
Литий полимерный аккумулятор
Специальные устройства для Lipo 3.8 V сигнализируют об окончании зарядки при достижении 70-80% емкости. Дальнейший набор плотности обеспечивает более редкие зарядки, однако сокращает срок эксплуатации аккумулятора в целом.
При зарядке литий-полимерных аккумуляторов 3,8 Вольт зарядное устройство должно показывать 4,2 Вольта. При возможности выставить 4,1 Вольт потребуется несколько больше времени на зарядку, но аккумулятор прослужит значительно дольше.
Зарядка аккумулятора без демонтажа с машины
Описанные выше способы подразумевают зарядку от розетки, для чего обычно требуется снятие аккумулятора. Однако зарядка может происходить и под капотом. Современные портативные устройства, такие как CTEK, имеют компактные габариты, позволяют заряжать аккумулятор 12В под капотом. Их можно оставить на ночь, чтобы утром АКБ был в рабочем состоянии. Особенно актуальны подобные зарядники для владельцев авто с кальциевыми батареями.
Подзарядка АКБ генератором
У автомобилей с двигателем внутреннего сгорания аккумулятор работает в паре с генератором. При поездках генератор подзаряжает батарею, впоследствии она дает заряд для запуска автомобиля.
Аккумулятор и генератор
Важно придерживаться рекомендаций производителя относительно емкости аккумулятора. Она тесно взаимосвязана с мощностью генератора.
При чрезмерном превышении емкости АКБ относительно рекомендованной, ей потребуется значительно больше времени на зарядку от штатного генератора. Часто в таких случаях батарея не успевает подзаряжаться до нужного уровня, начинает быстро разряжаться вплоть до глубоких разрядов.
При установке Аккумулятора емкостью меньше рекомендованной, сила тока генератора для нее оказывается слишком высокой, она быстро перегревается, может закипеть.
Срок эксплуатации АКБ в обоих описанных случаях резко сокращается.
Какое напряжение должен показывать заряженный аккумулятор, во многом зависит от его типа. Мы подробно рассмотрели основные. Бережная зарядка продлевает срок работы батарей. При своевременном обслуживании они способны служить до 5 лет и более.
Какое Напряжение Нужно Для Зарядки Автомобильного Аккумулятора
Какое напряжение следует заряжать автомобильным аккумулятором? Тонкость зарядки и работы
Дайте совет новичку, как заряжать аккумулятор автомобиля. О, эта проблема весьма актуальна, особенно когда приходит холод, и многие батареи больше не могут выполнять свои функции без посторонней помощи. А на новых устройствах не у всех есть деньги.
Строго говоря, перезарядная батарея (далее называемая «батарея») является отправной точкой в процессе запуска двигателя, так как без нее никто не запустится. Батарея, как и остальные части, характеризуется старением и износом, через пару лет она требует пристального внимания к себе с помощью зарядного устройства и пускового устройства. О том, как правильно заряжать и с каким напряжением мы посмотрим немного ниже.
Какое напряжение заряжается автомобильным аккумулятором? Ответ на этот вопрос заключается в типе батареи, потому что каждый имеет свою собственную мощность, и поэтому время и ток будут разными. Батареи старого типа с отверстиями для доливки электролита должны заряжаться в зависимости от емкости.
Так, например, емкость 60 А / ч, ток берется из емкости 0,1, соответственно, всего 6,0 А. В этом случае сам зарядный цикл будет продолжаться около 18-20 часов. Батареи современные, без отверстий для дозаправки, рекомендуется заряжать со значением 15 В и силой тока 1,5 А. для 60 А / ч. Устройство считается полностью заряженным, когда в течение 2 часов после процесса зарядки показатели не изменяются на выходе 16,3 В.
В качестве наглядного пособия мы приводим схему ежедневного заряда батареи. Я подчеркиваю, что необходимо поддерживать этот процесс на целый день.
- при напряжении 14,5 В. на 77-84%;
- при 15,0 В. 86-91%;
- на 16,0 В. на 96-98%;
- при 16,3 В. на 100%.
Кроме того, помощник в виде индикатора на батарее сам по себе сигнализирует вам о доступности устройства. Специалисты отмечают, что в зарядных устройствах существует большая разница. Вы можете реализовать этот процесс двумя способами:
- зарядное и пусковое устройство;
- зарядное устройство.
14,8V или 16,3v ? Какое напряжение нужно для заряда кальциевых аккумуляторов.
Автор комментария пишет:. а как быть если полный заряд аккумулятора 14 вольт должен быть . до 14,2 можно.
Напряжение
аккумулятора (Теория практика)Вот ещё интересная вещь которую нашел. Покупал здесь: Продавец быстро выходит на связь и отправл.
Разница в том, что ЗПУ не так эффективны, как их «братья». Поэтому постарайтесь использовать стационарное хранилище, подключите его к батарее в течение 24 часов и установите напряжение на 14,5 В. Это, как правило, золотое серебро.
Теперь, что касается «временных проблем», как всегда, мы спешим, и у нас очень короткое время, и батарея не дает толчка двигателю для запуска. Понятно, что никто не будет ждать дня, для этого достаточно подключить аккумулятор к памяти или ZPU в течение 15 минут, этого будет достаточно, чтобы начать.
Процесс называется перезарядкой и выполняется следующим образом:
- Сожмите ручку, включите нейтраль;
- Используя карабины или накидки, дайте болты и выньте запасные два контакта с батареей;
- В соответствии с поляризацией « и.» соединяет «крокодилов». Как правило, стандартная маркировка: красный. плюс, черный. минус;
- Jack (регулятор) установлен в максимальное положение тока;
- Только после того, как он подключен к аккумулятору, он включен в сеть. Ни в коем случае, иначе это может оказаться непоправимым, и устройства потерпят неудачу;
- Через 15-20 минут. отсоединить от сети и удалить крокодилов, установить терминалы;
- Запустите двигатель, затем аккумулятор автоматически увеличит его мощность. Правда, если вы пройдете 2 км. то эффект будет равен нулю, так как батарея не успевает насытиться, процедура утром должна быть повторена снова или положить ее на ночь при полной зарядке.
Рекомендации: непременно, комната, в которой батарея будет заряжаться в течение дня, должна иметь вентиляционные окна, так как пары электролита под действием тока испарятся и взаимодействуют с кислородом.
В небольших концентрациях нет особого вреда, но с постепенным увеличением. риск для здоровья человека возрастает экспоненциально. Кроме того, строго запрещено использование вблизи отопительных и отопительных приборов, особенно открытого типа, а также для курения и использования огня.
Огромную роль во всем процессе играет электролит и его плотность. С показанием 100% плотности = 1,28 г / куб. См. и это неизменный номер, когда заряд исчерпан, индикатор уменьшается до уровня 1,20-1,10 г / куб. Измерение выполняется специальным устройством с ареометром, если у вас его нет, тогда вы не получите крупную покупку в розницу.
Как уже говорилось, новым устройствам не требуется заряд, это через 3-5 лет, в зависимости от качества. Итак, одним из правил правильной работы является контроль над надлежащим уровнем электролита в батарее.
Необходимо очень аккуратно пополнить его, потому что у вас есть связь с кислотой, с неосторожным обращением, ожоги неизбежны. Если нет электролита, то покупайте дистиллированную воду и долейте индикатор уровня.
На этом обсуждении темы, какое напряжение заряд аккумулятора автомобиля закончилось. Мы надеемся. Наши советы и рекомендации помогут многим водителям продлить жизнь своих автомобилей.
Каким напряжением нужно заряжать автомобильный аккумулятор? Тонкости зарядки и эксплуатации
Дайте совет начинающему водителю, каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор. О, этот вопрос довольно актуальный, особенно когда наступают холода и многие батареи уже не могут без сторонней помощи выполнять свои функции. А на новые девайсы не у каждого найдутся деньги.
Собственно говоря, аккумуляторная батарея (далее – АКБ) является отправной точкой в процессе запуска двигателя, так как без нее ни один агрегат не заведется. АКБ, как и остальным деталям свойственно старение и износ, спустя пару, тройку лет она требует пристального к себе внимания с использованием зарядно-пускового устройства. О том, как правильно заряжать и с каким напряжением давайте рассмотрим немного ниже.
Содержание
Алгоритм зарядки и его тонкостиКаким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор? Ответ на данный вопрос кроется в типе АКБ, так как у каждого своя мощность, а значит время и сила тока будут розниться. Батареи старого типа, с отверстиями для долива электролита, необходимо заряжать исходя из емкости.
Так к примеру, емкость 60 А/ч, сила тока берется 0,1 от емкости, соответственно итог 6,0 А., при этом сам зарядный цикл будет длиться около 18-20 часов. АКБ современные, без отверстий для долива, рекомендовано заряжать с показателем 15 Вольт и силой тока в 1,5 А. для 60 А/ч. Устройство считается максимально полно заряжено, когда на протяжении 2-х часов после процесса подзарядки показатели неизменны 16,3 Вольт на выходе.
Постоянство токаВ качестве наглядного пособия приведем схему суточного заряда АКБ. Подчеркиваю, что необходимо поддерживать процесс полные сутки.
- при напряжении 14,5 В. на 77-84%;
- при 15,0 В. на 86-91%;
- при 16,0 В. на 96-98%;
- при 16,3 В. на 100 %.
Кроме того, ассистент в виде индикатора на самой батареи просигнализирует вам зеленым цветом о полной готовности устройства. Специалисты указывают на то, что существует большая разница в устройствах для зарядки. Осуществить процесс возможно двумя способами:
- зарядно-пусковым устройством;
- зарядным устройством.
Разница в том, что ЗПУ нет так эффективны как их «братья». Поэтому старайтесь использовать стационарные ЗУ, подключайте на сутки к АКБ и устанавливайте вольтаж на отметку 14,5 В., это, как правило, золотая серединка.
Теперь, что касается «цейтнот», как всегда мы спешим и времени у нас катастрофически мало, а АКБ не дает толчок мотору для запуска. Понятно, что ждать сутки никто не будет, для этого достаточно подсоединить батарею к ЗУ или ЗПУ на 15 минут, этого будет вполне достаточно для запуска.
Не снимая с автоПроцесс называется подзарядка и выполняется он так:
- Выжимаем ручник, включаем нейтралку;
- С помощью рожковых ключей или накидков попускаем болты и снимаем поочередно две клеммы с АКБ;
- В соответствии с поляризацией «+ и -» подсоединяет «крокодильчики». Как правило, стандартная маркировка: красный – плюс, а черный – минус;
- Джек (регулятор) устанавливаем в максимальное положение силы тока;
- Только после того как подсоединили к аккумулятору включаем в сеть. Никак иначе, в противном случае случиться может непоправимое и устройства выйдут со строя;
- После 15-20 мин. отключайте с сети и снимайте крокодилы, устанавливайте клеммы;
- Запускайте двигатель, далее батарея самостоятельно будет набирать свою емкость. Правда, если вы проедете 2 км. то эффекта будет ноль, так как аккумулятор не успел напитаться, процедуру на утро придется повторить снова, или же ставьте на ночь на полную зарядку.
Рекомендации: в обязательном порядке помещение, в котором будет заряжаться АКБ сутки должно иметь вентиляционные окна, так как пары электролита под действием тока будут испаряться и взаимодействовать с кислородом.
В небольших концентрациях особого вреда нет, но с постепенным увеличением – риск для здоровья человека возрастает в геометрической прогрессии. Кроме того, категорически запрещено использовать вблизи нагревательные и отопительные приборы, особенно открытого типа, а также курить и использовать огонь.
ЭлектролитОгромную роль во всем процессе играет электролит и его плотность. При показаниях в 100 % плотность = 1,28 г/куб.см. и это неизменное число, когда заряд исчерпывается, показатель снижается до уровня 1,20–1,10 г/куб.см. замер проводится специальным прибором ареометром, если у вас нет в наличии, то приобретите в розничной продаже стоимость не велика.
Как уже говорили, что новые девайсы не нуждаются в заряде, это спустя 3-5 лет, в зависимости от качества. Так вот, одним из правил правильной эксплуатации является контроль за надлежащим уровнем электролита в АКБ.
Доливать его необходимо предельно аккуратно, так как имеете связь с кислотой, при неосторожном обращении ожоги неизбежны. Если нет электролита, то купите дистиллированную воду и долейте по указателю уровня.
На этом рассмотрение темы, каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор окончено. Надеемся. Что наши советы и рекомендации помогут многим водителям продлить срок эксплуатации своих машин.
Поделиться с друзьями:
Твитнуть
Поделиться
Поделиться
Отправить
Класснуть
Напряжение зарядки аккумулятора автомобиля Ссылка на основную публикациюНапряжение на аккумуляторе автомобиля при работающем двигателе. Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля. Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения
Автомобильный аккумулятор можно охарактеризовать несколькими параметрами. По емкости батареи можно примерно оценить, сколько энергии она способна запасать.
Максимальный пусковой ток дает понятие о том, насколько быстро батарея способна отдавать эту энергию. Напряжение на клеммах аккумулятора говорит о степени заряженности, работоспособности батареи. Именно напряжение является тем ключевым показателем, по которому можно оценить, исправна ли батарея, нуждается ли она в подзарядке, а при покупке новой батареи напряжение также укажет автолюбителю на качество приобретаемой продукции.Сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор легкового автомобиля ? На подавляющем большинстве автомобилей используется аккумулятор, состоящий из шести банок, дающих в сумме 12 В. Суммирование напряжений достигается последовательным соединением банок. Следовательно, есть две методики измерения напряжения. Во-первых, можно замерять напряжение всей батареи в целом, во-вторых, можно подключаться к каждой отдельной банке. Вторая методика позволяет выявить неисправность в конкретной банке, которая может занижать напряжение всей батареи в целом.
Для измерения напряжения АКБ используется специальный прибор – так называемая нагрузочная вилка. Она представляет собой два контакта, соединенных с вольтметром, сопротивление и ручку. Замерять показания можно лишь по прошествии как минимум 8 часов с момента отключения потребителей от аккумулятора, то есть машина должна постоять.
Если замерять сразу, то значения будут неточными. Замеры производят при комнатной температуре. При пониженной температуре заряд батареи условно снижается на 1% с падением каждого градуса Цельсия. То есть, потенциально заряд в батарее есть, но низкая температура не дает возможность его реализовать. Холодную батарею нельзя заряжать, так как это неизбежно приведет к её необратимой порче, тем большей, чем ниже температура.Сколько вольт должен показывать полностью заряженный аккумулятор? Не меньше 12,6 В, вплоть до 12,9 В. Такой аккумулятор можно считать полностью заряженным, годным к работе. Если же такую батарею поставить на зарядку постоянным током, то она постепенно будет нагреваться, а её заряд не изменится – после длительного отрезка времени электролит может даже закипеть. Если же покупается новая аккумуляторная батарея, то напряжение на её клеммах не должно быть ниже 12,4-12,5 В, что соответствует 80-90% заряженности. Полностью севшим формально считается аккумулятор с напряжением 10,5 В – бортовая электроника автомобиля уже не сможет от него нормально питаться.
Независимо от того, сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор, стоит также учитывать, что нельзя доводить батарею и до глубокого разряда. Пороговое значение в 10,5 В это вполне стабильное состояние, типовое, при котором батарею подключают к зарядному устройству и восполняют заряд с минимальным вредом. Если же напряжение опустилось ниже 10,5 В, например, до 8 В, то такую батарею уже сложнее зарядить, а дальнейший срок её эксплуатации значительно сокращается. Совсем низкое напряжение говорит о необратимых внутренних процессах в банках, и зачастую такой аккумулятор просто отказывается принимать заряд – доводить до такого состояния АКБ крайне не рекомендуется.
Вторая методика измерения – по отдельным банкам. Минимальное допустимое значение напряжения в каждой банке не должно быть ниже 1,7 В. Полностью заряженная батарея должна показывать 2-2,1 В на каждой банке. При этом плотность электролита в каждой из них не должна отличаться более чем на 0,02-0,03 г/см 3 . Сколько вольт должен показывать полностью заряженный аккумулятор, если напряжение измерять в рабочем состоянии? Когда аккумулятор заряжается от зарядного устройства или бортового генератора, то на него подается напряжение около 14,2-14,4 В. Повышенное напряжение необходимо для преодоления внутренней ЭДС самой батареи, иначе ток просто не потечет внутрь.
Читайте так-же, другие обзоры
Как проверить аккумулятор авто на работоспособность?
В данной статье расскажем, как правильно проверить аккумулятор автомобиля на работоспособность с помощью мультиметра и нагрузочной вилки, какие способы для этого существуют.Проверка аккумулятора авто с помощью мультиметра
Для этого необходим мультиметр — прибор для измерения напряжения. Если у вас его нет, то можно попросить у знакомых или купить в магазине. Прибор сам по себе не дорогой, и если вы не раз будете проводить ремонтные работы с электрооборудованием, то он пригодиться не один раз.Не стоит полагаться на замер напряжения АКБ с помощью бортового компьютера машины, т.к. они могут ошибаться. Это происходит потому, что данные вольтметры подключается не напрямую к аккумулятору, а значит возможны потери. Поэтому, напряжение на них может показываться меньше, чем на самом аккумуляторе.
Проверка аккумулятора при работающем двигателе
Измеряем напряжение сначала на заведенном двигателе. Нормальное напряжение должно показывать от 13,5 до 14,0 В.Если напряжение аккумулятора при работающем двигателе будет больше величины в 14,2 В — это свидетельствует о низкой зарядке аккумулятора и что генератор работает в усиленном режиме, чтобы зарядить батарею. Это бывает не всегда, например, зимой возможно повышенное напряжение, т.к. аккумулятор мог разрядиться немного за ночь из-за холодной температуры, или электроника определяет температуру воздуха и дает больше заряда на аккумулятор.
В повышенном напряжении на аккумулятор нет ничего плохого. Если с электрооборудованием машины все нормально, то через 5-10 минут электроника сама скинет напряжение до обычного: 13,5-14,0 В. Если этого не происходит, и напряжение постепенно не сбрасывается до оптимальной величины, то это может обернуться перезарядом аккумулятора. Он всегда будет работать при максимальной отдаче и возможно выкипание электролита.
Если при работающем двигателе напряжение меньше 13,0-13,4 В — это говорит, что аккумулятор полностью не заряжается. Не стоит сразу же бежать в авто сервис, для начала измерение должно происходить при всех выключенных потребителях, а значит выключите музыку, фары, отопление, кондиционер и все приборы энергопотребления.
Какое сейчас напряжение на аккумуляторе при замере мультиметром? При нормальной работе электроники машины оно должно быть в пределах от 13,5 до 14. Если ниже, то это говорит, что не работает генератор автомобиля. Особенно, когда напряжение при работающем двигателе и выключенных потребителях меньше 13,0 В.
Также возможно низкое напряжение, если контакты аккумулятора окислились, так что перед тем как ехать в авто сервис, проверьте все контакты и зачистите их шкуркой.
Как еще проверить работу аккумулятора и генератора соответственно? Есть один способ. Например, при работающем двигателе и выключенных источниках потребления, напряжение на аккумуляторе равняется 13,6. Теперь включаем ближний свет. Напряжение АКБ должно чуть-чуть упасть — на 0,1-0,2 В. Далее включаем сначала музыку в машине, потом кондиционер и затем другие потребители. Делаем все постепенно и при каждом включении потребителей напряжение на батарее должно слегка падать.
Если напряжение, после включения источников энергопотребления автомобиля падает значительно, это говорит о том, что возможно генератор работает не в полную мощность, возможно износились щетки генератора.
Даже при всех включенных потребителях напряжение на батарее машины не должно падать ниже 12,8-13,0 В. Если оно меньше — то аккумулятор просто разряжается, и возможно он требует замены и покупку нового АКБ, а как это проверить поговорим ниже.
Проверка аккумулятора при неработающем двигателе
Проверяем напряжение аккумулятора при неработающем двигателе с помощью мультиметра. Если напряжение на его выводах менее 11,8-12,0 — то аккумулятор разряжен, автомобиль может не завестись, и придется его прикуривать от другого автомобиля.Нормальное напряжение на аккумуляторе при неработающем двигателе должно быть приблизительно от 12,5 до 13,0 В.
Есть старая и очень простая методика у автолюбителей, чтобы по напряжению узнать уровень заряда аккумулятора. Так, напряжение 12,9 – говорит, что АКБ заряжен на 90%, напряжение 12,5 — на 50%, а 12,1 — на 10 процентов. Вот такая приблизительная методика измерения уровня заряда аккумулятора, но очень действенная, что подтверждено на собственном опыте.
Есть один нюанс, когда вы измеряете напряжение на аккумуляторе при неработающем двигателе. Если измерение проходит сразу после того, как заглушили двигатель, то возможно одно показание, а если на следующее утро — уже будет другим напряжение. Лучше всего, это измерить напряжение на батарее перед поездкой.
Уровень заряда аккумулятора говорит о его способности держать напряжение на протяжении некоторых дней. Если аккумулятор полностью заряжен, то даже если вы не ездили более недели, напряжение не сильно упадет. В противном случае, если батарея автомобиля разряжена — напряжение будет падать быстро, и заряд аккумулятора продержится не долго.
Мы с вами рассказали о простой методике измерения напряжения на аккумуляторе, но она является очень приблизительной, хотя и вполне действующей. Если вы хотите на все стопроцентно узнать о работоспособности аккумулятора, то об этом поговорим в следующем разделе.
Проверка аккумулятора с помощью нагрузочной вилки
Данная методика проверки аккумулятора с помощью нагрузочной вилки — очень действенный способ проверки работоспособности батареи автомобиля. Именно по его результатам можно заявлять, заряжен аккумулятор или нет.Как проверить заряд аккумулятора? Для этого подсоединяете нагрузочную вилку, соблюдая полярность. Время присоединения не должно превышать 5 секунд. В начале замера напряжение 12-13,0 В. В конце пятой секунды напряжение должно быть больше 10 Вольт. Такой аккумулятор считается заряженным и способным работать под нагрузкой.
Если при проверке нагрузочной вилкой напряжение падает ниже 9 вольт, аккумулятор считается слабым и ненадежным. В данном случае придется задуматься о покупке нового (как подобрать аккумулятор для авто).
Автошкола Реал имеет филиалы в следующих городах московской области.
(АКБ) — это один из важнейших узлов автомобиля. Она обеспечивает электроэнергией стартер при запуске мотора, а также отвечает за работу множества других устройств при неработающем двигателе: ламп подсветки панели приборов и салона, магнитолы, сигнала, топливного насоса и др. Нормальная работа всех систем возможна только с заряженным аккумулятором. Именно поэтому он должен быть вовремя обслужен и заряжен.
Но часто случается совсем наоборот. Приходите вы в гараж или на стоянку, пытаетесь запустить двигатель, но в ответ стартер выдает вам либо звуки невероятных его усилий хоть немного провернуть маховик, либо же просто щелчки А в дополнение ко всему на приборной панели горит лампа, указывающая на разрядку аккумуляторной батареи.
Чтобы не попадать в такие ситуации, необходимо систематически производить диагностику аккумулятора, но для начала давайте разберемся, почему он разряжается.
Причины разрядки аккумуляторной батареи
Причин, из-за которых происходит разрядка батареи, может быть несколько. Вот некоторые из них:
- аккумулятор полностью израсходовал свой ресурс;
- неисправность генератора;
- утечка тока;
- несанкционированная работа электрических приборов при неработающем двигателе.
Почему так происходит
Любой аккумулятор имеет определенный ресурс, даже при своевременном обслуживании. Современные батареи, в зависимости от условий эксплуатации, могут служить от 3 до 7 лет. По истечению этого срока напряжение аккумулятора автомобиля постепенно начинает уменьшаться. Связано это с разрушением свинцовых пластин, которого, к сожалению, со временем никак не избежать. Конечно, можно попытаться восстановить АКБ, однако работать так, как новая, она уже не будет.
При неисправностях генератора напряжение зарядки аккумулятора автомобиля скачет, падает или вообще отсутствует. В этом случае батарея работает в аварийном режиме, что может привести не только к ее разрядке, но и к выходу ее из строя.
Утечка тока — одна из основных причин разрядки аккумулятора. Она легко определяется с помощью амперметра или мультиметра, включенного в его режиме. Замерив ток между снятой клеммой массы и минусовой определяем величину утечки. Если она выше 80 мА, следует немедленно обратиться в сервис для поиска места утечки и устранения проблемы.
Нередко владельцы машин самостоятельно устанавливают дополнительные электроприборы (колонки, сабвуферы, осветительные элементы, разнообразные электронные устройства), даже не догадываясь о том, что существенно превышают величину нагрузки сети, предусмотренную паспортными данными авто. Это неизбежно приводит к тому, что генератор перестает справляться с этой нагрузкой, и часть ее перекрывается за счет АКБ.
Случается, что незадачливые водители, иногда покидая машину, попросту забывают выключить габариты, магнитолу, освещение салона или другие приборы, потребляющие электроэнергию. Такая невнимательность также является причиной быстрой разрядки аккумулятора.
Вовремя не обслуженная батарея также никогда не будет работать долго. Даже если в вашем авто установлен необслуживаемый аккумулятор, за ним нужно постоянно присматривать и периодически заряжать его.
Способы проверки состояния аккумуляторной батареи
Определить состояние АКБ одним способом невозможно. Не стоит слушать «специалистов», утверждающих, что, замерив напряжение аккумулятора автомобиля или его ток, можно сделать вывод о его работоспособности. Это комплексный процесс, включающий следующие мероприятия:
- визуальный осмотр;
- определение уровня электролита;
- определение плотности электролита;
- измерение напряжения аккумулятора.
Визуальный осмотр аккумуляторной батареи
Первое, что можно сделать для установления работоспособности АКБ — это осмотреть ее. Внешний вид способен рассказать о многом.
Грязь вперемежку с влагой и автомобильными жидкостями на клеммах — недопустимое явление. Оно приводит к окислению металлических деталей и потере электрического контакта. В итоге в лучшем случае можем получить саморазрядку, в худшем — короткое замыкание. Если аккумулятор загрязнен, не поленитесь проверить ток саморазряда, чтобы убедиться в необходимости поддержания чистоты под капотом. Для этого возьмите амперметр, отсоедините от АКБ провода, прикоснитесь одним щупом к одной из клемм, а другим просто проведите по корпусу аккумулятора. Указанная на экране амперметра величина и будет током саморазряда.
Далее взгляните на корпус батареи. Наличие на ней трещин и потеков свидетельствует о механическом повреждении, ставшем причиной вытекания электролита. Если подобное случилось, использовать этот аккумулятор далее нецелесообразно. Когда есть потеки из-под пробок, необходимо проверить количество электролита в каждой из банок и устранить причину его выливания.
Как установить уровень электролита
Проверить уровень возможно лишь в обслуживаемых АКБ. Настоятельно не рекомендуется нарушать целостность корпуса необслуживаемой батареи для проведения непредусмотренного «обслуживания».
Если же аккумулятор обслуживаемый, его нужно снять, очистить от грязи и открутить пробки. Замер уровня производится с помощью специальной трубки с миллиметровой шкалой. Она опускается в банку до соприкосновения с верхней пластиной сепаратора, отверстие сверху зажимается пальцем. При вытаскивании можно легко определить уровень электролита. Он не должен быть менее 10 мм. Если уровень электролита меньше указанной величины, нужно определить причину его понижения. Обычно он падает из-за обычного выкипания и испарения. В этом случае нужно просто долить в банки дистиллированную воду.
Если же уровень уменьшился вследствие разливания электролита, доливать нужно готовый электролит. После доливки АКБ обязательно нужно подзарядить.
Как определить плотность электролита
Основным фактором, влияющим на рабочее напряжение аккумулятора автомобиля является плотность электролита. Измерить ее можно только с помощью специального прибора — ареометра. Он представляет собой большую пипетку с резиновой грушей вверху, шкалой и поплавком внутри. Измерение плотности, естественно, также можно произвести только в обслуживаемых аккумуляторах. Но какой же должна быть ее величина?
Плотность электролита для полностью заряженной АКБ при температуре 20 0 С составляет 1,27 г/см 3 . При разрядке батареи этот показатель снижается.
Измерение напряжения аккумуляторной батареи
Какое напряжение аккумулятора автомобиля должно быть, чтобы можно было запустить двигатель? Определенного ответа здесь нет и быть не может.
Известно, что напряжение заряженного аккумулятора автомобиля должно быть 12,6-12,7 В. В зависимости от различных условий этот показатель может немного изменяться, но если заряд упал ниже 12 В, батарею можно считать разряженной на 50 %. Ее срочно нужно заряжать, так как глубокая разрядка неизбежно приведет к сульфатации свинцовых пластин. Но и при таком показателе вполне возможен. При условии, что аккумулятору не нужен ремонт, а генератор дает зарядку, можно смело ездить. Но если напряжение не превышает 11,6 В, АКБ считается полностью разряженной, и ее дальнейшая эксплуатация без диагностики и зарядки невозможна.
Измерить величину напряжения батареи несложно. Для этого потребуется отсоединить от нее провода, а к клеммам подключить контакты вольтметра или мультиметра в его режиме, выставив ограничение в пределах 20 В.
От чего зависит напряжение аккумулятора автомобиля. Степень разряженности АКБ
Теперь давайте попытаемся разобраться, как же взаимосвязаны основные параметры АКБ. Напряжение аккумулятора автомобиля напрямую зависит от плотности электролита. Когда происходит расходование кислоты, являющейся частью (36 %) электролита. Вследствие этого падает его плотность. Обратный процесс происходит при зарядке АКБ: расход воды ведет к образованию кислоты, в итоге чего плотность электролита растет.
Напряжение заряженного аккумулятора автомобиля (12,7 В) соответствует плотности 1,27 г/см 3 . При уменьшении одного из показателей уменьшается и другой.
Таблица зависимости напряжения АКБ от плотности электролита
Плотность электролита, г/см 3 | Степень разряженности АКБ, % | |
Как зависит плотность электролита и напряжение АКБ от температуры окружающей среды
От автовладельцев часто приходится слышать, что напряжение аккумулятора автомобиля зимой может существенно снижаться. Оставишь, мол, машину на несколько дней на морозе, и все, потом не заведешь. Именно поэтому некоторые из них снимают и забирают АКБ домой.
Что же происходит внутри батареи при низких температурах и к чему это может привести? На самом деле напряжение аккумулятора автомобиля зимой не падает. Да, плотность электролита меняется, но у заряженной батареи она растет, а у разряженной — падает. Иными словами, если АКБ разряжена, ее нужно либо зарядить, либо же носить с собой. В противном случае она не только не сможет запустить двигатель в мороз, в ней может замерзнуть электролит, что приведет к разрыву корпуса.
Заряженному аккумулятору ничего подобного не грозит. Да, иногда возникают проблемы со стартом двигателя, но только из-за того, что при низких температурах химические процессы протекают гораздо медленнее, поэтому АКБ может не выдавать требуемой для запуска мощности. Но достаточно внести ее в тепло и немножко выдержать, и она опять будет готова работать как раньше. Поэтому нормальное напряжение аккумулятора автомобиля для зимнего периода ничем не отличается от показателей для лета.
Как зарядить АКБ
Существует четыре способа зарядки аккумулятора. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Давайте разберем их.
Напряжение и емкость — два главных параметра любого автомобильного аккумулятора. Качество работы батареи зависит именно от них, поэтому водитель должен уметь проверить, насколько высокое в данный момент напряжение у аккумулятора, и является ли оно допустимым. В рамках данной статьи рассмотрим, какое напряжение должно быть у аккумулятора в рабочем состоянии, в том числе и под нагрузкой.
Оглавление:Каким должно быть напряжение аккумулятора
Нет точного ответа на вопрос, какое напряжение аккумулятора можно считать идеальным. Обычно специалисты ориентируются на показатель необходимого напряжения для пуска двигателя. У заряженной новой аккумуляторной батареи напряжение для старта мотора должно быть на уровне около 12,6 или 12,7 Вольт.
Но не всегда, когда данный показатель выше, это является проблемой. Например, специалисты отмечают, что сразу после заряда аккумуляторной батареи ее напряжение при замере на 0,3-0,5 Вольт больше, чем реальное. При этом напряжение в 13-13,2 Вольт можно назвать допустимым, и даже на некоторых моделях новых батарей можно встретить подобный показатель, заявленный производителем.
Обратите внимание: Если вы хотите узнать реальное напряжение аккумулятора, не производите замер напряжения сразу после зарядки. Наиболее близкие к реальным значения батарея покажет через час-два после зарядки.
Нежелательным для аккумуляторной батареи считается напряжение ниже, чем 12,1 Вольт. Если батарея имеет напряжение ниже данного показателя, необходимо срочно зарядить ее. При эксплуатации батареи с низким напряжением велик риск развития , от чего в будущем будет довольно сложно, и аккумулятор придется менять на новый.
Стоит отметить, что даже с напряжением в 12,1 Вольт можно произвести старт двигателя.
Критическим можно назвать для аккумуляторной автомобильной батареи напряжение в 11,6 Вольт или ниже. Такая батарея не позволит стартовать двигателю, и ее можно считать полностью разряженной.
Важно: Выше приведены цифры, на которые следует ориентироваться. Если говорить о реальном положении дел, то на большинстве автомобилей, которые активно эксплуатируются, напряжение аккумулятора находится на уровне в 12,2-12,5 Вольт. Это вполне допустимые значения для грамотной работы мотора.
Как проверить норму напряжения аккумулятора
Можно выделить три основных вида напряжения автомобильного аккумулятора: номинальное, нормальное (фактическое) и напряжение под нагрузкой.
Номинальное напряжение — это то, которое можно встретить в различной технической литературе, связанной с автомобилями. Каждый водитель знает, что напряжение аккумуляторной батареи — 12 Вольт. Это и есть номинальное напряжение, то есть некое абстрактное значение.
Нормальное рабочее напряжение аккумулятора, как уже рассмотрели выше, находится на уровне от 12,2 до 12,7 Вольт. Это показатель напряжения аккумуляторной батареи без нагрузки.
Напряжение под нагрузкой — один из важнейших параметров, который позволяет диагностировать аккумуляторную батарею на ее работоспособность. Проверка проходит следующим образом:
- Потребуется сам испытуемый аккумулятор (его необходимо ) и “нагрузочная вилка”;
- Далее на аккумулятор при помощи нагрузочной вилки подают нагрузку, которая в два раза превышает емкость батареи. Пример: Если батарея имеет емкость в 65 Ам/ч, то подать на нее нужно нагрузка в 130 Ампер;
- Нагрузка подается примерно на 3-5 секунд, и в это время нужно следить за показателем вольтметра. Если напряжение не опускается ниже 9 Вольт, это говорит о том, что с батареей все нормально, и она заряжена. При падении напряжения до 5-6 Вольт, можно сказать, что такой батареи требуется зарядка. Если после зарядки вновь напряжение при тестировании опускается до 5-6 Вольт, это указывает на неработоспособность батареи.
Важно: После поданной “нагрузочной вилкой” напряжения через 3-5 секунд напряжение должно восстановиться до нормального значения (от 12,2 до 12,7 Вольт).
Стоит отметить, что напряжение в аккумуляторной батареи зависит от плотности электролита, который в ней находится. В процессе разрядки аккумулятора расходуется кислота, которой в электролите около 35-36% от общего объема. Из-за расхода кислоты снижается уровень плотности. В процессе заряда аккумуляторной батареи происходит восстановление процента кислоты.
Обратите внимание: При снижении плотности электролита снижается напряжение. Можно выделить следующую условную пропорцию: при напряжении аккумулятора в 12,7 Вольт плотность электролита в нем равна 1,27 г/см3.
Напряжение аккумулятора зимой
Снижение температуры окружающей среды приводит к изменению плотности электролита. В зависимости от того, насколько заряжена аккумуляторная батарея, следует делать вывод о реакции напряжения на низкую температура.
Напряжение аккумулятора автомобиля — ведущий показатель, на основании которого грамотному водителю следует делать выводы о том, в каком состоянии находится АКБ, нуждается ли она в зарядке или в замене. Известно, что имеется прямая зависимость напряжения от уровня заряда автомобильного аккумулятора. Вначале мы рассмотрим вопрос о том, на основании каких показателей напряжения можно сделать вывод о работоспособности АКБ, почему батарея теряет U и что означает норма напряжения. После этого попробуем определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица, на основании которой делаются те или иные выводы о состоянии батареи, будет приложена в конце статьи.
Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?
Если заряженный источник питания быстро разряжается, причин такого «поведения» батареи может быть несколько. Уровень заряда аккумулятора может быстро падать вследствие естественной причины: АКБ просто исчерпала свой ресурс обычным путем и нуждается в .
Также может выйти из строя генератор, который заряжает батарею в процессе езды, помогая ей поддерживать необходимый уровень рабочего состояния. Если аккумулятор еще не старый, и генератор в порядке — вероятно, в автомобиле есть серьезные проблемы с током в виде его постоянной утечки.
Кроме этого, бортовая сеть автомобиля может быть неисправной — например, магнитола или какой-нибудь другой прибор берет слишком много тока, и аккумулятор просто не справляется с этой нагрузкой.
Для того чтобы устранить падение напряжения, иногда бывает достаточно исправить возникшую неполадку путем технического осмотра, выявления причины, ее устранения и повторных замеров напряжения на клеммах аккумулятора после нескольких часов его эксплуатации. Важно оценить и такие показатели, как уровень , а также измерить напряжение под нагрузкой и без нее.
Что означает нормальное напряжение аккумулятора?
Для нормальной работы батареи ее напряжение должно колебаться в пределах 12,6-12,7 вольт, не меньше. Эта норма должна быть усвоена начинающими водителями, как таблица умножения — для того, чтобы не пропустить критический уровень падения заряда аккумулятора и не оказаться в том положении, когда машина внезапно «встанет».
Также следует знать и о том, что, в зависимости от характеристик АКБ и автомобиля, а также иных сопутствующих условий, норма может изменяться — до 13 вольт и чуть выше. Именно так утверждают некоторые производители аккумуляторных батарей, и этот фактор тоже нужно принимать во внимание. То, сколько вольт должно быть в идеале — цифра относительная. Но ориентироваться всегда нужно на показания от 12,6 до 13,3 вольт — в зависимости от типа и страны-производителя АКБ.
Если напряжение в батарее опускается ниже 12 вольт — она разряжена, как минимум, наполовину, а когда оно падает ниже 11,6 вольт — аккумулятор срочно нуждается в зарядке.
Итак, норма показателя напряжения большей части автомобильных АКБ — от 12,6 до 12,7 вольт, а если используется нестандартная модель аккумулятора, норма U может быть несколько выше: 13 вольт, но максимум 13,3. Некоторые начинающие автомобилисты спрашивают о том, какой должен быть показатель U в идеале. Идеальных цифр, разумеется, нет, поскольку меняться может и уровень тока в сети авто, и погодные условия, и потребление энергии отдельными элементами бортовой сети автомобиля.
Для того чтобы не пропустить того момента, когда заряд батареи станет понижаться до критического уровня, существует так называемая таблица заряда АКБ. Если вы замерили U на клеммах вашей батареи, можно определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица поможет сориентироваться в этом. В ней выведена прямопропорциональная зависимость U от уровня заряженности АКБ в процентном соотношении.
Также в таблице приведены показатели плотности электролита и температуры, при которой он может замерзать в холодное время года — тоже в зависимости от того, каков уровень заряда и U в аккумуляторе.
Таблица уровня заряженности АКБ
Плотность электролита, гр/см³ | Напряжение (вольтаж) без нагрузки | Напряжение (вольтаж) под нагрузкой 100 ампер | Уровень заряженности АКБ, в % | Температура замерзания электролита, в °С |
1,11 | 11,7 | 8,4 | 0 | -7 |
1,12 | 11,76 | 8,54 | 6 | -8 |
1,13 | 11,82 | 8,68 | 12,56 | -9 |
1,14 | 11,88 | 8,84 | 19 | -11 |
1,15 | 11,94 | 9 | 25 | -13 |
1,16 | 12 | 9,14 | 31 | -14 |
1,17 | 12,06 | 9,3 | 37,5 | -16 |
1,18 | 12,12 | 9,46 | 44 | -18 |
1,19 | 12,18 | 9,6 | 50 | -24 |
1,2 | 12,24 | 9,74 | 56 | -27 |
1,21 | 12,3 | 9,9 | 62,5 | -32 |
1,22 | 12,36 | 10,06 | 69 | -37 |
1,23 | 12,42 | 10,2 | 75 | -42 |
1,24 | 12,48 | 10,34 | 81 | -46 |
1,25 | 12,54 | 10,5 | 87,5 | -50 |
1,26 | 12,6 | 10,66 | 94 | -55 |
1,27 | 12,66 | 10,8 | 100 | -60 |
Как выбрать автомобильный аккумулятор
Как выбрать автомобильный аккумулятор
Каждый владелец автомобиля рано или поздно встречается с вопросом какой аккумулятор выбрать. И какой аккумулятор лучше подойдет к его автомобилю. На первый взгляд большинство автомобильных аккумуляторов сейчас считаются необслуживаемыми и по определению не требуют от владельца знаний и навыков, однако не всё так просто.
Для того чтобы принять правильное решение при выборе аккумуляторной батареи необходимо разбираться в основных терминах и понятиях, таких как:
1. Ёмкость – первое, на что стоит обратить внимание при покупке автомобильного аккумулятора. Она измеряется в Ампер/часах, например надпись «60 Ач» говорит о том, что в течение 20 часов батарея должна выдавать ток в 3А. Не стоит забывать, что ёмкость сильно падает с понижением температуры и старением батареи. Линейка ёмкостей АКБ АКОМ широка и может составлять 45, 55, 60, 62, 65, 66, 74, 75, 90, 100, 140, 190 Ач;
2. Резервная ёмкость – для батареи номинальной емкостью 55Ач резервная емкость составляет примерно 90 минут. Это означает, что автомобиль может двигаться примерно 1,5 часа за счет энергии аккумулятора
3. Ток холодной прокрутки – показывает силу тока, которую батарея обязана выдать в течении определенного времени при температуре -18°С. В среднем достаточно 480А. Теоретически чем ток выше — тем лучше;
4. Полярность – расположение полюсных выводов (клемм) относительно корпуса АКБ. Существует прямая и обратная (евро) полярность. Прямая полярность – положительный полюсной вывод «плюс» находится слева, при этом батарею следует расположить лицевой стороной к себе. И обратная полярность, в противном случае;
5. Размер клемм – помимо того что диаметр минусовой клеммы чуть меньше, чем плюсовой клеммы разделяются на азиатские и европейские. Азиатские (тонкие), как правило, встречаются на автомобилях японского производства, а европейские клеммы нам знакомы по отечественным автомобилям, как правило, применяются на всех автомобилях европейского и российского производства; Габаритные размеры батареи – помимо электрических характеристик выбор аккумулятора необходимо производить в соответствии с конструктивными особенностями вашего автомобиля (место установки, способ крепления), учитывая длину, ширину и высоту аккумулятора. Это в первую очередь касается автомобилей с плотной компоновкой моторного отсека и нестандартным расположением аккумулятора.
Если на автомобиле не установлены дополнительные энергопотребители, то, как правило при покупке нового АКБ стоит подбирать ёмкость рекомендованную заводом изготовителем авто. Для автомобиля с минимальным пакетом опций рекомендуем линейку аккумуляторов «Bravo» и линейку «АКОМ» для авто, оснащенных стандартным набором опций. Однако если автомобиль оборудован мощной аудиосистемой, дополнительной охранной системой, и/или крупным потребителем энергии (лебедка, фароискатели, дополнительные противотуманные фары, подогреватели и т.д.), то, стоит задуматься о покупке аккумулятора с более высокой мощностью, в этом случае рекомендуем устанавливать АКБ линейки Reactor.
Во время покупки АКБ обязательно ознакомьтесь с требованиями инструкции по эксплуатации и условиями предоставления гарантии, несоблюдение которых приводит к резкому сокращению срока службы как батареи так и электрооборудования автомобиля. Напряжение на клеммах должно быть не менее 12,5 В. Плотность во всех 6-ти «банках» не менее 1,25 г/смз. При имитации стартерного разряда нагрузочной вилкой напряжение батареи на протяжении 5–8с должно оставаться в пределах 10,5–11,0В.
Для облегчения подбора АКБ к автомобилю, нашим клиентам мы предлагаем каталог применяемости, в котором систематизирована информация о модификациях и технических характеристиках автомобилей. Также у нас на сайте можно произвести подбор аккумулятора по марке автомобиля или по параметрам АКБ.
Аккумуляторное производство ЗАО «ГК АКОМ», при изготовлении стартерных аккумуляторных батарей для легковых автомобилей, применяет передовую технологию Са/Са (кальций-кальций). Данная технология позволяет создавать источники постоянного тока со значительным увеличением емкости и напряжения при сохранении традиционных габаритов, способствуя поддержанию работоспособности современного автомобиля, укомплектованного большим количеством потребителей энергии. Технологии Ca/Ca делает батареи мало обслуживаемыми электролит в таких АКБ «не выкипает», т.е. не требуется доливки воды в течении гарантийного срока. Технология позволяет увеличить пусковые токи АКБ при отрицательных температурах (запуск обеспечен до минус 40ºC). Благодаря уникальному составу сплавов кальциевые аккумуляторы более устойчивы к перезаряду. Использование кальция и отсутствие в сплаве сурьмы дает возможность аккумулятору в 3 раза дольше сохранять заряд по сравнению с другими батареями. Это способствует реализации последних конструкторских разработок передовых производителей автомобилей.
Мы гарантируем 100% соответствие наших аккумуляторных батарей заявленным характеристикам и предоставляем гарантийный срок до 48 месяцев.
Введение в аккумуляторные системы для электромобилей
Конструкция электромобиля — сложная концепция. Взглянем на сердце каждого электромобиля: аккумулятор.
Основным элементом любого электромобиля (электромобиля) является его аккумулятор. Аккумулятор должен быть спроектирован таким образом, чтобы удовлетворять требованиям двигателя (ей) и системы зарядки, которые используются в транспортном средстве.
Сюда входят физические ограничения, такие как эффективная упаковка в кузове транспортного средства для максимального увеличения вместимости. В качестве основного фактора, влияющего на вес электромобиля, дизайнеры также должны учитывать размещение аккумулятора внутри транспортного средства, поскольку оно может повлиять на энергоэффективность и характеристики управляемости транспортного средства (обычно поэтому вы часто видите, что аккумуляторы размещаются под днищем автомобиля). .
Вот обзор некоторых спецификаций, соображений безопасности и систем управления, которые входят в конструкцию аккумуляторной батареи электромобиля. Характеристики аккумулятора
EV: напряжение и емкость
Аккумулятор электромобиля часто состоит из многих сотен небольших отдельных ячеек, расположенных последовательно / параллельно для достижения желаемого напряжения и емкости в окончательной упаковке. Обычный блок состоит из блоков по 18-30 параллельных ячеек, соединенных последовательно для достижения желаемого напряжения.Например, в батарее с номинальным напряжением 400 В часто будет около 96 серийных блоков (как в Tesla Model 3).
Стандартные номинальные напряжения аккумуляторной батареи в современных транспортных средствах находятся в диапазоне от 100 до 200 В для гибридных / сменных гибридных автомобилей и от 400 до 800 В и выше для транспортных средств, работающих только на электромобилях. Причина этого в том, что более высокие напряжения позволяют передавать больше мощности с меньшими потерями по тому же диаметру (и массе) медного кабеля.
Пример аккумуляторной системы электромобиля с последовательными отдельными элементами.К недостаткам более высоких напряжений относится необходимость в компонентах с более высоким номинальным напряжением во всей системе. Они также предотвращают возможность использования станций быстрой зарядки постоянного тока с более низким напряжением без включения какого-либо типа повышающего преобразователя постоянного тока в бортовое зарядное устройство.
Общие диапазоны емкости батарей, с другой стороны, следующие:
- Гибридные автомобили: от 0,5 до 2 кВтч
- Подключаемые гибридные автомобили: от 4 до 20 кВтч
- Электромобили: От 30 до 100 кВтч и более.
Безопасность в батареях электромобилей: контакторы (и пироплавкие предохранители)
Батарея представляет собой множество проблем с точки зрения безопасности, когда дело доходит до конструкции, а также с точки зрения постоянно присутствующего в них высокого напряжения.
Предохранители находятся внутри аккумуляторной батареи перед выходным разъемом, часто как с положительной, так и с отрицательной стороны. Специальные сильноточные герметичные реле, известные как контакторы, соединяют внутренние предохранители с самой батареей.
Серия реле / контакторов постоянного тока Panasonic EV (слева) и нарушение конструкции контактора.Изображения с Panasonic Контакторывключают в себя такие функции, как жертвенные контакты, для предотвращения увеличения сопротивления из-за точечной коррозии контактов. Они также часто включают вспомогательный контакт для обнаружения внутренней сварки, которая может произойти, если контактор намеренно или непреднамеренно размыкается, когда через него проходит большой ток.
Источник питания катушки контактора обычно проходит через HVIL или высоковольтный контур блокировки, который проходит через все высоковольтные компоненты в системе вместе с высоковольтными кабелями (обычно встроенными в каждый разъем), так что контактор не может получать питание закрываться, если все высоковольтные соединения надежно не подключены к батарее.
Контактор предварительной зарядки замыкается перед главными контакторами, позволяя небольшому току течь в систему через большой резистор. Это ограничивает пусковой ток на всех больших конденсаторах в системе и позволяет системе управления батареями обнаруживать короткие замыкания до завершения сильноточного пути.
Изоляция постоянно контролируется, обычно с обеих сторон главных контакторов, и если изоляция с любой стороны высоковольтной системы до шасси упадет до менее 500 Ом на вольт, произойдет сбой.
Tesla также включила новое предохранительное устройство в свою Model 3 и более новые блоки, известное как пироплавкий предохранитель. Это устройство может быть взорвано небольшим пиротехническим зарядом, если контакторы свариваются, что позволяет использовать менее надежные контакторы. Разрядный резистор и контактор иногда включаются на выходе батареи, чтобы позволить системе активно разряжаться до безопасного напряжения после отключения.
Печатные платы контроля батареи EV
Блок ячеек батареи необходимо контролировать и поддерживать в равновесии, и для выполнения этой задачи в комплект включены специализированные печатные платы.Эти платы должны иметь изолированный интерфейс связи, так как опорный сигнал заземления каждой платы будет отличаться на сотни вольт друг от друга и от основной BMS (системы управления батареями).
Эти платы контролируют напряжение и температуру каждого блока, а также температуру межсоединений между блоками. Они также содержат небольшие группы резисторов для балансировки.
Блоки ячеек внутри блока должны находиться в пределах нескольких милливольт друг от друга, чтобы обеспечить передачу максимальной мощности в блок и из блока.Из-за естественных различий в производстве ячеек некоторые блоки будут заряжаться или разряжаться немного быстрее, чем другие. Чтобы бороться с этим, во время зарядки выполняется балансировка, которая потребляет небольшое количество энергии из блоков с самым высоким напряжением, чтобы приблизить их к другим.
Эти платы мониторинга блоков также обеспечивают дополнительную функцию безопасности блока, которая позволяет очень точно контролировать температуру ячеек и точек соединения внутри блока.В случае, скажем, поврежденных ячеек это означает, что неисправность может возникнуть до того, как может произойти серьезное повреждение или даже возможно возгорание.
Системы управления батареями (BMS)
Наконец, система управления батареями, или BMS, как ее обычно называют, управляет задачей мониторинга и управления всеми аспектами аккумуляторной батареи.
Токовые шунты передают различную информацию в BMS, включая общий заряд, переданный в батарею и из нее. Измерения напряжения до и после контакторов позволяют контролировать напряжения в аккумуляторной системе.Цепи управления контактором и экономайзера управляют замыканием контактора и минимизируют статический ток через катушки после втягивания контактов.
BMS также поддерживает постоянную связь с платами управления блоком для контроля напряжения и температуры ячеек, а также для контроля балансировки.
Блок-схема эталонного дизайна для аккумуляторной батареи на 400 В. Изображение из Texas InstrumentsОбщая температура системы и разъемов контролируется для обнаружения любых соединений с высоким сопротивлением, вызванных ослаблением разъемов или болтов.
Изоляция системы и блока также постоянно контролируется, и могут быть включены другие потенциально избыточные функции безопасности. BMS также предоставляет интерфейс связи для остальной части транспортного средства — часто через автомобильную сеть Ethernet или CAN-шину, — где она взаимодействует с инвертором, зарядным устройством и другими системами. Он рассчитывает и предоставляет пределы тока заряда и разряда, состояние исправности и заряда, а также уведомляет другие системы, когда контакторы должны размыкаться, чтобы в идеале они могли размыкаться без нагрузки.
На этом мы завершаем наше исследование сути электромобиля — аккумуляторной батареи. Дайте нам знать в комментариях ниже, если вы хотите узнать больше об анатомии электромобилей!
Все, что вы хотите знать об аккумуляторах для электромобилей
Скорость, пробег, крутящий момент и все такие важные параметры электромобиля зависят исключительно от технических характеристик двигателя и аккумуляторной батареи, используемой в автомобиле. Хотя использование мощного двигателя не представляет большого труда, проблема заключается в разработке аккумуляторной батареи, которая могла бы обеспечивать достаточный ток для двигателя в течение длительного времени без снижения его срока службы.Чтобы соответствовать требованиям по напряжению и току, производители электромобилей должны объединить сотни, если не тысячи ячеек, чтобы сформировать аккумуляторную батарею для одного автомобиля. Чтобы дать представление, модель Tesla S имеет около 7104 ячеек, а лист Nissan — около 600 ячеек. Это большое количество вместе с нестабильной природой литиевых элементов затрудняет разработку аккумуляторной батареи для электромобиля. В этой статье давайте рассмотрим , как аккумуляторная батарея электромобиля разработана для EV и каковы жизненно важные параметры, связанные с аккумуляторами, о которых необходимо позаботиться.
Что находится внутри аккумуляторной батареи электромобиля?Если вы прочитали статью «Введение в электромобили», вы бы уже ответили на вопрос. Для новичков позвольте мне вкратце повторить попытку. На изображении ниже показано, как аккумуляторная батарея Nissan Leaf отделяется от аккумуляторной батареи до уровня элементов.
Современные электромобили используют литиевые батареи для питания своих автомобилей по ряду очевидных причин, которые мы обсудим позже в этой статье.Но эти литиевые батареи имеют всего около 3,7 В на элемент, тогда как для электромобиля требуется около 300 В. . Для достижения такого высокого напряжения и номинальной мощности в ампер-часах литиевые элементы объединяются в последовательную и параллельную комбинацию для формирования модулей, и эти модули вместе с некоторыми схемами защиты (BMS) и системой охлаждения размещаются в механическом корпусе, который вместе называется аккумуляторной батареей, как показано выше.
Типы аккумуляторовХотя в большинстве автомобилей используются литиевые батареи, мы не ограничиваемся только этим.Доступно много типов аккумуляторной химии. В общих чертах батареи можно разделить на три типа.
Первичные батареи: Это неперезаряжаемые батареи. То есть он может преобразовывать химическую энергию в электрическую, а не наоборот. Примером могут служить щелочные батарейки (AA, AAA) для игрушек и пультов дистанционного управления.
Вторичные батареи: Это батареи, которые нам интересны для электромобилей. Он может преобразовывать химическую энергию в электрическую для питания электромобиля, а также может снова преобразовывать электрическую энергию в химическую энергию во время процесса зарядки.Эти батареи обычно используются в мобильных телефонах, электромобилях и большей части другой портативной электроники.
Резервные батареи: Это батареи особого типа, используемые в очень уникальном применении. Как видно из названия, батареи хранятся в резерве (в режиме ожидания) на протяжении большей части срока службы и, следовательно, имеют очень низкую скорость саморазряда. Примером могут служить батареи спасательного жилета.
Основы химии батареиКак уже говорилось ранее, для батарей доступно много разных химикатов.У каждой химии есть свои плюсы и минусы. Но независимо от типа химии есть несколько вещей, которые являются общими для всех батарей, поэтому давайте взглянем на них, не вдаваясь в подробности химии.
В батарее есть три основных слоя: катод, анод и сепаратор . Катод — это положительный слой батареи, а анод — отрицательный слой батареи. Когда нагрузка подключена к клеммам батареи, ток (электроны) течет от анода к катоду.Точно так же, когда зарядное устройство подключено к клеммам аккумулятора, поток электронов меняется на противоположный, то есть от катода к аноду, как показано на рисунке выше.
Для того, чтобы любая батарея работала, должна иметь место химическая реакция, называемая Реакция окисления-восстановления . Иногда также называется окислительно-восстановительной реакцией. Эта реакция происходит между анодом и катодом батареи через электролит (сепаратор). Сторона анода батареи будет желать получать электроны и, следовательно, будет происходить реакция окисления, а сторона катода батареи будет желать терять электроны, и, следовательно, произойдет реакция восстановления.Из-за этой реакции ионы передаются от катода к анодной стороне батареи через сепаратор. В результате в аноде будет накапливаться больше ионов. Чтобы нейтрализовать этот анод, он должен подтолкнуть электроны со своей стороны к катоду.
Но сепаратор пропускает только поток ионов через него и блокирует любое движение электронов от анода к катоду. Таким образом, батарея может передавать электроны только через внешние клеммы, поэтому, когда мы подключаем нагрузку к клеммам батареи, мы получаем ток (электроны), протекающий через нее.
Основы химии литиевых батарейПоскольку мы собираемся обсудить литиевые батареи, поскольку они являются наиболее предпочтительными батареями для электромобилей, давайте немного подробнее остановимся на их химическом составе. В литиевых батареях снова много типов: литий-никель-кобальт-алюминий (NCA), литий-никель-марганцевый кобальт (NMC), литий-марганцевая шпинель (LMO), титанат лития (LTO), литий-железный фосфат (LFP). общие. Опять же, у каждого химического соединения есть свои особенности, которые аккуратно проиллюстрированы на рисунке ниже, сделанном Boston Consulting group.
Из них литий-никель-кобальт-алюминий является наиболее распространенным из-за его низкой стоимости . Подробнее об этих параметрах мы поговорим позже в этой статье. Но вы можете заметить одну общую вещь: литий присутствует во всех батареях. Это в основном из-за электронной конфигурации лития. Ниже показан нейтральный атом металлического лития.
Он имеет атомный номер три, что означает, что вокруг его нуклеазы будут находиться три электрона, а на самой внешней оболочке имеется только один валентный электрон.Во время реакции этот валентный электрон вытягивается, давая нам один электрон и ион лития с двумя электронами, образующими ион лития. Как обсуждалось ранее, электрон будет течь в виде тока через внешние клеммы батареи, а ион лития будет проходить через электролит (сепаратор) во время окислительно-восстановительной реакции.
Основы аккумуляторных батарей для электромобилейТеперь мы знаем, как работает аккумулятор и как он используется в электромобиле, но чтобы исходить из этого, нам необходимо понять некоторые основные термины, которые обычно используются при проектировании аккумуляторного блока.Давайте обсудим их…
Номинальное напряжение: Два самых распространенных номинала, которые можно найти на батарее, — это номинальное напряжение и номинальное напряжение в ампер-часах. Свинцово-кислотные батареи обычно имеют напряжение 12 В, а литиевые — 3,7 В. Это называется номинальным напряжением батареи. Это не означает, что батарея будет постоянно обеспечивать 3,7 В на своих клеммах. Значение напряжения зависит от емкости аккумулятора. Мы обсудим это позже.
Ач номинал или мАч: Рядом с номинальным напряжением есть еще один общий параметр — Ач рейтинг.Термин Ah означает ампер-час. Некоторые люди используют мАч, что означает не что иное, как миллиампер в час, то есть 1 Ач = 1000 мАч. Рейтинг батареи в Ач говорит нам о емкости батареи , равной .
Например, батарея емкостью 2 Ач может дать 2 А в течение одного часа, та же батарея даст 1 А в течение 2 часов, а если мы возьмем у нее 4 А, батареи хватит только на 30 минут.
Время работы = Ач Номинал / Текущий рейтинг
Приведенные выше формулы верны не для всех случаев, но они должны дать вам приблизительное представление о том, на сколько хватит вашей батареи.Вы не можете рассчитывать на то, что батарея емкостью 2 Ач потребляет 30 А, и рассчитывает, что ее хватит на 3,6 минуты. Существуют ограничения на максимальный ток, который вы можете потреблять, и также будут некоторые потери в процессе, которые всегда будут сокращать время работы. Также ни один электромобиль не будет потреблять постоянный ток, поэтому определить, как долго ваш электромобиль будет работать от этой батареи, — непростая задача.
«Когда мне следует прекратить использование аккумулятора?»Напряжение отключения: Напряжение отключения — это минимальное напряжение аккумулятора, ниже которого его нельзя использовать.Скажем, для литиевого элемента с напряжением 3,7 В его напряжение отключения будет где-то около 3,0 В. Это означает, что эту батарею ни в коем случае нельзя подключать к нагрузке, если ее напряжение опускается ниже 3,0 В. Значение напряжения отключения батареи можно найти в ее техническом паспорте.
Если батарея разряжается ниже этого напряжения отключения, это называется чрезмерной разрядкой. Это повредит аккумулятор, что повлияет на его емкость и срок службы. Чрезмерная разрядка аккумулятора нарушит химический состав аккумулятора, что может привести к дыму или дыму аккумуляторов.
«Когда нужно заряжать аккумулятор?»Макс. Напряжение заряда: В то время как напряжение отключения — это минимальное напряжение аккумулятора, макс. Напряжение заряда — это максимальное напряжение, которого может достичь аккумулятор. Когда мы заряжаем аккумулятор, его напряжение увеличивается, значение напряжения, при котором мы должны прекратить зарядку, называется макс. Напряжение заряда для литиевого элемента с номинальным напряжением 3,7 В максимальное напряжение заряда будет 4,2 В. Это значение также можно найти в таблице данных.
Если аккумулятор заряжен больше, чем это максимальное напряжение заряда, это называется перезарядкой . Перезарядка также может привести к необратимому повреждению аккумулятора и может привести к возгоранию.
Напряжение холостого хода (OCV): Напряжение холостого хода — это значение напряжения, измеренное на положительной и отрицательной клеммах батареи в без нагрузки. OCV литиевой батареи всегда должно быть в пределах от 3,0 до 4,2 В для исправной батареи.Напряжение отключения и макс. Напряжение разряда измеряется при разомкнутой цепи.
Напряжение на клеммах: Напряжение на клеммах — это значение напряжения, измеренное на батарее в состоянии нагрузки . Значения OCV и напряжения на клеммах не будут равны, потому что, когда нагрузка подключена и ток поступает из батареи, ее напряжение имеет тенденцию уменьшаться в зависимости от величины потребляемого тока.
«Какой ток я могу получить от батареи?»Рейтинг C: Это еще один важный рейтинг, когда речь идет об аккумуляторах.Этот рейтинг тесно связан с номиналом аккумулятора в ампер-часах. Рейтинг батареи C помогает нам узнать, какой максимальный ток может потребляться от батареи. Например, если говорят, что батарея 2Ah @ 8C. Тогда это означает, что от батареи можно потреблять максимум (8 * 2) 16 А, и этого хватит на 7,5 минут. Мы сделали для этого расчеты ранее. Батарея будет работать с максимальной эффективностью при более низких рейтингах C. Приложение, в котором размер батареи небольшой, но потребляемый ток очень велик (например, дроны), требует использования батарей с высоким рейтингом C.
C-rate = ток / номинал в ампер-часах
Внутреннее сопротивление: Каждый компонент имеет свое собственное сопротивление, емкость — это емкостное реактивное сопротивление, а катушка индуктивности — это индуктивное реактивное сопротивление. Точно так же батарея также имеет внутреннее сопротивление между анодными и катодными выводами. Это сопротивление называется внутренним сопротивлением, иногда также называемым внутренним сопротивлением.
Как и все резисторы, они также способствуют потерям из-за рассеивания тепла, поэтому для идеальной системы внутреннее сопротивление должно быть нулевым.На практике невозможно сконструировать батарею с нулевым IR (внутренним сопротивлением), поэтому ее следует делать как можно более низким. Значение IR не является фиксированным параметром, оно варьируется в зависимости от емкости и возраста аккумулятора.
Удельная энергия: Удельная энергия может рассматриваться как энергия, которую можно получить на единицу массы (вес). В электромобиле вес аккумулятора является важным фактором, поскольку автомобиль должен перевозить аккумулятор вместе с ним. Поэтому вес аккумулятора должен быть как можно меньше.Удельная энергия батареи говорит нам, сколько мощности (напряжение * ток) она может обеспечить на единицу массы батареи, поэтому удельная энергия батареи должна быть как можно выше. Литиевые батареи имеют очень высокую удельную энергию по сравнению со свинцово-кислотными. Удельная мощность такая же, но также учитывается время. Он говорит нам, как быстро можно получить энергию от батареи.
Плотность энергии: Плотность энергии и удельная мощность немного связаны.В то время как удельная энергия говорит нам, сколько энергии может быть получено на единицу массы батареи, плотность энергии говорит нам, сколько энергии может быть получено на единицу объема батареи. Это дает нам представление о размере батарей, поскольку мы учитываем ее объем. Батареи с высокой плотностью энергии — это те, которые могут обеспечивать высокую мощность в небольшом корпусе, как литий-полимерные батареи, используемые в дронах. Плотность мощности такая же, но также учитывается время.Он говорит нам, как быстро можно получить энергию от батареи.
Энергия ватт-час (кВтч): Аккумулятор электромобилей рассчитан на кВтч (киловатт-час). Это дает представление о том, как долго (пробег) будет работать электромобиль. Он аналогичен номиналу в ампер-часах, но здесь мы учитываем как напряжение, так и ток. Например, у Tesla батарея на 60-100 кВтч, что означает, что она может обеспечивать мощность 60 Вт в течение 3 часов.
Скорость саморазряда: Батарея теряет часть своей емкости даже в идеальном состоянии.Этого нельзя избежать из-за его химических свойств, но можно спроектировать, чтобы минимизировать это. Скорость, с которой батарея теряет заряд, даже если она не подключена к нагрузке, называется саморазрядом.
Есть еще много небольших терминов, которые мы могли упустить, но они суммируют почти все важные термины, которые вы должны знать при работе с батареями.
Система управления батареями (BMS)Пришло время перейти к главному, мы вкратце обсудили это в нашей предыдущей статье.Система управления батареями или BMS считается мозгом аккумуляторной батареи. Это схема, объединенная с алгоритмом, который контролирует напряжение, ток и температуру элементов в аккумуляторном блоке и обеспечивает производительность и безопасность отдельных элементов в аккумуляторном блоке. Он также отвечает за зарядку баланса, измерение SOC и SOH ячеек и многие другие важные функции. Давайте посмотрим, что они делают.
«Как узнать, сколько заряда осталось в аккумуляторе?»Состояние заряда (SOC)
Состояние заряда или SOC — один из наиболее важных параметров аккумулятора.Как мы видели ранее, значения Ач батареи нельзя использовать для определения фактической оставшейся емкости батареи. Только если мы рассчитаем это SOC, мы сможем сказать пользователю, сколько заряда осталось в аккумуляторе. SOC сообщает нам, сколько процентов заряда осталось в аккумуляторе . Представьте, как тяжело вашему телефону, когда у него нет информации о проценте заряда батареи.
Измерение емкости батареи не так просто, как измерение напряжения на ее клеммах, поскольку многие люди считают, что на емкость батареи влияет множество факторов, включая циклы зарядки, температуру, скорость разряда и т. Д.Есть много методов, с помощью которых это можно сделать, обычно используется метод подсчета Columb. Мы обсудим, как это делается, в отдельной статье.
SOC = Общий ввод заряда / максимальная емкость
Глубина разряда (DOD)
Глубина разряда (DOD) — противоположность SOC. В то время как SOC сообщает нам, сколько процентов заряда осталось, DOD сообщает нам, сколько процентов заряда потребляется в батарее .
Состояние здоровья (SOH)
Емкость аккумулятора уменьшается с возрастом; это уменьшит дальность действия электромобиля. Только если мы будем отслеживать старение, мы сможем узнать, когда менять батарею. Скорость старения электромобиля также зависит от рабочей температуры, скорости C, при которой работает аккумулятор, циклов зарядки и т. Д. Состояние здоровья измеряет работоспособность батареи в процентах с учетом ее коэффициента старения . Чем дольше он стареет, тем хуже будет здоровье батареи.
Балансировка ячеек
Балансировка ячеек — еще одна важная задача, выполняемая BMS, поскольку мы знаем, что несколько ячеек будут объединены последовательно или параллельно, чтобы сформировать батарейный блок. Напряжение ячеек всех ячеек всегда должно быть одинаковым, например, в пакете из четырех ячеек 18650, соединенных последовательно, напряжение на всех ячейках должно быть одинаковым, иначе ячейка с более низким напряжением будет чрезмерно разряжена, а ячейка с более высоким напряжением будет взиматься дополнительная плата.Чтобы предотвратить это, BMS выполняет то, что называется балансировкой ячеек, она обнаруживает ячейки с более высоким напряжением и разряжает их до тех пор, пока потенциал не совпадет с его соседями.
Безопасность клеток
Помимо этого, BMS также обеспечивает экологическую и электрическую защиту ячейки. Он контролирует температуру ячеек и контролирует систему охлаждения, присутствующую в BMS. Модель Tesla S имеет систему жидкостного охлаждения (гликоль) внутри аккумуляторной батареи, которая контролируется BMS.Охлаждающая жидкость не только охлаждает аккумулятор, но и нагревает его до номинальной температуры, если это необходимо зимой.
На этом мы подошли к концу статьи, но явно не к концу того, что можно узнать об аккумуляторах электромобилей. Так что, если вы хотите быть экспертом, это то, с чего вам нужно только начать. Есть еще много всего, что нужно изучить, например, моделирование батареи, протоколы тестирования батареи проектирования BMS и т. Д., Но давайте рассмотрим все это для другой статьи. Я считаю, что эта информация была полезной и вызвала у вас интерес, чтобы узнать больше об аккумуляторах электромобилей и о том, как они работают.Поделитесь своими мыслями в разделе комментариев, и давайте встретимся в другой интересной статье об электромобиле.
EV design — расчет батареи — x-engineer.org
Высоковольтная батарея. Это один из важнейших компонентов электромобиля с аккумуляторной батареей (BEV) . Параметры аккумулятора оказывают значительное влияние на другие компоненты и характеристики автомобиля, например:
- максимальный крутящий момент тягового двигателя
- максимальный крутящий момент рекуперативного тормоза
- дальность полета
- общий вес автомобиля
- цена автомобиля
Практически все Основные аспекты чисто электрического транспортного средства (EV) зависят от параметров высоковольтной батареи .
Для нашей конструкции аккумуляторной батареи электромобиля мы собираемся начать с 4 основных входных параметров:
- химия
- напряжение
- среднее энергопотребление транспортного средства за цикл движения
- диапазон транспортного средства
Аккумулятор состоит из одного или более электрохимических элементов ( аккумуляторных элементов, ), которые преобразуют химическую энергию в электрическую энергию (во время разряда) и электрическую энергию в химическую энергию (во время зарядки).Тип элементов, содержащихся в батарее, и химические реакции во время разрядки-зарядки определяют химию батареи .
Элемент батареи состоит из пяти основных компонентов: электродов — анода и катода, сепараторов, клемм, электролита и корпуса или корпуса. В автомобильной промышленности используются различные типы элементов [1]:
Изображение: Литий-ионные аккумуляторные элементы различной формы
Фото: [1]
Есть несколько типов аккумуляторов (химические), используемых в силовых установках гибридных и электромобилей, но мы собираемся рассматривать только литий-ионные батареи . Основная причина в том, что литий-ионные батареи имеют более высокую удельную энергию [Втч / кг] и удельную мощность [Вт / кг] по сравнению с другими типами [2].
Изображение: диаграмма уровня ячеек Рагона, адаптированная из Van Den Bossche 2009
Предоставлено: [2]
Чем выше ток, тем больше диаметр высоковольтных проводов и тем выше тепловые потери. По этой причине ток должен быть ограничен до максимума, а номинальная мощность достигается за счет более высокого напряжения. Для нашего приложения мы собираемся рассмотреть номинальное напряжение 400 В, .
В статье «Конструкция электромобиля — энергопотребление» мы рассчитали, что среднее энергопотребление силовой установки E p составляет 137.8 Втч / км на ездовом цикле WLTC. Помимо энергии, необходимой для приведения в движение, высоковольтная батарея должна обеспечивать энергией вспомогательные устройства автомобиля E aux [Вт · ч / км] , например: электрическая система 12 В, обогрев, охлаждение и т. Д. необходимо учитывать КПД трансмиссии η p [-] при преобразовании электрической энергии в механическую.
\ [E_ {avg} = \ left (E_ {p} + E_ {aux} \ right) \ cdot \ left (2 — \ eta_ {p} \ right) \ tag {2} \]Для вспомогательных устройств потребление энергии мы собираемся использовать данные из [3], которые содержат типичные требования к мощности некоторых общих электрических компонентов транспортного средства (вспомогательные нагрузки).Длительные электрические нагрузки (фары, мультимедиа и т. Д.) И периодические нагрузки (обогреватель, стоп-сигналы, дворники и т. Д.) Потребляют в среднем 430 Вт электроэнергии. Продолжительность цикла WLTC составляет 1800 с (0,5 ч), что дает 215 Втч энергии для вспомогательных нагрузок. Если мы разделим его на длину ездового цикла WLTC (23,266 км), мы получим среднее потребление энергии для вспомогательных нагрузок E aux 9,241 Втч / км .
Даже если Втч / км на самом деле не энергия, а факторизованная энергия, поскольку она измеряется на единицу расстояния (км), для простоты мы будем называть ее средней энергией.
Постоянный ток (DC), подаваемый батареей, преобразуется инвертором в переменный (AC). Это преобразование происходит с соответствующими потерями. Также электродвигатель и трансмиссия имеют некоторые потери, которые необходимо учитывать. Для этого упражнения мы собираемся использовать средний КПД η p 0,9 от аккумулятора до колеса.
Замена значений в (2) дает среднее потребление энергии:
\ [E_ {avg} = \ left (137.8 + 9.241 \ right) \ cdot 1.1 = 161.7451 \ text {Wh / km} \]Аккумуляторная батарея рассчитана на среднее потребление энергии 161,7451 Wh / km .
Архитектура аккумуляторных блоков
Все высоковольтные аккумуляторные блоки состоят из аккумуляторных батарей ячеек , собранных в цепочки и модули. Элемент батареи можно рассматривать как наименьшее деление напряжения.
Изображение: Элемент батареи
Отдельные элементы батареи могут быть сгруппированы параллельно и / или последовательно как модули .Кроме того, аккумуляторные модули могут быть подключены параллельно и / или последовательно для создания аккумуляторного блока . В зависимости от параметров батареи может быть несколько уровней модульности.
Общее напряжение аккумуляторной батареи определяется количеством последовательно соединенных ячеек. Например, общее (цепное) напряжение 6 последовательно соединенных ячеек будет суммой их индивидуальных напряжений.
Изображение: цепочка аккумуляторных ячеек
Чтобы увеличить текущую емкость аккумулятора, необходимо подключить больше цепочек параллельно .Например, 3-х гирлянды, соединенные параллельно, утроят емкость и допустимый ток аккумуляторной батареи.
Изображение: ряды аккумуляторных элементов, включенные параллельно
Высоковольтный аккумуляторный блок Mitsubishi i-MiEV состоит из 22 модулей, состоящих из 88 элементов, соединенных последовательно. Каждый модуль содержит 4 призматических ячейки. Напряжение каждой ячейки составляет 3,7 В, а общее напряжение аккумуляторной батареи 330 В.
Изображение: Аккумулятор (модули и элементы)
Кредит: Mitsubishi
Другой пример — высоковольтный аккумуляторный блок Tesla Model S, который имеет:
- 74 элемента в параллельной группе
- 6 последовательно соединенных групп для модуля
- 16 последовательных модулей
- Всего 7104 элемента
Изображение: Аккумулятор Tesla Model S
Кредит: Tesla
Аккумулятор расчет
Чтобы выбрать, какие аккумуляторные элементы будут в нашем пакете, мы проанализируем несколько моделей аккумуляторных элементов, доступных на рынке.В этом примере мы сосредоточимся только на литий-ионных элементах. Входные параметры аккумуляторных элементов приведены в таблице ниже.
Примечание : Поскольку производители аккумуляторных элементов постоянно предлагают новые модели, возможно, данные, используемые в этом примере, устарели. Это менее важно, поскольку цель статьи — объяснить, как выполняется расчет. Тот же метод можно применить и к любым другим элементам батареи.