Аккумуляторная батарея это генератор

Устройство, назначение и функционал аккумулятора

Основная функция аккумулятора – подавать электричество на свечи зажигания для запуска двигателя. Также работает как стабилизатор напряжения и дополнительного источника питания для электрических приборов при выключенном двигателе.

Аккумулятор — электрохимический прибор, он не хранит электрическую энергию, а производит ее в результате реакции химических элементов. Два разнородных металла в виде пластин помещаются в кислотную среду. При подключении потребителей электроэнергии, между пластинами возникает разность потенциалов, и вырабатывается электрический ток.

Основная функция аккумулятора – подавать электричество на свечи зажигания для запуска двигателя. Также он работает как стабилизатор напряжения и дополнительного источника питания для электрических приборов при выключенном двигателе. Количество электроэнергии, которую аккумулятор производит — ограничено.

Назначение:

• Двигатель не работает. Подает электрический ток на источники света, радио и другие электрические системы.

• Двигатель заводится. Электрический ток от аккумулятора подается на свечи зажигания, чтобы запустить двигатель.

• Двигатель запущен. Аккумулятор действует как стабилизатор напряжения, когда генератор выдает напряжение больше требуемого. В случае, когда генератор не справляется с нагрузкой, аккумулятор восполняет недостаток напряжения и используется как альтернативный источник питания для электрических приборов.

Демо-пример курса от Учебного Центра auto3n:

Учебный центр Auto3N представляет курсы для обучения специалистов по продаже автозапчастей. Пройдите вебинары, тренинги и электронные курсы, и проверьте знания по тестам.

Устройство аккумулятора

Полярность

Аккумуляторы, произведенные в разных странах, отличаются по расположению положительных и отрицательных клемм. Если установить на автомобиль аккумулятор с обратным расположением клемм, то можно повредить батарею и электрические системы автомобиля.

Срок эксплуатации и циклы заряд-разряд.

Срок эксплуатации аккумулятора определяется количеством циклов заряд-разряд, а не временем. Единого срока эксплуатации аккумуляторов нет, производители указывают срок эксплуатации, исходя из технических характеристик конкретно этой модели аккумулятора. Этот показатель зависит от условий эксплуатаций: чем глубже разряжается батарея, тем меньше циклов возможно воспроизвести.

Характеристики циклов заряд-разряд приводятся до момента сохранения 60% изначальной емкости. Например, производитель приводит количество циклов 600 при 60% разряде. Значит, через 600 идеальных циклов заряд-разряд (т.е. при температуре 20С) полезная емкость аккумулятора будет 60% от начальной. При такой потере емкости уже рекомендуется замена аккумулятора.

Для AGM аккумуляторов срок службы обычно указывается 12 лет и максимальное число циклов 1200 при разряде на 20%. В год получается 100 таких циклов, в месяц — около 8.

Срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов варьируется от 300 до 3000 циклов.

Рекомендуется не превышать степень обычного разряда аккумулятора более чем на 20-30%, а глубокого – на 70%.

Особенности работы аккумулятора в зимнее время.

При холостом режиме зимой, например, в пробке, аккумулятор быстро разряжается. Фары, вентиляторы, обогреватели стекол забирают больше тока, чем вырабатывает генератор. Поэтому на 30 минут в пробке нужно 20 минут езды, чтобы восстановить аккумулятор.

Признаки неисправной батареи:

• Преждевременное снижение уровня электролита. Означает, что пластины сульфатируются, и во время зарядки вода в электролите превращается в отдельные газы водорода и кислорода.

• Чрезмерная коррозия кабелей или соединений аккумуляторной батареи. Коррозия более вероятна, если батарея сульфатирована. Когда батарея заряжается, кислотные пары вытесняются из вентиляционных отверстий и оседают на кабелях аккумулятора, иногда на отсек под аккумулятором.

• Двигатель работает медленней нормального режима. Когда емкость батареи снижается из-за износа или повреждения, аккумулятор не может обеспечить необходимый ток для запуска двигателя, особенно в холодную погоду.

Причины поломок аккумуляторов:

1. Низкий уровень электролита. При низком уровне электролита сульфаты затвердевают и сопротивляются химическому действию. Уровень электролита снижается из-за утечек в корпусе, превышения мощности при зарядке или редкому сервису – редко доливали воду.

2. Вибрация. Аккумулятор удерживается на месте дополнительными креплениями, который предотвращает вибрацию. Чрезмерная вибрация ослабляет соединения, повреждает корпус и внутренние компоненты.

3. Полный цикл заряда-разряда. Не следует допускать полной разрядки аккумулятора. Повторяющиеся циклы полной разрядки и полной зарядки аккумулятора ведут к потери активных веществ с положительной пластины и снижает срок эксплуатации аккумулятора.

4. Коррозия. Пары электролита и конденсат от выделения газа из электролита приводит к коррозии выводов аккумулятора, клемм и соединений. Коррозия увеличивает электрическое сопротивление, создает утечку тока и снижает эффективность зарядки.

5. Чрезмерная зарядка. При чрезмерной зарядке образуются пузырьки газов и аккумулятор может «вскипеть». Газообразование снижает количество активных веществ в пластинах и способствует быстрому расходу воды. При это выделяется тепло, которое деформирует пластины.

6. Высокая температура. Тепло от чрезмерной зарядки или от двигателя уменьшает рабочий срок аккумулятора.

Устройство, принцип работы автомобильного аккумулятора

Несмотря на то, что основной движущей силой автомобиля является двигатель внутреннего сгорания, без автономного источника питания было бы невозможно обеспечить его нормальное функционирование, и прежде всего – пуск силового агрегата. Накопление энергии, необходимой для прокручивания стартера, происходит во время движения транспортного средства, что избавляет водителя от необходимости частой подзарядки АКБ от внешних источников.

Особенности устройства АКБ

Назначение автомобильного аккумулятора

Наверняка вам знакома аббревиатура АКБ, но далеко не все знают, что обозначает буква «К». Так вот, расшифровывается это буквенное сочетание как «автомобильная кислотная батарея», и хотя современные аккумуляторы далеко не все кислотные, применительно к автомобилям это преобладающий тип аккумуляторов.

Функции автомобильного аккумулятора:

  • питание стартера с целью пуска ДВС. АКБ способна на протяжении 30 секунд обеспечивать электроэнергией стартер. Последний, являясь электродвигателем, осуществляет холодный пуск основного силового агрегата;
  • аккумулятор может обеспечивать питание бортовой сети транспортного средства, если нагрузка на генератор превысит его возможности электроснабжения потребителей;
  • при неработающем моторе питание бортовой сети осуществляются исключительно посредством аккумуляторной батареи.

Отметим, что использование аккумулятора в качестве источника питания при работающем двигателе – ситуация экстраординарная, указывающая или на слишком большое количество потребителей (вернее, их суммарную мощность потребления электроэнергии), или на серьёзные неполадки в бортовой сети, требующие диагностики и оперативного устранения.

Впрочем, некоторое время до выхода генератора на оптимальный режим функционирования (это происходит при достижении частоты вращения коленвала показателя порядка 1800 об/минуту) часть его функций выполняет батарея. После того, как генератор заработал в полную мощность, он начинает восполнять потерянную при пуске мотора ёмкость АКБ и продолжает это делать до момента увеличения напряжения на контактах батареи до определённого значения.

Поскольку действующим веществом аккумулятора является раствор кислоты, он требует к себе бережного отношения. Могут представлять опасность и пары кислоты, выделяющиеся при кипении электролита (процесс, характерный при зарядке АКБ с помощью зарядного устройства). Необслуживаемые батареи в этом плане менее опасны, поскольку здесь газовыделение наружу сведено к минимуму.

Параметры АКБ

Стандартная аккумуляторная батарея, предназначенная для установки на легковой автомобиль, выдаёт напряжение номиналом 12 В – именно на это значение и ориентировано большинство потребителей электроэнергии. Грузовые авто малой грузоподъёмности также используют 12-вольтовые батареи, а вот для большегрузного транспорта этого недостаточно – там используют 24-вольтовые АКБ (если быть более точным, то две 12-вольтовые, соединённые последовательно).

Каждый аккумулятор, независимо от типа, характеризуется несколькими базовыми параметрами:

  • ёмкостью;
  • напряжением;
  • током холодного пуска.
Читайте также  Токовая отсечка в генераторах

Именно эти характеристики обычно указываются на маркировке аккумулятора. Давайте вкратце пройдёмся по всем трём указанным параметрам.

Под ёмкостью батареи понимают количество энергии, выраженной в амперах, которую полностью заряженная и исправная АКБ способна отдать на протяжении 20 часов. Так, 60-амперная батарея будет в час отдавать 3 ампера, 55-амперная – 2,75 А.

Сравнение АКБ разных типов

Резервная ёмкость – параметр, который указывается редко, но имеет большое практическое значение. Он измеряется в минутах и указывает, сколько времени аккумулятор может замещать генератор. Так, при совокупной нагрузке 25 А резервная ёмкость должна составлять порядка 90 минут, на протяжении которых напряжение на клеммах упадёт до 10,4-10,5 В.

Номинал напряжения – это суммарное значение разницы потенциалов всех аккумуляторов, входящих в состав батареи (у автомобильной АКБ их обычно 6). Для легкового автомобиля это значение составляет 12 вольт.

Ток холодного пуска (прокрутки) представляет собой величину тока, требующуюся для пуска силового агрегата при отрицательных температурах. Измеряется при следующих условиях:

  • температура: -18ºС;
  • время работы: 10 секунд;
  • выходное напряжение: 7,5 В.

Чем больше величина тока холодного пуска, тем легче будет происходить пуск двигателя в зимнее время.

Устройство АКБ автомобиля

Внешне аккумулятор автомобиля выглядит как монолитный источник питания, но на самом деле он состоит из шести отдельных аккумуляторов, соединённых друг с другом по последовательной схеме с помощью свинцовых перемычек. Каждый такой аккумулятор расположен в отдельном отсеке (банке) и имеет номинал 2,1-2,2 В. Поскольку подключение последовательное, разница потенциалов между первой положительной пластиной первой банки и последней отрицательной пластины шестого отсека является арифметической суммой напряжений в каждом аккумуляторе, что даёт 12,6-13,2 вольта.

Рассмотрим более детально, как устроен автомобильный аккумулятор. Он включает следующие основные компоненты:

  • корпус (изготавливается из пластика);
  • крышку;
  • свинцовые пластины (положительные и отрицательные).
  • перемычки, соединяющие банки между собой;
  • два вывода для подключения к бортовой сети;
  • электролит – раствор серной кислоты;
  • заливные пробки (обслуживаемые батареи).

Корпус, крышка

На первый взгляд может показаться, что корпус у аккумуляторной батареи цельный. На самом деле крышка съёмная, хотя и она, и корпус изготавливаются из пластика, нечувствительного к воздействию кислоты. Внутрь корпуса устанавливаются банки, закрываемые сверху крышкой, которая после этого герметизируется.

Пластины

Внутреннее устройство аккумуляторной батареи для автомобиля включает шесть небольших аккумуляторов, каждый из которых состоит из набора положительных и отрицательных пластин.

Минусовая пластина изготавливается из свинца губчатой структуры (катод), плюсовая сверху покрыта слоем диоксида свинца (анод). Уменьшения саморазряда добиваются за счёт ввода в свинец присадки. Для классических необслуживаемых батарей это сурьма (её доля не превышает 5%), в современных АКБ используют кальций, которые существенно уменьшает процессы сульфатации пластин, обеспечивая увеличение ёмкости батареи на величины порядка 50-70%. В гелиевых батареях и устройствах типа AGM используется чистый свинец, позволяющий увеличить значение пускового тока до 1300 ампер.

Пластины АКБ автомобиля

Электролит

Именно электролит, являющийся раствором серной кислоты в дистиллированной (очищенной от примесей) воде, обеспечивает электрохимические реакции, приводящие к появлению тока. Жидкость считается довольно концентрированной (35% кислоты) и потому небезопасной. Доли воды и кислоты во время работы батареи изменяются, в результате первоначальная плотность электролита варьируется в широких пределах, от 1,22 до 1,32 г/см 3 . Чем выше плотность, тем больше в электролите серной кислоты и тем устойчивее АКБ к пониженным температурам.

Сепаратор

В автомобильных жидкостных батареях аккумуляторы разделяются посредством сепаратора – пластины из электрически нейтрального, стойкого к кислоте пластика, эбонита или ревертекса. В необслуживаемых моделях батарей в качестве диэлектрика, разделяющего положительные и отрицательные пластины, используется микроволокно, которое, помимо основной функции, удерживает молекулы электролита, не позволяя ему испаряться. Каждая пластина обёрнута таким микроволокном, словно конвертом, что позволяет максимально плотно поместить пластины по отношению друг к другу.

Клеммы и пробки

Клеммы – это свинцовые выводы, соединённые внутри с крайними пластинами, а снаружи к ним подключаются провода в составе бортовой церии автомобиля. Обслуживаемые АКБ оснащаются пробками, закрывающими отверстия в крышке, через которые возможна заливка готового электролита или дистиллированной воды.

Принцип работы автомобильного аккумулятора

А теперь рассмотрим, как работает стандартный аккумулятор автомобиля.

Принцип функционирования АКБ основан на взаимных преобразованиях электрической и химической энергии электролита. При разряде химический потенциал преобразовывается в электрический, при зарядке происходит обратный процесс: поступающее от генератора электричество способствует обратному преобразованию и, соответственно, накоплению химической энергии.

Разница состоит в том, что отдаёт электроэнергию батарея быстро, а накапливает медленно.

Достаточно подключить к АКБ внешнюю нагрузку, чтобы активировать процесс химической реакции между электролитом и пластин, в результате которой кислота связывается со свинцом, образуя сульфат свинца и понижая количество кислоты в электролите. Процесс сопровождается возникновением ЭДС, или электрического тока, который и снимается с клемм батареи.

При функционирующем генераторе принцип работы аккумуляторной батареи заключается в обратном процессе. Под воздействием тока сульфат свинца распадается на свинец (двуокись свинца в случае положительной пластины) с выделением серной кислоты. Плотность электролита при этом увеличивается, поскольку соляная кислота тяжелее воды.

Процесс зарядки должен контролироваться. При недостаточно высоком напряжении батарея не будет заряжаться полностью, что чревато преждевременным выходом из строя источника питания. Чрезмерное напряжение тоже опасно, поскольку при этом процесс электролиза протекает намного активнее, и при дефиците кислоты начинается процесс разложения воды на атомарные составляющие (газообразный кислород и водород), что приводит к снижению объёма электролита – он выкипает.

Особенности работы АКБ

Когда в машине работает генератор, аккумулятор начинает заряжаться, а за уровнем напряжения следит соответствующий датчик – как только оно повышается сверх критичного уровня, генератор снижает или вовсе прекращает подачу тока на батарею.

Теоретически при отсутствии нагрузки аккумулятор должен пребывать в нейтральном состоянии, но в действительности существует ток саморазряда, приводящий к постепенной разрядке АКБ. Скорость этого процесса зависит от многих факторов. В числе основных – конструктивные особенности аккумулятора, а также температура окружающей среды (чем она выше, тем больше ток саморазряда).

Таков вкратце принцип работы аккумулятора современного автомобиля. Усилия производителей сосредоточены над совершенствованием конструкции АКБ и повышении их эффективности.

Проверка аккумулятора и генератора мультиметром

В данной статье будет рассмотрен простой вариант самостоятельной диагностики автомобиля, который поможет автолюбителю следить за состоянием своего «железного коня», в некоторых случаях избавит от обращения к электрику на СТО, или немного подготовит к такому визиту. Суть состоит в том, что с помощью обычного мультиметра можно самому продиагностировать АКБ и генератор.

Проверка аккумулятора и генератора мультиметром (фото 1)

Строго говоря, владельцам современных автомобилей с цифровым вольтметром на панели приборов (или стрелочным хоть как-то еще работающим у наоборот старых машин), мультиметр не понадобится, важна будет только сама методика.

Проверка аккумулятора и генератора мультиметром (фото 2)

Если же панель приборов ограничена только датчиком, показывающим разряжается аккумулятор в данный момент, или нет, тестер пригодится.

Проверка аккумулятора

Цифровой мультиметр (вольтметр) позволят с приемлемой точностью узнать напряжение АКБ в данный момент времени. Это весьма удобно, поскольку можно делать замеры как с только что двигавшегося автомобиля, т.е. с заряженной генератором батареей; так и после того как машина некоторое время (несколько дней) постояла без движения. В последнем случае по напряжению можно судить насколько аккумулятор еще может держать заряд, а также — нет ли где-то в системе утечек тока. В настройках прибора при этом нужно установить измерения на постоянный ток и выбрать необходимый диапазон измерений. На иллюстрации видно, что у рычажка данного мультиметра есть положения 2 Вольта и 20 Вольт.

Читайте также  Бензиновый генератор dde gg950

Проверка аккумулятора и генератора мультиметром (фото 3)

Первым вариантом удобно пользоваться при тестировании пальчиковых батареек, а вторым как раз для автомобильного аккумулятора. У новой или просто еще хорошей АКБ напряжение должно быть в идеале не ниже 12,4 В. Некоторые производители так и пишут на корпусе: «min 12.4».

Проверка аккумулятора и генератора мультиметром (фото 4)

Спасибо за подписку!

Но здесь и в следующих частях статьи важно понимать, что реальные показатели зависят от некоторых факторов: качества (читай точности) вашего, скорее всего, китайского мультиметра, возраста автомобиля и его состояния, возраста аккумулятора и его состояния. Поэтому несколько десятых вольта погрешности – еще не повод бежать в магазин за обновкой, или ехать к электрику на ремонт. Вот когда показатель будет отличаться на 0,5 В и более, стоит как минимум снять аккумулятор и подключить дома к зарядному устройству. В противном случае автомобильный генератор может и не зарядить АКБ до требуемых значений, особенно при короткой городской поездке.

Не снимая контактов мультиметра с клемм аккумулятора, можно также проверить как последний ведет себя под нагрузкой. Для этого заводим автомобиль и смотрим на показания. У бензинового двигателя во время заводки они не должны быть ниже 10 В, у дизельного – 11 В.

Проверка аккумулятора и генератора мультиметром (фото 5)

Проверка генератора

При этой проверке механизм подключения мультиметра аналогичен, описанному выше. Генератор при этом проверяется по двум режимам: а) на холостом ходу, б) при нескольких включенных потребителях тока (ближний свет, обогрев заднего стекла, вентилятор) и одновременно оборотах двигателя, доведенных до значений = 2000-2500 в мин. И в том и в другом случае, опять же в идеале, показания прибора должны быть в пределах 13,8-14,2 В. Допускается небольшое превышение, если автомобиль перед тестом постоял более суток.

Проверка аккумулятора и генератора мультиметром (фото 6)

Но, если это превышение не падает до вышеозначенных параметров после проезда 5-10 км (в зависимости от времени года), аккумулятор постоянно перезаряжается. Или в случае наоборот, напряжение не достигает 13,8 В – происходит постоянный недозаряд. Это уже может служить поводом для обращения на СТО, иначе ресурс АКБ снизится.

Как правильно заряжать аккумулятор

Итак, давайте разберемся, что представляет из себя правильный заряд аккумуляторной батареи. Для начала хотим обратить внимание на одно общее правило, касающееся ВСЕХ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ видов аккумуляторов, известных науке: чем меньше раз разряжается аккумулятор и чем менее глубоким является каждый отдельно взятый его разряд, тем большим будет срок его службы. Все мифы о том, что аккумулятор (какой бы он ни был!), нужно каждый раз полностью разряжать, а затем полностью заряжать, и только так он прослужит максимально долго, а также утверждения «знатоков», что, мол, надо обязательно периодически разряжать аккумулятор, иначе он испортится — полная чушь! Если Вам предлагают купить аккумулятор и при этом рассказывают подобные «истории» — держитесь от таких продавцов и их продукции подальше. Для низкокачественных батарей, производимых из «грязного» вторсырья, отсутствие периодической «встряски» в виде разряда-заряда может действительно быть причиной быстрого выхода из строя (из-за того, что пластины данных АКБ чрезмерно загрязнены, и без «встрясок» данная «грязь» быстро обволакивает поверхность пластин и мешает нормальному прохождению процесса электролиза). Но для качественных аккумуляторов наиболее излюбленным является именно режим постоянного (буферного) подзаряда, при котором практически отсутствуют разряды, а сама АКБ постоянно пребывает под правильным напряжением.
Здесь надо учитывать также эффект памяти некоторых аккумуляторных батарей — в настоящий момент под эффектом памяти понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора. Название связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт ток только до «запомненной границы». Никель-металл-гидридный (Ni-MH), Никель-кадмиевый (NiCd), Серебряно-цинковый аккумулятор.Переходим ближе к делу. Чтобы правильно заряжать аккумулятор нужно понимать, в каком режиме он у Вас эксплуатируется.

Что такое буферный режим работы

Самый яркий пример буферного режима работы аккумулятора – ИБП (источник бесперебойного питания, он же UPS). В ИБП аккумуляторная батарея находится на постоянной подзарядке и отдает энергию лишь тогда, когда пропадает электричество в сети, а как только оно появляется, аккумулятор тут же подзаряжается. Это самый щадящий режим работы и именно в буферном режиме, как мы уже говорили, аккумуляторы служат дольше всего (например батареи производимые по технологии AGM нового поколения, имеют срок службы в буферном режиме при Т=20 о С — 12 лет).

Что такое циклический режим работы

Пример циклического режима использования АКБ – поломоечная машина, детский электромобиль в парке аттракционов, либо же система автономного электропитания с использованием альтернативных источников энергии (солнечных батарей, ветряков и т.д.). Аккумуляторы в этих приложениях разряжают-заряжают как минимум 1 раз в сутки. Такой режим является наиболее суровым, и срок службы АКБ тут уже исчисляется не годами, а количеством циклов разряд-заряда (ну и их глубины, естественно). Всегда очень удивляет, когда в приложениях с явно циклическим характером работы (те же системы электропитания на солнечных батареях, либо мобильные кофемашины) некоторые «умельцы» предлагают использование стартерных автомобильных аккумуляторов (аргумент — их дешевизна!). Уведомляем всех, кто столкнулся с подобным предложением: стартерные АКБ имеют тонкие пластины, они рассчитаны лишь на запуск двигателя и дальнейшую подзарядку от генератора, в циклическом же режиме с глубокими разрядами они не прослужат и пары месяцев — их пластины «посыпятся» и на этом эксперемент с «дешевым аналогом» будет завершен.

Как правильно заряжать аккумулятор в буферном режиме:

Всем известно, что номинальное напряжение одного элемента в свинцово-кислотных АКБ = 2 Вольта (отметим, что на практике оно обычно никогда не равняется строго 2 В, но для простоты применяется именно такое число). В быту наиболее часто используются аккумуляторные батареи напряжением 6 Вольт (3 элемента) и 12 Вольт (6 элементов).

В буферном режиме напряжение заряда следует выставить на уровне 2,27 — 2,30 Вольт на элемент (то есть для 12-вольтового аккумулятора это 13,6 — 13,8 В, а для 6-вольтового — 6,8 — 6,9 В). Это подходит как для AGM, так и для гелевых батарей.

Ток заряда должен быть ограничен в величину, равную 30% от номинальной 10-часовой емкости аккумулятора, выраженную в Амперах (для гелевых аккумуляторов — 20%). Например, для батареи с емкостью С­10=100 Ач ограничение тока заряда должно составлять 30 А (для гелевых АКБ — 20 А).

Как правильно заряжать аккумулятор в циклическом режиме:

Напряжение заряда:

2,4 — 2,45 В/эл. (14,4 — 14,7 В на 12-вольтовую батарею или 7,2 — 7,35 В на 6-вольтовую) — для AGM-аккумуляторов;

2,35 В/эл (14,1 В на 12-вольтовую батарею или 7,05 В на 6-вольтовую) — для гелевых аккумуляторов.

Ток заряда:

20% от С10 (для батареи емкостью 100 Ач — это 20 А).

Читайте также  Бензиновый генератор wester gnb3100i 2800 вт обзор

Сколько должен длиться заряд батареи

Продолжительность заряда зависит от изначальной заряженности (разряженности) батареи. Поначалу идет быстрый заряд (бустерный), но по мере насыщения потребляемый ток снижается, доходя до минимума при достижении полной заряженности АКБ. Критерий полной заряженности — падение тока, который принимает аккумулятор, до 2 — 3 мА на каждый Ач емкости батареи (при буферном заряде). Например, для той же С­10=100 Ач батареи падение тока зарядки до 200 — 300 мА будет означать, что батарея почти полностью заряжена. Чтобы довести уровень заряда АКБ до 100%, следует продолжать зарядку таким милли-током еще около 1 часа. Обычно, полностью разряженная батарея заряжается за 10 часов в циклическом режиме или за 30-48 часов в буферном.

Следует учесть, что для полной зарядки аккумуляторной батареи ей следует сообщить примерно на 20% энергии больше, чем следует из понятия “номинальная емкость”. Это, как говорится, законы природы, и они едины для всех свинцово-кислотных да и других батарей, независимо от вида и производителя. Образно говоря, если батарею не «перенасытить», в ней не завершатся должные электрохимические процессы и дальнейшая отдача будет меньше.

Производить зарядку аккумуляторных батарей желательно при температуре окружающей среды 20 – 25 о С.

При меньшей температуре заряжать необходимо более длительное время. Зарядка аккумулятора при температуре менее 0 о С становится крайне нежелательной (ибо почти безрезультатна). Желательно также наличие функции термокомпенсации (изменения напряжения заряда в зависимости от температуры окружающей среды) на Вашем зарядном устройстве.

Параллельная работа генератора и аккумуляторной батареи. Зарядный баланс

На автомобиле генератор и аккумуляторная батарея включены параллельно и работают совместно, дополняя друг друга в зависи­мости от нагрузки.

Основным источником электроэнергии является генератор, кото­рый при работе обеспечивает электропитание всех потребителей и заряд батареи. При неработающем двигателе электропитание осуществляется от батареи. При работе автомобиля возможен режим, когда мощность под­ключенных потребителей пре­вышает мощность, развивае­мую генератором. В этом слу­чае недостающую мощность компенсирует батарея, работая параллельно с генератором.

Рис. 1.44. Схема совместной работы генератора переменного тока с аккумуляторной батареей

Применявшиеся ранее ге­нераторы постоянного тока на холостом ходу двигателя не обеспечивали потребители электроэнергией, и в этом режиме ис­точником являлась аккумуляторная батарея, что отрицательно ска­зывалось на степени ее заряженности. В соответствии с сущест­вующими требованиями на холостом ходу двигателя генератор должен обеспечивать питание системы зажигания, приборов, габа­ритных и номерных фонарей и отопителя при малой частоте вра­щения его вентилятора для автомобилей особо малого класса и грузовых автомобилей, а для автомобилей среднего класса добав­ляется обогреватель стекла на половинной мощности, для автобу­сов — плафоны внутреннего освещения.

Поскольку на современных автомобилях устанавливают генера­торы переменного тока, будем рассматривать работу аккумулятор­ной батареи только с такими генераторами (рис. 1.44). Характери­стики совместной работы зависят от режима работы двигателя и от нагрузки.

При номинальной частоте вращения генератора анализ совме­стной работы в зависимости от нагрузки целесообразно прово­дить графическим методом, совмещая внешнюю характеристику генератора 1/г(/г) при nr = const и зарядно-разрядную характери­стику батареи Щ/б) (рис. 1.45). Сопротивлением соединительных проводов пренебрегаем, т. е. допускаем, что напряжения на гене­раторе и батарее равны (Ur

Ife). В зависимости от нагрузки при параллельной работе возможны следующие характерные случаи (см. рис. 1.44).

Нагрузка отсутствует и весь ток, вырабатываемый генератором, идет на заряд батареи; /г = /бз (точка 1, см. рис. 1.45).

Нагрузка включена, напряжение генератора равно регулируемому Ur = 1/рег- Ток генератора идет на заряд батареи и питание нагрузки /г = /бз + /н (точка 2).

Рис. 1.45. Анализ совместной работы генератора и аккумуляторной батареи по внешним характеристикам генератора и зарядно-разрядной характеристике батареи

Возрастание нагрузки приводит к тому, что напряжение генератора становится ниже регулируемого, но оно остается выше ЭДС батареи Е6 < 1/ген < Uper (точка 3). В этом случае также генератор питает нагрузку и заряжает батарею: /г = /б3 + /н. но зарядный ток уменьшается. Нагрузка возросла до значения, при котором UT = Еб. При этом весь ток генератора идет в нагрузку. Ток заряда отсутствует: /г = I», /бз = 0 (точка 4).

Дальнейшее возрастание нагрузки приводит к тому, что напряжение генератора становится ниже ЭДС батареи, и она питает нагрузку совместно с генератором: /н = /г + /бр (точка 5).

При учете падения напряжения в соединительных проводах между генератором и батареей напряжение генератора будет линейно уменьшаться с увеличением тока генератора, что приведет к разряду батареи при напряжении генератора большем, чем ЭДС батареи. Поэтому в эксплуатации необходимо следить за состоянием соединительных проводов и их клеммных соединений.

Зарядный ток батареи можно также увеличить или уменьшить за счет изменения регулируемого напряжения. Факторы, приводящие к увеличению внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи (понижение температуры, увеличение износа батареи, уменьшение емкости), приводят к уменьшению зарядного тока, так как зарядная характеристика при этом будет изменяться более круто.

Из приведенного анализа совместной работы двух источников электроэнергии автомобиля ясно, что существуют режимы, когда аккумуляторная батарея отдает накопленную энергию потребителям; в то же время она восстанавливает ее, когда генератор обеспечивает подзаряд батареи.

Интенсивность этого подзаряда зависит от частоты вращения генератора и тока нагрузки. При этом мощность установленного генератора должна быть такой, чтобы был обеспечен положи­тельный зарядный баланс аккумуляторной батареи, т. е. коли­чество электричества, полученное при заряде, должно полно­стью компенсировать количество электричества, отданное при разряде.

Необходимая мощность генератора при этом

Р = U I

где UH — номинальное напряжение (14 или 28 В); /гтах — требуемый максимальный ток генератора.

Сила тока /гтах зависит от числа потребителей и режима движе­ния автомобиля. Для легковых автомобилей /гтах = 1,15/н, а для гру­зовых /гтах = 1,25/н, где /н — расчетный ток нагрузки от потребителей, определяемый для режима движения по шоссе ночью зимой.

Найденные значения тока и мощности генератора являются ми­нимальными значениями, обеспечивающими при езде по шоссе ночью зимой практически нулевой баланс электроэнергии, т.е. та­кой баланс, при котором степень заряженности батареи сохраняет­ся неизменной.

На основании значений Рг и /стах предварительно выбирают кон­кретный тип генератора и передаточное число его привода, после чего поверочным расчетом баланса электроэнергии, учитывая ско­ростной режим генератора, проверяют его соответствие условиям движения по городу зимой.

Передаточное число привода генератора выбирают с учетом то­ка отдачи генератора на холостом ходу двигателя.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: