Таблица заряда аккумулятора: Заряд автомобильного аккумулятора по напряжению

Содержание

Как узнать заряженность аккумулятора — Мобильные Электросистемы

Содержание статьи

Напряжение аккумулятора

Проще всего оценить уровень заряда аккумулятора по напряжению на его клеммах. Для этого подойдет любой вольтметр, однако результат скорее всего окажется неточным. На измерения повлияют состояние материалов ячейки и ее температура. Наибольшая погрешность возникнет сразу после разряда или зарядки. Зарядное устройство или нагрузка выведут аккумулятор из устойчивого состояния, напряжение исказится и перестанет  точно соответствовать заряженности.

Обратно в состояние покоя аккумулятор возвращается долго. Чтобы напряжение точно отражало реальный уровень зарядки, аккумуляторная батарея должна находиться без нагрузки в течение не менее четырех часов. Производители свинцово-кислотных батарей рекомендуют выдерживать их перед проверкой в течении суток. Для работающего аккумулятора такой длительный период простоя не подходит

Свинцово кислотные аккумуляторы имеют различную конструкцию и химический состав пластин.

Их также нужно учитывать при оценке заряженности аккумулятора с помощью вольтметра. Например, добавки кальция, делающие аккумулятор малообслуживаемым, повышают напряжение на 5-8 %. А напряжение AGM аккумуляторов как правило выше, чем батарей с жидким электролитом.

Дополнительно вводит в заблуждение поверхностный заряд из-за которого напряжение сразу после зарядки оказывается выше нормального. Поэтому чтобы снизить ошибку, перед измерением от аккумулятора отключают всю нагрузку и в течении нескольких минут разряжают его небольшим током. Наконец на напряжение влияет окружающая температура. В теплом помещении или жарком климате оно возрастает, в холодном становится ниже.

Разрядные профили свинцово-кислотного и LiFePO4 аккумуляторов. У литиевого аккумулятора напряжение держится почти постоянным в течении всего разряда. Определить с помощью вольтметра его состояние сложно

Каждый тип аккумуляторов имеет собственную уникальную кривую разряда. У свинцово-кислотных она имеет явно выраженный наклон, поэтому напряжения более менее точно соответствует состоянию АКБ. У Li-марганцевых, LiFePo4 и NMC аккумуляторных батарей напряжение остается постоянным до тех пор пока аккумулятор не разрядится до 80 процентов от номинальной емкости. Разрядная кривая этих аккумуляторов идет горизонтально в течении всего времени работы, а затем резко обрывается. Для источника энергии такая характеристика подходит лучше всего, но оценить состояние аккумулятора по напряжению в этом случае почти невозможно. Напряжение указывает только на полный заряд и разряд, но ни как не выделяет важную среднюю часть графика.

Несмотря на неточности, по напряжению заряженность аккумуляторов определяют чаще всего. А чтобы снизить погрешность, современные устройства используют периоды отключенной нагрузки, для самонастройки и «обучения».

Ареометр

У свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом заряженность можно определить с помощью ареометра. Принцип действия этого устройства основан на том, что во время зарядки концентрация серной кислоты возрастает и плотность электролита увеличивается.

При разряде серная кислота вступает во взаимодействие с пластинами аккумулятора, образует на их поверхности сульфат свинца и ее концентрация в электролите понижается. Плотность электролита в этом состоянии приближается к плотности воды.

Плотность электролита, заряженность и напряжение для стартерных аккумуляторных батарей.

Приблизительное состояние заряда аккумулятора, % Средняя плотность Напряжение, В
2
6
8 12
100 1,265 2,1 6,32 8,43 12,65
75 1,225 2,08 6,22 8,3 12,45
50 1,190 2,04 6,12 8,16 12,24
25 1,155 2,01 6,03 8,04 12,06
0 1,120 1,098 5,95 7,72 11,89

Стандартами плотность электролита для полностью заряженного стартового свинцово-кислотного аккумулятора определена в 1,265.

Однако, чтобы повысить отдачу, производители аккумуляторных батарей иногда поднимают ее до 1,280 и выше. Заряженность такого аккумулятора, полученная по стандартной таблице, оказывается лучше, чем есть на самом деле. Кроме того, из-за повышенной плотности электролита возрастает коррозия и срок службы аккумулятора сокращается

На показания ареометра влияют не только состояние аккумулятора и концентрации кислоты, но и уровень электролита в аккумуляторной ячейке. Когда вода испаряется, электролит понижается, концентрации серной кислоты возрастает и ареометр показывает более высокое значение. У  перезалитого аккумулятора плотность электролита наоборот оказывается ниже.

Если электролит в ячейках идет почти не перемешивающимися слоями, то про такой аккумулятор говорят, что он стратифицирован.  Показания ареометра в этом случае также окажутся не точными из-за того, что на поверхность поднимется самый легкий слой, а тяжелые опустятся ближе ко дну.

Плотность электролита различна для разных типов аккумуляторных батарей. В аккумуляторах глубокого разряда максимальную удельную энергию получают при плотности 1,330. Авиационные аккумуляторы имеют плотность до 1,285, а тяговые аккумуляторы погрузчиков около 1,280. У стартовых аккумуляторов плотность ниже – 1,265. Самая низкая плотность электролита у аккумуляторов, предназначенных для буферного режима работы —  около 1,225.

Температура электролита, С Плотность при полной зарядке
40 1,266
30 1,273
20 1,280
10 1,287
0 1,294

Низкая концентрация серной кислоты уменьшает коррозию и продлевает срок службы аккумуляторных батарей, но снижает удельную энергию или емкость. Высокая искусственно повышает напряжение холостого хода, и приводит к неправильному определению состояния с помощью ареометра или вольтметра. Однако абсолютно правильных значений плотности не существует.

Так одна и таже модель аккумуляторов глубокого разряда в полностью заряженном состоянии может иметь плотность 1,277  —  1,305, а в полностью  разряженном 1,097  —  1,201.

Температура — это еще один фактор, влияющий на плотность электролита. Чем ниже температура, тем плотнее электролит. В таблице 3 представлена зависимость плотности электролита аккумулятора глубокого разряда от температуры

Ареометр покажет заряженность аккумулятора точнее, если измерять плотность не сразу после зарядки, разряда или добавления в аккумуляторную батарею воды, а спустя некоторое время.

Счетчик ампер-часов

Профессиональные портативные устройства, ноутбуки и медицинское оборудование определяют заряженность с помощью кулонометров, которые измеряют входной и выходной ток аккумулятора. Поскольку в качестве единицы измерения в них используется  Ампер-секунда (As), то кулонометры также называют счетчиками ампер-часов. Кулонометры получили название в честь Чарльза-Августина де Кулона, открывшего в восемнадцатом веке закон взаимодействия двух неподвижных электрических зарядов.

Счетчики ампер часов определяют заряженность точнее, чем вольтметры и ареометры. Однако они не учитывают потери энергии — аккумулятор всегда сохраняет меньше ампер часов, чем получает во время зарядки. У литиевых аккумуляторов кулоновская эффективность выше, а уровень саморазряда ниже, поэтому с этим типом АКБ счетчики ампер часов работают особенно хорошо.

Blue Sea 1830 Sterling Power PMP1
   
Максимальный измеряемое напряжение, В 70 199
Максимальный измеряемый ток, А 500 199
Шунт 500А/50мВ 200А/100мВ
Количество подключаемых аккумуляторных батарей 3 4
Измерение напряжения аккумуляторов, шт 3 4
Измерение тока аккумуляторов, шт 1 4
Измерение заряженности аккумуляторов, шт 1 1
Реле Высокое и низкое напряжение, высокий ток, низкий заряд аккумулятора
Подключение Отрицательный проводник Положительный или отрицательный проводник

 

Современные кулонометры учитывают саморазряд из-за старения аккумулятора и изменения окружающей температуры. Однако некоторым моделям требуется периодическая калибровка для того чтобы «цифровой аккумулятор» в их памяти совпадал с реальным «химическим аккумулятором».

Калибровку исключают с помощью алгоритма «обучения», подсчитывающего сколько энергии аккумулятор отдал за предыдущий цикл разряда. Другие устройства дополнительно контролируют время зарядки, поскольку считается, что потерявший емкость аккумулятор зарядится быстрее, чем хороший.

Импедансная спектроскопия

Импедансная спектроскопия – еще один способ определить заряженность аккумуляторной батареи. Это технология не нова, но до последнего времени ее развитие сдерживалось размерами устройств и их высокой стоимостью.

Сущность метода состоит в следующем. Тестер сканирует аккумулятор электрическим сигналом малой амплитуды частотой 20 — 2000 Гц. Полученный отклик измеряется и обрабатывается процессором, который составляет «портрет» аккумуляторной батареи.  Зависимость электрохимического импеданса аккумулятора от частоты сигнала позволяет исследовать различные свойства аккумулятора и выдавать данные о его емкости, токе холодного пуска и состоянии заряда в течении 15 секунд

Импедансная спектроскопия подходит для работы с аккумуляторами под постоянной нагрузкой в несколько десятков ампер. Поляризационное напряжения и поверхностный заряд в этом случае не влияют на показания прибора, поскольку состояние заряда аккумулятора измеряется независимо от напряжения. Метод  помогает отличить нормальный аккумулятор с низким уровнем заряда от аккумулятора с дефектом.

С помощью импедансной спектроскопии определяют заряженность новых аккумуляторов с хорошо известной постоянной емкостью. Измерения можно проводить под нагрузкой, но заряжать аккумулятор во время теста нельзя.

 

Уровень заряда аккумулятора автомобиля по напряжению

Главная » Разное » Уровень заряда аккумулятора автомобиля по напряжению

Определяем степень заряженности аккумулятора по напряжению

Степень заряда автомобильного аккумулятора замеряют при приобретении новой АКБ и при возникновении проблем во время эксплуатации. И если летом допустима определённая разряженность батареи, то с понижением температуры могут возникнуть трудности с энергообеспечением оборудования или даже запуском двигателя. Определение степени заряженности аккумулятора — простая процедура, которую можно осуществить самостоятельно.

Нормальный заряд аккумулятора

Приобретая новый источник питания, следует проверить степень заряженности аккумулятора, подразумевающую количество энергии, которое может выдавать аккумуляторная батарея на протяжении определённого времени. Именно поэтому замеряется заряд АКБ в Ампер-Часах. Для получения максимально грамотных показаний стоит проводить несколько замеров: без нагрузки или с ней.

Для новой АКБ уровень разности потенциалов должен быть больше 12 вольт. Если напряжение аккумулятора автомобиля упало до 10,8В, то использование такой батареи не рекомендуется — её следует зарядить. После полной зарядки АКБ показатель напряжения будет равен примерно 12,6 вольтам. Плотность электролита целиком заряженного аккумулятора составляет приблизительно 1,28 гр/см3.

Как изменяется напряжение при разряде аккумулятора

Прямая связь таких параметров, как напряжение и состояние химических элементов (электролита и пластин), а также уровня зарядки, отражается на работоспособности всей системы.

После полного заряда автомобильного аккумулятора электролит имеет высокую концентрацию кислоты, и напряжение батареи максимально. Во время эксплуатации плотность уменьшается, в связи с этим падает значение напряжения, следовательно и заряд АКБ. Стоит отметить, что разность потенциалов источника питания изменяется не только от заряда аккумулятора, но и от количества приборов, подключённых к сети. 

Как соотносятся заряженность батареи и напряжение аккумулятора, можно увидеть на этом рисунке:  

Тесно связаны напряжение и ёмкость АКБ. Оба параметра производитель указывает в модели источника питания. Они показывают, какую нагрузку энергии выдаёт аккумуляторная батарея на протяжении определённого времени разряда. Большие токи и быстрый разряд уменьшают ёмкость источника питания, меньшие — могут способствовать увеличению этого показателя. 

Остаточную ёмкость аккумулятора принято проверять:

  • по напряжению под мощностью при помощи нагрузочной вилки и постоянного тока;
  • спектральным анализом;
  • приборами, снимающими показания при переменном токе.

Все эти способы базируются на сведениях о сопротивлении АКБ, что позволяет только качественно оценить состояние источника питания. Зависимость ёмкости аккумулятора от напряжения не является причиной для установления работоспособности батареи. Связано это с возможным наличием плавающего заряда даст совершенно нормальный результат диагностики, что не будет соответствовать действительности. Поэтому мы рекомендуем проверять остаточную ёмкость АКБ от напряжения с помощью специалистов, которые проведут компьютерное исследование батареи.

Как правильно замерить напряжение аккумулятора

Максимально точные значения можно получить, осуществив комплекс диагностик. Для этого необходимо иметь при себе специальные устройства (мультиметр,  вольтметр или нагрузочную вилку). Для осуществления измерений напряжения от аккумулятора необходимо соединить контакты устройства и клеммы батареи.

Во время диагностических процедур стоит понимать, что источник питания, подсоединённый к бортовой системе авто, потребляет энергию. Поэтому показания могут быть несколько ниже, но они не должны опускаться ниже значений 11—11,5 вольт. Проведение корректных измерений допустимо на полностью отключённой и заряженной АКБ, то есть электрическая цепь должна быть разомкнута.  Однако это необязательное условие: если вы проверяете напряжение в замкнутой цепи, то учитывайте определённую погрешность.

  1. АКБ подсоединена к системе автомобиля, который не заведён. При этом условии бортовая сеть потребляет определённое количество энергии, поэтому показатель напряжений должен находиться в диапазоне 12,5—13,0 В.
  2. На заведённой машине с выключенными источниками потребления энергии показания прибора должны варьироваться в промежутке от 13,5 до 14 вольт. Более высокие показания говорят о том, что батарея разряжена, а генератор работает не в штатном режиме. Стоит учесть, что повышение данных в холодное время года не является точным свидетельством разряженности АКБ. Если в течение некоторого времени вольтаж вошёл в рамки, то система полностью работоспособна. Пониженные показатели (от 13 до 13,4 вольта) говорят о некоторой разряженности батареи. Необходима зарядка аккумулятора.
  3. На заведённой машине с включёнными источниками потребления электроэнергии значение напряжений должно быть больше 12,8—13,0 В.

Обращаем ваше внимание, работа с мультиметром или вольтметром допускает обратное соотношение полюсов измерительного прибора и клемм АКБ. Нагрузочная вилка должна использоваться строго в соответствии с полярностью.

Мы не рекомендуем проверять напряжение аккумулятора в машине с помощью бортовой системы, потому что она подключена не напрямую к батарее. Поэтому допускаются определённые погрешности измерений.

Проверка заряда аккумулятора по напряжению рекомендуется спустя некоторое время после полной зарядки аккумулятора автомобиля, а также в условиях рабочей температуры (около 20 градусов Цельсия).

Ниже представлена таблица «Степень заряда АКБ по напряжению».

Уровень заряда АКБ

Напряжение в разомкнутой цепи  малосурьмянистых (Sb/Sb) и гибридных (Sb/Ca) аккумуляторов, вольт

Напряжение в разомкнутой цепи

в кальциевых (Ca/Ca) и AGM/Gel (Ca/Ca) аккумуляторах, вольт

100%

12,516—12,663

12,666—12,813

75%

12,316—12, 463

12,466—12,613

50%

12,106—12,253

12,266—12,413

25%

11,926—12,073

11,866—12,013

0%

11,756—11,903

11,666—11,813

Таблица 1. Степень заряда аккумулятора по напряжению.

Как изменяется плотность электролита при разряде аккумулятора

Под плотностью следует понимать соотношение дистиллированной воды и серной кислоты (65% к 35% соответственно), являющееся максимально оптимальным для автомобильных источников электрического питания и обеспечивающее накопление заряда электричества. Чем ниже плотность электролита, тем ниже напряжение аккумулятора автомобиля и уровень его заряда. При увеличении плотности ухудшается работоспособность АКБ.

Определённая степень разряда батареи характеризуется активным поглощением серной кислоты и её оседанием на пластинах. Сульфация металлических элементов становится причиной увеличения их жёсткости и неспособности участвовать в химическом процессе. Так как серная кислота тратится, меняется соотношение компонентов — жидкость становится менее плотной, что сказывается на способности аккумулятора в машине держать заряд.

Наглядно увидеть зависимость уровень заряда аккумулятора от плотности электролита можно в этом графике:

Уровень заряда АКБ

Значение плотности электролита

100%

1,249—1,297

75%

1,209—1,257

50%

1,174—1,222

25%

1,139—1,187

0%

1,104—1,152

Таблица 2. Степень заряда аккумулятора по плотности.

Определение степени зарядки аккумулятора по встроенному гидрометрическому индикатору

Диагностика работоспособности источника питания вышеописанными способами нужна в тех случаях, когда аккумуляторная батарея не оснащена специальным индикатором. Наличие указателя зарядки аккумулятора автомобиля позволяет оценить состояние источника питания без использования дополнительных средств.

При заряде батареи свыше 60% индикатор горит зелёным светом. Это означает полную исправность АКБ и возможность запуска двигателя. Отсутствие зелёной индикации и тёмный цвет окошка сообщает о низком заряде батареи и необходимости её зарядить. Запуск автомобиля может быть затруднён. Светлый указатель информирует о том, что процент дистиллированной воды мал — её необходимо долить.

В данной статье мы постарались максимально развёрнуто ответить на все вопросы о степени зарядки АКБ по напряжению. Для диагностики состояния источника питания вам понадобится специальный инструмент:

  • вольтметр или мультиметр, с помощью которых можно провести исследования как по вольтажу, так и по значениям сопротивления;
  • ареометр, замеряющий плотности электролита;
  • устройство необходимое для заряда АКБ, имеющей определённую степень разряженности.

Для удобства восприятия информации в тексте представлена таблица заряда аккумулятора и таблица напряжения аккумулятора автомобиля.

Во время работ не забывайте про степень зарядки источника питания, которая напрямую влияет на получаемые показания. Определить степень заряженности вам также помогут вышеперечисленные приборы.

Аккумулятор — важный элемент системы машины, позволяющий ей полноценно функционировать, даже когда она не заведена. Вряд ли кому-то хочется в неподходящий момент оказаться перед проблемой разряженного источника питания. Мы настоятельно рекомендуем проводить диагностику батареи с определённой периодичностью. А как вы проверяете заряд автомобильной АКБ, поделитесь с нами в комментариях.

Определяем степень заряженности аккумулятора по напряжению Ссылка на основную публикацию

Напряжение зарядки аккумулятора автомобиля

Автомобильная батарея состоит из 6 элементов, соединенных последовательно. Каждая банка имеет полный заряд 2,10-2,15 В, поэтому общее напряжение суммируется, составляет 12,6 – 12,8 В. Какое напряжение у АКБ после отключения ЗУ? При установке аккумулятора в авто величина напряжения после зарядки должна быть 12,4 В. это нормально. Аккумулятор автомобиля стартовый, в период запуска двигателя разряжается, в процессе движения восстанавливает энергию от генератора машины. Если напряжение в аккумуляторе снижается до 12 В, устройство требует зарядки от сети. Большая потеря заряда в банках характеризуется, как глубокий разряд, разрушающий батарею.

Напряжение зарядки аккумулятора автомобильным зарядным устройством

Автомобиль, эксплуатируемый с преимуществом длинных пробегов, успевает полностью зарядиться от генератора для следующего пуска. Но заряд его не будет полным. Степень зарядки аккумулятора можно определить по напряжению на клеммах. Чем меньше величина, тем слабее концентрация электролита в банках.

Проверить заряд аккумулятора, можно воспользовавшись мультиметром. Следует установить градуировку «переменный ток» и замерить показатель на клеммах. Можно определить уровень заряда по плотности электролита.

Степень зарядки автомобильного аккумулятора определяется по напряжению, как в таблице.

Чтобы поднять емкость аккумулятора, необходимо зарядить его специальным зарядным устройством. Это преобразователь напряжения, выпрямитель. Аккумуляторы бывают обслуживаемые, необслуживаемые, гелевые, AGM, литиевые. Напряжение и ток зарядки их отличается по напряжению, времени, длительности циклов. Есть универсальные ЗУ, рассчитанные на переключение режимов для разных моделей АКБ, регулирование параметров.

Напряжение на клеммах аккумулятора при зарядке

Для зарядки аккумулятра от зарядного устройства выбирают режим с постоянным током или напряжением. Оба они одинаково эффективны, но применяются к разным батареям. В процессе зарядки и эксплуатации аккумулятора необходимо производить замеры напряжения на клеммах кислотного аккумулятора.

Чтобы зарядить батарею на 12 В, потребуется установить режим постоянного напряжения 16 -16,5 В. Используя ток 14,4 В можно зарядить аккумулятор на 75-85 %. При постоянном напряжении сила зарядного тока величина переменная, ограничивается только ЗУ.

Какое напряжение для зарядки нужно установить? Исходят из достижения критического напряжения, сопровождающегося «кипением» — выделением газа из банок автомобильного аккумулятора. Нормально заряженным считают аккумулятор, с напряжением на клеммах от 12,6 до 14,5 В. Снимать показания следует прибором, не полагаясь на бортовой компьютер. Замеры на работающем двигателе, и в отключенной батарее отличаются.

Допустимое напряжение зарядки на клеммах аккумулятора при работающем моторе варьируется 13,5 -14 В. Показатель показывает недозаряд батареи, если напряжение выше. Нужно повторить замер через 2 минуты, возможно, батарея разрядилась при запуске. Если напряжение зарядки низкое – аккумулятор теряет ресурс или проблемы исходят от автомобильного генератора. Проводить замеры нужно, отключив бортовые системы.

Замеряя напряжение зарядки аккумулятора на неработающем авто, невозможно выявить проблемы с генератором, однако хорошо определяется степень зарядки аккумулятора. Напряжение 12,5 – 14 В говорит об отсутствии проблем. При низком показателе необходимо проверить:

  • состояние электролита – субстанция должна быть прозрачной, уровень нормальным;
  • многое зависит от уровня заряда АКБ;
  • определение возможности подзарядки до оптимального напряжения.

Тестирование выявит проблемы с аккумулятором, его работоспособность.

Зарядка аккумулятора постоянным сопротивлением

Возможна ли зарядка АКБ с постоянным сопротивлением? Из формулы I =U*R, понятно, если установить сопротивление величиной постоянной, то переменными станут ток или напряжение. Но внутри аккумулятора сопротивление – величина переменная, влияющая на поглощение энергии. Полное сопротивление складывается из сопротивления поляризации, которое меняется и омического, остающегося стабильным в одинаковых условиях и для конкретного аккумулятора.

На сопротивление влияют температура, степень разряженности, концентрация электролита, учтенные в характеристиках разрядных кривых АКБ. Но если в формуле сопротивление величина переменная во времени и состоянии автомобильного аккумулятора, то постоянным при зарядке может быть ток, напряжение или комбинирование тока и напряжения. Для сглаживания  величины тока зарядки используется резистор — балластное сопротивление.

Какое напряжение выставлять при зарядке аккумулятора

Напряжение это разность потенциалов, и ток потечет в ту сторону, где эта величина будет меньшей. Поэтому напряжение зарядного устройства выбирается всегда выше, чем уровень зарядки автомобильного аккумулятора. Чем больше разница напряжения, тем быстрее и полнее наберет емкость аккумулятор автомобиля после зарядки.

Во время зарядки при постоянном напряжении предел установленного на ЗУ параметра ниже, чем характеристика, при которой начинается выделение газов из обслуживаемого аккумулятора. Какое значение разности потенциалов нужно для зарядки автомобильного аккумулятора? Максимальное напряжение, применяемое при зарядке батареи 16, 5 В. Какой параметр должен быть, зависит от вида АКБ. От напряжения зависит время и полнота зарядки аккумулятора. Соотношение напряжения заряда, восстановления емкости для батареи 12 В за 24 часа таково:

  • Напряжением 14,4 В можно зарядить батарею на 75-80 %;
  • Используя напряжение 15 В степень заряда 85 – 90 %;
  • Напряжением 16 В батарея заряжается на 95 – 97 %;
  • Максимальным напряжением 16,3 -16,5 В батареи заряжаются полностью.

При достижении напряжения на батарее 14,4 – 14,5 на ЗУ загорается сигнал окончания зарядки.

Установлено, что именно это напряжение автомобильного аккумулятора не создает газовыделения после и во время зарядки. Поэтому при реальной эксплуатации автомобилей, генератор через регулятор напряжения ограничивает максимальный уровень напряжения этим значением. Летом этот показатель близок к 100 % емкости, зимой соответствует 13,9-14,3 В, при работающем моторе, что соответствует 70-75 % емкости.

Максимальное напряжение зарядки аккумулятора

Мы знаем, современные авто высокого класса имеют бортовую систему, работающую на 16 В. Какие аккумуляторы применяются в этих АКБ? Для того чтобы не было газовыделения, ситема должна быть закрытой.

Значит, необслуживаемые Ca/Ca аккумуляторы могут выдержать жесткие условия эксплуатации. Для них используется особый режим зарядки. Использование кальция вместо сурьмы позволяет вести зарядку аккумулятора повышенным напряжением, при этом электролит вскипает. Необслуживаемый аккумулятор не терпит резких перепадов напряжения в бортовой сети. Он предназначен для автомобилей с хорошей системой электронного контроля напряжения. Более терпимы к условиям эксплуатации гибридные батареи, из малосурьмянистых и кальциевых пластин.

Напряжение аккумулятора в конце зарядки

После полной зарядки АКБ заряд несколько изменится. Происходит диссоциация электролита с заполнением пор токовыводящих пластин. Установленный в подкапотное пространство автомобильный аккумулятор принимает температуру окружающей среды, и емкость изменится в большую сторону при жаре или падает при минусовых температурах. Поэтому точно узнать после зарядки, какое напряжение аккумулятора автомобиля, можно, установив его на место. Даже, находясь в мастерской, напряжение на клеммах изменяется. Это особенно заметно, если не полностью проведен цикл и ток зарядки не упал до 200 мА. При этом происходит перераспределение заряда, и возможна дополнительная подпитка устройства энергией.

Но если после зарядки аккумулятора напряжение падает на работающей машине – это повод для ревизии генератора или замены аккумулятора.

Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения

Каждый вид аккумуляторов заряжается на основании характеристик видов использованный конструкций. Самое низкое напряжение зарядки имеют обслуживаемые, гелевые и литиевые аккумуляторы. Причины вскипание, разрушение состава, пожароопасность. Если обслуживаемый аккумулятор можно зарядить простейшим ЗУ, литиевые и гелевые системы требуют соблюдения 2 ступенчатого комбинированного режима накопления энергии.

Все системы рассчитаны на предотвращение перезаряда, снабжены автоматическим отключением питания при достижении напряжения, какое требуется для автомобильного аккумулятора. При зарядке происходит постепенное снижение силы тока из-за повышения сопротивления, напряжение остается стабильным. После зарядки процесс электрохимической реакции продолжается, в виде незначительного саморазряда.

Важно, чтобы напряжение зарядки всегда превышало параметры, нужные для эксплуатации прибора. Чтобы ток перетекал, нужен уклон, которым является разность напряжения между ЗУ и батареей.

Видео

Предлагаем посмотреть советы специалиста, как правильно заряжать и обслуживать аккумулятор автомобиля, какое напряжение должно быть на аккумуляторе после зарядки.

Какое должно быть напряжение автомобильного аккумулятора, советы бывалых

Двигатель — это «сердце автомобиля», тогда аккумулятор  это часть его  нервной системы — это его спинной мозг. От нормально функционирующей батареи зависит работа электроприборов и конечно пуск двигателя. Особенно критичен пуск в холодное время. К зиме аккумулятор должен быть подготовлен. Любой диагност и опытный автолюбитель знает, что ключевой показатель при диагностике аккумулятора — это его напряжение.

Напряжение — это физическая величина, значение которой равно работе эффективного электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемой при переносе единичного пробного электрического заряда из точки A в точку B.

Если говорить простыми словами, то это накопленная энергия, которую аккумулятор передаст стартеру при повороте ключа. Стартер эту энергию потратит, а генератор потом компенсирует. Этот процесс должен проходить неразрывно. Водитель должен постоянно следить за величиной напряжения. Чтобы не запутаться и сделать всё правильно рассмотрим всё по порядку.

Нормальные показатели с нагрузкой и без

Чтобы распознать неполадки, нужно знать как аккумулятор работает в норме. Для выявления отклонений в работе требуется знать какое напряжение должен показывать заряженный аккумулятор автомобиля. Рассмотрим как правильно определить заряд аккумулятора.

Очень важно понимать в какой момент производить замер: в покое или под нагрузкой.     Это принципиально разные величины. Прежде всего рассмотрим номинальное и фактическое  напряжение в покое заряженного АКБ без нагрузки.

  • Номинальное (в покое) должно быть 12,6 — 12,7 В. Данная цифра прописана в паспортах и инструкциях к аккумуляторам почти любого производителя и она говорит о полной исправности и нормальной работы батареи.
  • Фактическое (в покое) несколько отличается от номинального. На деле диапазон колеблется в пределах от 12,4 до 12,8 В.

При замерах напряжения аккумулятора в покое величина может подняться до 13,2 В. Такая картина возникнет, если замерять сразу после зарядки, поэтому необходимо подождать 30 минут и повторить замер. Тогда вы увидите реальный показатель.

Чаще всего 12,6 вольт — это то каким должно быть напряжение нормального АКБ.

Важно! Если заряд аккумулятора в покое упали ниже 12 В — это говорит о недостаточной заряженности АКБ и необходимо срочно поставить батарею на зарядку.

Теперь разберёмся с напряжением аккумулятора под нагрузкой. Для чего она нужна и каковы нормативы?

Нагрузка на аккумулятор требуется для проверки работоспособности АКБ. Нормативное напряжение может вынести любая АКБ, а вот уже нагрузку далеко не любая. Если нагрузить батарею, то напряжение изменится.

Проверка эта очень простая. Специальным прибором нагружаем аккумулятор.

Нагрузка должна быть почти в два раза больше емкости батареи. Например, если Ваш аккумулятор имеет емкость 80 А/ч, нагружаем его на 160 ампер.

Нагрузка даётся на 5 секунд (не больше)! Напряжение должно получиться выше 9 вольт. Если заряд падает ниже этого предела — это значит аккумулятор разряжен, либо его дальнейшая эксплуатация невозможна. В этом процессе есть один нюанс. После нагрузки, напряжение должно приблизиться к норме примерно за 5-6 секунд.

Чтобы узнать в каком состоянии аккумулятор, нужно повторить весь процесс после зарядки. Если со второго раза величина поднимается до 9 вольт и выше, значит АКБ в нормальном состоянии, но был разряжен.

Определение уровня заряженности

Измерение напряжения АКБ производится мультиметром (также подойдут вольтметр или нагрузочная вилка). Для того чтобы замерить напряжение (неважно под нагрузкой или в покое) необходимо перевести регулятор мультиметра в режим «U» и прислонить щупы прибора к клеммам аккумулятора. На дисплее отобразиться результат замера.

Как писалось выше — замер можно производить в покое и под нагрузкой. В первом случае, а также, в случае, если мы берём нагрузку с внешнего прибора — электрические цепи должны быть разомкнуты, зажигание отключено.

Проверка напряжения аккумулятора под нагрузкой при помощи бортовой сети автомобиля — нежелательна, потому что сеть подключена не напрямую к батарее. Поэтому здесь могут быть погрешности измерений и неточности.

Важно!  Нагрузочная вилка должна использоваться строго в соответствии с полюсами (плюс или минус). А вот при замерах вольтметром или мультиметром можно не обращать внимание на полярность щупов и клемм аккумулятора.

Помимо напряжения, есть ещё уровень заряженности аккумулятора Эти две величины неразрывны между собой. Зная нормальное и фактическое напряжение батареи, мы можем определить до какой степени она заряжена, нужно ли подзаряжать ещё. Рассмотрим как проверить уровень заряда аккумулятора.

Таблица заряженности

Данная таблица поможет определить состояние аккумулятора и степень его заряженности.

Напряжение АКБ Степень заряженности АКБ
12,6 вольт и выше 100 %
12,5 вольт 90 %
12,42 вольт 80 %
12,32 вольт 70 %
12,2 вольт 60 %
12,06 вольт 50 %
11,9 вольт 40 %
11,75 вольт 30 %
11,58 вольт 20 %
11,31 вольт 10 %

Определить уровень заряда по напряжению не трудно.  Как видно из таблицы — при снижении напряжения до 12,06 вольт, можно говорить о разрядке аккумулятора наполовину. Если напряжение падает до 11,31 вольт, значит он заряжен всего лишь на 10%. Падение напряжения ниже говорит о его полном разряде. Напротив, если заряд аккумулятора 12,6 вольт и выше, значит он заряжен полностью и подзарядка не требуется. Напряжение в 12,5 — 13 вольт — именно то, до которого и нужно заряжать.

Нужно помнить что эти данные актуальны только для классических свинцово — кислотных АКБ, заряженность EFB, AGM, GEL и прочих, технологичных батарей требуется проверять по другим таблицам. К примеру вольтаж полностью заряженного EFB аккумулятора равен 16, вольт.

Полезное видео

Подробное видео об определении работоспособности аккумулятора по напряжению:

Причины отклонений от нормы

Если заряженная батарея теряет заряд в одночасье, причин может быть целый ряд. Уровень заряда аккумулятора может быстро снижаться вследствие естественной причины и ряда неполадок:

  • АКБ просто исчерпала свой ресурс из-за длительной эксплуатации и требует замены.
  • Также может сломаться генератор, который заряжает батарею в поездке и компенсирует затраты энергии аккумулятора на пуск стартера.
  • Если аккумулятор новый и замены не требует, а генератор работает без нарушений — вероятно, в автомобиле есть серьезные проблемы с током в виде его постоянной утечки.

Подробно вопрос диагностики тока утечки в данной статье не рассматриваются, но ему нужно уделить пристальное внимание. В двух словах: ток утечки — это потребление тока, непредусмотренное конструкцией авто, которое планомерно садит ваш аккумулятор. Теоретически причиной возникновения тока утечки может оказаться любой прибор, подключенный к бортовой сети автомобиля.

Читайте также:  Самостоятельно производим калибровку батареи андроид

Все вышеуказанные причины и неполадки разряжают ваш аккумулятор. Этим объясняется падение напряжения, в случае их появления. К счастью, нормальная и своевременная диагностика помогает легко их выявить и устранить.

Нельзя не отметить, что может возникнуть и обратная ситуация. Когда напряжение превысит 13 В и произойдёт так называемый перезаряд АКБ. Произойти это может по причине неисправного генератора (за исключением тех случаев, когда автовладелец намеренно перезарядил АКБ на станции, например для того чтобы поднять плотность электролита). Привести это может к выкипанию электролита и выходу батареи из строя. Вот основные неисправности машины, которые могут привести к перезаряду АКБ:

  • Сломано реле устройства. Этот элемент отключает генератор после полной зарядки батареи. Если он не работает — ток и дальше поступает в полностью заряженную батарею. Это простая неполадка, заменить реле не трудно, да и недорого.
  • Сломан сам генератор. Ремонт обойдётся дороже, но суть та же, что и в предыдущем пункте.
  • Неверно выбрано зарядное устройство.

Повторные замеры напряжения на клеммах аккумулятора после устранения причин и нескольких часов его эксплуатации показывают правильность той или иной причины. Важно оценить и такие показатели, как уровень плотности электролита.

В заключении хотелось бы отметить, что своевременная диагностика и устранение причин продлит срок жизни Вашего аккумулятора и сбережёт нервы и деньги в кошельке.

Какое напряжение должно быть на аккумуляторе

Главная > Теория > Какое напряжение должно быть на аккумуляторе

Аккумулятор для автомобиля – настолько важный элемент, что он может даже при выключенном моторе поддерживать работу многих узлов машины, работающих от электричества, а также системы сигнализации. Однако, главная задача аккумуляторной батареи (АКБ) состоит в запуске стартера после поворота ключа зажигания. Если в процессе работы двигателя генератору не хватает мощности, АКБ является резервным вариантом. Однако выполнять все возложенные функции аккумулятор может только, если сам будет достаточно заряжен, поэтому любому автолюбителю необходимо знать, каким же должно быть напряжение на аккумуляторной батарее.

Аккумулятор – один из важнейших элементов автомобиля

Что такое аккумуляторное напряжение

Напряжение АКБ, а также показатели объема и плотности электролитической жидкости в ней способны показать, насколько пригоден данный аккумулятор к работе. Для длительной и беспроблемной службы этого агрегата необходимо постоянно контролировать уровень его заряда и другие параметры и вовремя его подзаряжать.

Напряжением аккумуляторной батареи считается разница между потенциалами на ее выводных концах. Этот показатель неразрывно связан с понятием электродвижущей силы – ЭДС (она обуславливает течение электричества по цепи, а также существование той самой разницы потенциалов). При отсутствии ЭДС напряжение просто не появится. Однако даже если электрическая цепь разомкнута, в АКБ присутствует электродвижущая сила и, соответственно, имеется напряжение.

Чем и в чём измеряется напряжение

Так же, как и электродвижущая сила, аккумуляторное напряжение принято  считать в вольтах. Согласно электрофизической формуле, величина ЭДС есть сумма напряжения и произведения тока в цепи на внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи. Проще говоря, нормальное напряжение аккумулятора вкупе с током внешней нагрузки и составляют его электродвижущую силу.

Для того чтобы определить, сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор, пригодятся такие приборы, как тестер-мультиметр или совсем простой вольтметр.

Прибор для измерения напряжения в АКБ – мультиметр

Чтобы проверить заряд аккумулятора с помощью мультиметра, он должен быть выставлен в режим контроля напряжения. Его щупы-манипуляторы соприкасаются с:

  • положительным выводом – щуп красного цвета;
  • отрицательным выводом – щуп черного цвета.

Важно! Не стоит бояться перепутать выводы, в таком случае просто показатели аккумулятора по напряжению выйдут отрицательными, а это невозможно.

Обратите внимание! Предварительно следует разомкнуть электрическую цепь автомобиля, т. е. попросту снять аккумуляторную батарею (или убрать клеммы), чтобы АКБ работал без нагрузки. Значение напряжения будет высвечиваться на дисплее мультиметра.

При нежелательности или невозможности разрыва цепи в авто можно использовать специальные накладные датчики с эффектом изменчивости напряжения магнитного поля, если по ним пропускается электроток заданной величины. Такие измерения будут более точными.

На станциях техобслуживания профессионалы применяют для контроля напряжения, которое способен выдавать  аккумулятор, так называемую нагрузочную вилку – некоторое количество шунтов с определенным сопротивлением, которые присоединяются к батарее. В такой вилке уже есть внутренний вольтметр. Для измерения напряжения этим прибором также не требуется размыкать цепь. Показатели, полученные с помощью нагрузочной вилки, дают возможность оценить, какой уровень напряжения показывает аккумулятор при запуске двигателя.

Нагрузочная вилка имеет встроенный вольтметр

Норма заряда АКБ

Итак, какое напряжение должно быть на аккумуляторе, когда он полностью зарядится?

Нормой для АКБ из шести элементов является от 12,6 до 12,9 вольт. Это напряжение, выдаваемое в полностью заряженном состоянии, т. е. на одну «банку» приходится 2,1-2,15 вольта. Если измерения приносят меньшие цифры, аккумулятор разрядился или сломан, это чревато более медленным вращением стартера и плохой работой двигателя.

Напряжение на клеммах аккумулятора, которое измеряется в момент заведения мотора от стартера, должно быть не ниже 9,5 вольт (оптимально 13,5-14 вольт). Если значение опускается ниже нормы, это повод считать стартер неисправным (чем дольше он используется, тем более это вероятно). Если же показатели превышают норму (могут достигать 14,5 вольт), значит, аккумуляторная батарея очень сильно разряжена, и генератор это компенсирует повышенной выработкой тока.

Напряжение АКБ зависит и от плотности, и температуры электролитической жидкости в ней. Чем выше плотность, чем выше уровень напряжения батареи. Существует специальная таблица, показывающая зависимость процента заряженности аккумулятора, плотности и температуры электролита. Например, при 100-%ном уровне заряда напряжение составит 12,7 вольт, плотность электролита – 1,265 грамм/см3, а температура замерзания – 60 градусов. При половинном (50%) заряде напряжение – 12,20 вольт, плотность – 1,19 грамм/см3, а температура – 24 градуса.

Что делать, если аккумулятор разряжается

Если измерения показывают низкий заряд аккумулятора, это не значит, что он не пригоден к использованию. Конечно, все автоспециалисты в один голос советуют держать заряд батареи на ста процентах, однако достичь такого положения можно, только если сначала заряжаем ее и потом постоянно пускаем на выводы электричество, компенсирующее потери при саморазрядке.

Крайне не рекомендуется использовать АКБ в автомобиле, если напряжение в нем составляет меньше 12 вольт. Такая батарея обязательно требует зарядки, ибо ее работа в таком состоянии приведет к повышенному сульфатированию аккумуляторных пластин и, как следствие, резкому снижению батарейной емкости.

Дополнительная информация. Также может случиться т.н. глубокий разряд, пара случаев которого окончательно и необратимо выводят кальциевые батареи из строя.

Процесс зарядки автомобильного аккумулятора

Производить зарядку сетевым зарядным аппаратом необходимо по всем правилам, а также вовремя заменять вышедшие из строя элементы на новые. На 100%-ную зарядку требуется не менее 9 или даже10 часов, а вовсе не пару часов, как индексируется на зарядке. Необходимо придерживаться следующих правил:

  • пробки аккумулятора должны быть откручены для контактирования с кислородом;
  • при недостаточном уровне электролитической жидкости добавляется дистиллированная вода;
  • при слишком низком уровне электролита лишь в одном элементе батареи (или во всех сразу) аккумулятор восстановлению не подлежит;
  • такой же вывод следует из слишком мутной жидкости в «банках» акб;
  • если аккумулятор необслуживаемый (в т.ч. гелевый), зарядка должна производиться не больше 2 часов.

Напряжение на аккумуляторе – один из главных показателей его работоспособности. Автовладельцам необходимо следить за уровнем заряда и вовремя подзаряжать. При этом срок службы АКБ определяется производителями в количестве раз разрядки и зарядки.

Видео



Что там с зарядом аккумулятора? — android.mobile-review.com

23 июня 2020

Александр Носков

Facebook

Twitter

Вконтакте

Привет! Поговорим о том, как смартфон измеряет заряд аккумулятора, почему он скачет как угорелый и что можно сделать.

В наши дни даже недорогие смартфоны могут порадовать нас производительностью, качеством камер и силой приема сотового сигнала. Казалось бы, живи да радуйся, но существует объективный фактор, который портит удовольствие от использования смартфона, и речь, конечно же, про аккумулятор. Дело даже не в его объеме, или скорости заряда, а в том, что несмотря на все уверения элитных пиарщиков, отследить реальный заряд батареи практически невозможно. Многие из нас часто видели скоростное падение уровня заряда на индикаторе Android или iOS, или наоборот, смартфон «восполнял» 1-2% просто полежав пару минут с выключенным экраном. Эта нестабильность в показаниях и вызывает наибольшее неудовольствие у пользователей, сеет в них недоверие к бренду, расшатывает нервы и раскрашивает мир в черные краски. Особенно, когда на покупку смартфона были потрачены большие деньги. Но прежде, чем обвинять аккумулятор смартфона в асоциальном поведении его хозяина, давайте разберемся, а так ли уж он виноват?

Как смартфоны измеряют уровень заряда

Современный метод на самом деле несложный и дешевый, позволяет убедить стороннего наблюдателя, что он видит реальный заряд аккумулятора смартфона, а если еще операционная система начнет предсказывать разряд, то покупатель будет в полном восторге. Жаль только, что к реальности это не имеет отношения, и вот почему. В смартфоне нельзя разделять понятие измерения уровня заряда смартфона отдельно от заводской статистики тестов батареи. Что происходит? На заводе-изготовителе проводятся тесты конкретной батареи и рисуется эталонный график разряда. Например, такой:


График предоставлен Чедом Кортни (Chad Courtney), Intel Corp.

Абсолютно типичная картина, не существует потребительских (недорогих) Li-ion аккумуляторов, которые бы разряжались равномерно. В данном графике по оси Y указывается уровень напряжения, а по оси X процент заряда. На основе этого конкретного графика, сделанного для конкретного аккумулятора конкретного смартфона, Android OS и высчитывает уровень заряда, который мы видим на экране. Информацию о вольтаже предоставляет аппаратное средство (контроллер аккумулятора), а дальнейшие расчеты производит приложение операционной системы. Разумеется, встроенный в аккумулятор контроллер никогда не допустит разряда батареи до настоящих 0% (на графике уровень заряда 0% соответствует напряжению 3В), подобные ошибки приводят к невозможности запуска процесса заряжания Li-ion аккумулятора. Кстати, в недорогих смартфонах Xiaomi из программы Android One, часто встречалась эта недоработка и их владельцы были вынуждены полностью менять аккумуляторы («пробивать» не заряжающийся аккумулятор сильным зарядом тока никому не советую). В дальнейшем Android OS анализирует работу смартфона и корректирует данные о заряде (и перспективе разрядки), а данные об этом хранит в файле «batterystats.bin», который находится в корневом разделе системы. Заводской «график» никогда не меняется, и изначально хранится в загрузчике (Boot.img).

Из сказанного выше можно сделать несколько выводов:

  1. Метод основан на сравнении заводских параметров и текущем уровне напряжения
  2. Смартфон на самом деле ничего не измеряет, а только делает выводы из полученной извне информации. Т.е., он «думает», что знает уровень заряда и показывает свое предположение пользователю
  3. Если в разделе настроек «батарея» в вашем Android-смартфоне вы видите прямую косую линию, то вас либо нагло обманывают (дешевый суббренд), либо производитель ПО смартфона (Samsung, Apple, Nokia, OnePlus, Huawei и т. д.) ответственно подошел к делу и разработал хороший алгоритм энергопотребления (вовремя понижает и повышает частоты ЦП и ОЗУ)

Когда что-то пошло не так

Что-то всегда может пойти не так, если начинаешь модифицировать смартфон без полных знаний о процессах. Об этом очень хорошо написано в материале Эльдара Муртазина. В чем и я убедился на личном опыте на примере планшета производства DNS (планшет давно гниет на свалке, модель не помню). Суть проблемы была простая – уровень заряда батареи абсолютно всегда отображался некорректно: показывая заряд 100% он мог выключиться через 10 минут, или часами работать на 15%. Не разобравшись в том, как это все работает, я стер файл «batterystats.bin» и получил бесценный опыт. Android OS после перезагрузки планшета создала файл заново и процент зарядки стал работать более корректно, показывая реальный заряд, вот только время работы сократилось в разы. Впоследствии, разобрав устройство, перед тем как его выкинуть (интересно же) из-за смерти флеш-памяти, моему взгляду открылся аккумулятор без какого-либо контроллера вообще. Это была просто стопка листов, обмотанная дешевой пленкой, из которой торчали два провода.

Другим примером «что-то не так», безусловно являются инструкции по «раскачиванию» батареи, которые были в тренде еще несколько лет назад. По задумке «инструкторов», аккумулятор можно было заставить работать лучше (нести больший заряд), если после удаления статистики батареи несколько раз заряжать его до 100% и разряжать до выключения. Владельцы смартфонов для ускорения процесса разряда аккумулятора применяли различные бенчмарки, вновь и вновь запуская их. Привело это к тому, что предполагаемое Android OS время разряда аккумулятора стало более пессимистическим (время рассчитывалось исходя из полной нагрузки на смартфон), но реально смартфон работал дольше! У пользователя девайса складывалось ничем не обоснованное ощущение, что аккумулятор стал «раскачанным» и он передавал «бесценный опыт» дальше, нахваливая данный метод. На старых форумах можно встретить предложение повторять эту процедуру раз в две недели. Лично мне это напоминает другую процедуру, сугубо физиологическую.

Но чаще всего с отображением уровня заряда что-то идет не так у самых обычных пользователей, которые не пытаются изменить прошивку или пользоваться странными советами. И вина этих пользователей заключается лишь в том, что они вместо оригинального аккумулятора на замену купили дешевую копию («зато дешевле»). Или решили воспользоваться более продвинутым предложением и приобрели заднюю крышку с аккумулятором повышенной емкости (производства Nokla или Samsunc). В обоих случаях все ясно, – аккумулятор не соответствует заводским параметрам и статистическим данным, которые накопила Android OS. Даже если пользователь догадается сбросить телефон до заводских настроек, то это не исправит ситуацию и отображаемый уровень заряда начнет удивлять. Поэтому важно пользоваться только оригинальными комплектующими, либо продукцией сторонних поставщиков, которые приобрели лицензию на производство (у Apple, например).

Как измерить реальный заряд аккумулятора сторонними средствами?

Разумеется, есть специальные гаджеты для измерения емкости аккумулятора, стоят они недорого и продаются везде.

Или мультиметром, если он работает в режиме мАч, а аккумулятор смартфона можно извлечь. Для этого заряжаем смартфон на 100% (согласно индикатору Android OS), выключаем смартфон, извлекаем батарею, и соединяем красный щуп мультиметра с плюсом аккумулятора, а черный с минусом. После этого полученную мультиметром цифру делим на емкость аккумулятора, которая указана в ТТХ смартфона, и умножаем полученный результат на 100. Полученная цифра и будет отображать реальный заряд в процентах относительно эталонного значения. Например, мультиметром получаем результат 2800 мАч, производим расчеты с эталонным значением 3000 мАч и в итоге имеем, что реальная емкость аккумулятора нашего смартфона составляет только 93,3%. У операционной системы мультиметра нет, поэтому она будет опираться на сравнение заводских данных и статистику использования, т.е., самозабвенно врать пользователю о том, что «батарея в хорошем состоянии».

А что, если вставить в смартфон мультиметр, а то и измеритель мощности?

Если отбросить фактор размера (потребуется еще одна схема и силовые элементы, которые сделают смартфон толще), то перешагнуть через здравый смысл и законы физики все-равно не получится. По логике вещей, уровень заряда аккумулятора должен измеряться постоянно, а кто-нибудь задумывался, сколько электроэнергии потребляет сам мультиметр? Ведь он фактически заводит заряд в свою электрическую цепь и, перебирая сопротивления (потребляя электричество в процессе), выдает результат. Т.е., аккумулятор у нас один, а устройств электропотребления со схожими параметрами получается два. Поэтому и не устанавливают в смартфоны силовые измерительные приборы, как считаете?

Выводы

Приходится констатировать, что хоть как-то повлиять на срок службы аккумулятора смартфона, или добиться от него правдивых показаний по уровню заряда, пользователь не в состоянии. Все сторонние программы, якобы делающие это, являются заведомым «фейком», и даже вредны. Остается полагаться на совесть и компетентность производителя, пользоваться только оригинальными запчастями, и, главный вывод, – ничего не трогать руками и терпеть, потому что иначе будет только хуже.

И по-прежнему действует правило, которое выглядит так: меньше сторонних приложений – меньше расход заряда батареи.

Расскажите о вашем личном опыте по моддингу Android (касаемо энергопотребления), думаю всем будет интересно.

Эксплуатация аккумуляторов

Автор: Журавлев О. В.

В статье рассмотрены вопросы применения и эксплуатации кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторных батарей, наиболее широко используемых для резервирования аппаратуры охранно-пожарной сигнализации (ОПС)

Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов кислотно-свинцовые герметичные аккумуляторные батареи (далее — аккумуляторы), предназначенные для использования в качестве источников постоянного тока для электропитания или резервирования аппаратуры ОПС, связи и видеонаблюдения, в короткий срок завоевали популярность у пользователей и разработчиков. Наиболее широкое применение получили аккумуляторы, производимые фирмами: «Power Sonic», «CSB», «Fiamm», «Sonnenschein», «Cobe», «Yuasa», «Panasonic», «Vision».

Аккумуляторы такого типа имеют следующие достоинства:


Рисунок 1 — Зависимость времени разряда аккумулятора от тока разряда
  • герметичность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
  • не требуются замена электролита и доливка воды;
  • возможность эксплуатации в любом положении;
  • не вызывает коррозии аппаратуры ОПС;
  • устойчивость без повреждений к глубокому разряду;
  • малый саморазряд (менее 0,1%) от номинальной ёмкости в сутки при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
  • сохранение работоспособности при более чем 1000 циклов 30% разряда и свыше 200 циклов полного разряда;
  • возможность складирования в заряженном состоянии без подзаряда в течение двух лет при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
  • возможность быстрого восстановления ёмкости (до 70% за два часа) при заряде полностью разряженного аккумулятора;
  • простота заряда;
  • при обращении с изделиями не требуется соблюдение каких-либо мер предосторожности (так как электролит находится в виде геля, отсутствует утечка кислоты при повреждении корпуса).

Рисунок 2 — Зависимость емкости аккумулятора от температуры окружающей среды

Одной из основных характеристик является ёмкость аккумулятора С (произведение тока разряда А на время разряда ч). Номинальная ёмкость (значение указано на батарее) равна ёмкости, которую отдает аккумулятор при 20-часовом разряде до напряжения 1,75 В на каждой ячейке. Для 12-вольтового аккумулятора, содержащего шесть ячеек, это напряжение равно 10,5 В. Например, аккумулятор с номинальной ёмкостью 7 Ач обеспечивает работу в течение 20 ч при токе разряда 0,35 А. При расчете времени работы аккумулятора при токе разряда, отличном от 20-часового, реальная ёмкость его будет отличаться от номинальной. Так, при более 20-часовом токе разряда реальная ёмкость аккумулятора будет меньше номинальной (рисунок 1).

Ёмкость аккумулятора также зависит от температуры окружающей среды (рисунок 2).
Все фирмы-производители выпускают аккумуляторы двух номиналов: 6 и 12 В с номинальной ёмкостью 1,2 … 65,0 А*ч.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРОВ

При эксплуатации аккумуляторов необходимо соблюдать требования, предъявляемые к их разряду, заряду и хранению.

1. Разряд аккумулятора

При разряде аккумулятора температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах от минус 20 (для некоторых типов аккумуляторов от минус 30 °С) до плюс 50 °С. Такой широкий температурный диапазон позволяет устанавливать аккумуляторы в неотапливаемых помещениях без дополнительного подогрева.
Не рекомендуется подвергать аккумулятор «глубокому» разряду, так как это может привести к его порче. В таблице 1 приведены значения допустимого напряжения разряда для различных значений тока разряда.

Таблица 1

Ток разряда, А Допустимое напряжение разряда, В/элемент
0,2 С и менее 1,75
От 0,2 до 0,5 1,70
От 0,5 до 1,0 1,55
От 1,0 и более 1,30

Аккумулятор после разряда следует немедленно зарядить. Это особенно касается аккумулятора, который был подвергнут «глубокому» разряду. Если аккумулятор в течение длительного периода времени находится в разряженном состоянии, то возможна ситуация, при которой восстановить полностью его ёмкость будет невозможно.

Некоторые разработчики источников питания со встроенным аккумулятором устанавливают напряжение отключения батареи при ее разряде предельно низким (9,5…10,0 В), пытаясь увеличить время работы в резерве. На самом деле увеличение продолжительности ее работы в этом случае незначительно. Например, остаточная ёмкость батареи при ее разряде током 0,05 С до 11 В составляет 10% от номинальной, а при разряде большим током это значение уменьшается.

2. Соединение нескольких аккумуляторов

Для получения номиналов напряжений свыше 12 В (например, 24 В), используемых для резервирования приемно-контрольных приборов и извещателей для открытых площадок, допускается последовательное соединение нескольких аккумуляторов. При этом следует соблюдать следующие правила:

  • Необходимо использовать одинаковый тип аккумуляторов, производимых одной фирмой-изготовителем.
  • Не рекомендуется соединять аккумуляторы с разницей даты времени изготовления больше чем 1 месяц.
  • Необходимо поддерживать разницу температур между аккумуляторами в пределах 3 °С.
  • Рекомендуется соблюдать необходимое расстояние (10 мм) между батареями.
3. Хранение
Рисунок 3 — Зависимость изменения емкости аккумулятора от времени хранения при различной температур

Допускается хранить аккумуляторы при температуре окружающей среды от минус 20 до плюс 40 °С.

Аккумуляторы, поставляемые фирмами-изготовителями в полностью заряженном состоянии, имеют достаточно малый ток саморазряда, однако при длительном хранении или использовании циклического режима заряда возможно уменьшение их емкости (рисунок 3). Во время хранения аккумуляторов рекомендуется перезаряжать их не реже 1 раза в 6 месяцев.

4. Заряд аккумулятора

Рисунок 4 — Зависимость срока службы аккумулятора от температуры окружающей среды

Заряд аккумулятора можно осуществлять при температуре окружающей среды от 0 до плюс 40 °С.
При заряде аккумулятора нельзя помещать его в герметично закрытую емкость, так как возможно выделение газов (при заряде большим током).

ВЫБОР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

Рисунок 5 — Зависимость изменения относительной емкости аккумулятора от срока службы в буферном режиме заряда

Необходимость правильного выбора зарядного устройства продиктована тем, что чрезмерный заряд будет не только уменьшать количество электролита, а приведет к быстрому выходу из строя элементов аккумулятора. В то же время уменьшение тока заряда приводит к увеличению продолжительности заряда. Это не всегда желательно, особенно при резервировании аппаратуры ОПС на объектах, где часто происходят отключения электроэнергии,
Срок службы аккумулятора существенно зависит от методов заряда и температуры окружающей среды (рисунки 4, 5, 6).

Буферный режим заряда
Рисунок 6 — Зависимость количества циклов разряда аккумулятора от глубины разряда* % показывает глубину разряда на каждый цикл номинальной емкости, взятой как 100%

При буферном режиме заряда аккумулятор всегда подключен к источнику постоянного тока. В начале заряда источник работает как ограничитель тока, в конце (когда напряжение на батарее достигает необходимого значения) — начинает работать как ограничитель напряжения. С этого момента ток заряда начинает падать и достигает величины, компенсирующей саморазряд аккумулятора.

Циклический режим заряда

При циклическом режиме заряда производится заряд аккумулятора, затем он отключается от зарядного устройства. Следующий цикл заряда осуществляется только после разряда аккумулятора или через определенное время для компенсации саморазряда. Характеристики заряда аккумулятора приведены в таблице 2.

Таблица 2

Характеристики Тип заряда, режим
Буферный Циклический
Напряжение, В/ячейка 2,25…2,30 2,40…2,45
Начальный ток заряда, А 1/4 С, не более 1/4 С, не более
Минимальное время заряда, ч 24 10
Температурный коэффициент -3 мВ/ С/ ячейка -5 мВ/ С/ ячейка
Температура окружающей среды, ° С от 0 до +40

Примечание — Температурный коэффициент не следует принимать во внимание, если заряд протекает при температуре окружающей среды 10…30° С.

На рисунке 6 показано количество циклов разряда, которым можно подвергнуть аккумулятор в зависимости от глубины разряда.

Ускоренный заряд аккумулятора

Допускается проведение ускоренного заряда аккумулятора (только для циклического режима заряда). Для данного режима характерно наличие цепей температурной компенсации и встроенных температурных защитных устройств, так как при протекании большого тока заряда возможен разогрев аккумулятора. Характеристики ускоренного заряда аккумулятора приведены в таблице 3.

Таблица 3

Характеристики Значения
Начальный ток заряда, А 1,0…1,5 С
Напряжение, В 2,45…2,50 В/ячейка при 20° С
Время заряда (от 50% разряженного значения до полного заряда аккумулятора), ч 1…3
Температурный коэффициент -5 мВ/ С/ ячейка
Температура окружающей среды, ° С от 0 до плюс 30

Примечание — следует использовать таймер, чтобы предотвратить заряд аккумулятора.

Для аккумуляторов, имеющих ёмкость более чем 10 Ач, начальный ток не должен превышать 1C.
Срок службы кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов может составлять 4…6 лет (при соблюдении требований, предъявляемых к заряду, хранению и эксплуатации аккумуляторов). При этом в течение указанного срока их эксплуатации никакого дополнительного обслуживания не требуется.

* Все рисунки и технические характеристики, использованные в данной статье, приведены из документации для аккумуляторов фирмы «Fiamm», а также полностью соответствуют техническим характеристикам параметров аккумуляторов, производимых фирмами «Cobe» и «Yuasa».

Эта статья прочитана 39268 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 68

    Эксплуатационный ресурс герметичных свинцовых аккумуляторных батарей в составе электронного оборудования Мерунко Александр Анатольевич Технический директор ООО «Диск», г.Томск В настоящее время на потребительском рынке вторичных источников тока лидирующее положения (вследствие относительно низкой стоимости) занимают герметичные свинцовые аккумуляторные батареи. Их применяют…
  • 63

    Какая емкость аккумуляторной батареи нужна в  системе электроснабжения? При расчете системы автономного или резервного электроснабжения очень важно правильно выбрать емкость аккумуляторной батареи. Специалисты компании «Ваш Солнечный Дом» помогут Вам правильно рассчитать необходимую емкость АБ для вашей энергосистемы. Для предварительного расчета…
  • 61

    Типы аккумуляторных батарей и области их применения В этой заметке содержатся общие советы по выбору аккумуляторов для систем с возобновляемыми источниками энергии. В заметке затронуты 3 основные технологии: литий-ионные, никель-металл-гидридные и свинцово-кислотные (AGM, или Gel). Мы постараемся избегать формул и…
  • 56

    Как правильно заменять аккумуляторные батареи, какое напряжение выдают аккумуляторы, что такое гелевый аккумулятор, в чем преимущества литиевых аккумуляторов, как соединять аккумуляторы параллельно и последовательно для увеличения емкости и напряжения — ответы на эти и другие часто задаваемые вопросы вы получите…
  • 53

    Зарядные устройства для  свинцово-кислотных аккумуляторов Для того, чтобы ваш аккумулятор прослужил как можно дольше, необходимо использовать качественные зарядные устройства. Стоит отметить, что если зарядные устройства аккумуляторов подобраны не верно, то срок службы аккумулятора может резко сократиться. Зарядные устройства высокого качества…
  • 53

    В каких случаях необходимо заряжать новый аккумулятор? Любому автолюбителю известно, что необходимо время от времени обслуживать аккумуляторную батарею, установленную в транспортном средстве, но далеко не всем известно, что необходимо так же обслужить новый аккумулятор перед началом использования. Нужно ли заряжать…

BU-903: Как измерить уровень заряда

Узнайте об измерениях SoC и о том, почему они неточны.

Метод напряжения

Измерить степень заряда по напряжению просто, но оно может быть неточным, поскольку на напряжение влияют материалы элемента и температура. Самая вопиющая ошибка SoC, основанной на напряжении, возникает при воздействии на батарею зарядом или разрядом. В результате волнение искажает напряжение, и оно больше не представляет правильный эталон SoC.Для получения точных показаний батарея должна находиться в разомкнутом состоянии не менее четырех часов; производители аккумуляторов рекомендуют 24 часа для свинцово-кислотных. Это делает метод SoC, основанный на напряжении, непрактичным для батареи в активном режиме.

Каждый химический состав батареи имеет свою уникальную характеристику разряда. В то время как SoC на основе напряжения работает достаточно хорошо для отдохнувшей свинцово-кислотной батареи, плоская кривая разряда батарей на основе никеля и лития делает метод напряжения неприменимым.

Кривые напряжения разряда литий-марганцевого, литий-фосфатного и NMC очень плоские, и 80 процентов накопленной энергии остается в плоском профиле напряжения. Хотя эта характеристика желательна в качестве источника энергии, она представляет собой проблему для измерения топлива на основе напряжения, поскольку она указывает только на полный заряд и низкий заряд; важный средний раздел не может быть оценен точно. На рис. 1 показан плоский профиль напряжения литий-фосфатных (LiFePO) аккумуляторов.

Рисунок 1: Напряжение разряда литий-железо-фосфата

Литий-фосфат имеет очень плоский профиль разряда, что затрудняет оценку напряжения для оценки SoC.

Свинцово-кислотные аккумуляторы поставляются с различными составами пластин, которые необходимо учитывать при измерении SoC по напряжению. Кальций, добавка, которая делает аккумулятор необслуживаемым, повышает напряжение на 5–8 процентов. Кроме того, тепло повышает напряжение, а холод вызывает его понижение. Поверхностный заряд еще больше обманывает оценки SoC, показывая повышенное напряжение сразу после зарядки; краткий разряд перед измерением противодействует ошибке. Наконец, аккумуляторы AGM производят несколько более высокое напряжение, чем залитые эквиваленты.

При измерении SoC по напряжению холостого хода (OCV) напряжение батареи должно быть «плавающим» без нагрузки. В современных автомобилях такого нет. Паразитные нагрузки для вспомогательных функций переводят аккумулятор в состояние квазизамкнутого напряжения (CCV).

Несмотря на неточности, большинство измерений SoC частично или полностью зависят от напряжения из-за простоты. SoC на основе напряжения популярны в инвалидных колясках, скутерах и автомобилях для гольфа. Некоторые инновационные BMS (системы управления батареями) используют периоды отдыха для корректировки показаний SoC в рамках функции «обучения». На рис. 2 показан диапазон напряжения 12-вольтового свинцово-кислотного моноблока от полностью разряженного до полностью заряженного.

Рис. 2: Диапазон напряжения свинцово-кислотного моноблока 12 В от полностью разряженного до полностью заряженного [1]

Ареометр

Ареометр предлагает альтернативу измерению SoC залитых свинцово-кислотных аккумуляторов. Вот как это работает: Когда свинцово-кислотная батарея заряжается, серная кислота становится тяжелее, что приводит к увеличению удельного веса (SG).По мере снижения SoC из-за разряда серная кислота удаляется из электролита и связывается с пластиной, образуя сульфат свинца. Плотность электролита становится легче и более похожей на воду, а удельный вес снижается. Таблица 3 содержит показания BCI стартерных аккумуляторов

ОТКРЫТИЯ
УСЛОВИЯ

Открыть цепь напряжения
2V 6V 8V 12V
100% 1.265 2,10 6,32 8,43 12,65
75% 1,225 2,08 6,22 8,30 12,45
50% 1,190 2,04 6,12 8.16 12.24 12.24
25% 1.155 2.01 6.03 8.04 12.06
0% 1.120 1.98 5,95 7,72 11,89

В то время как BCI (Международный совет по аккумуляторным батареям) указывает удельный вес полностью заряженной стартерной батареи на уровне 1,265, производители аккумуляторов могут использовать значение 1,280 и выше. Увеличение удельного веса приведет к перемещению показаний SoC вверх по справочной таблице. Более высокий удельный вес улучшит характеристики батареи, но сократит срок ее службы из-за повышенной коррозионной активности.

Помимо уровня заряда и плотности кислоты, низкий уровень жидкости также изменяет SG. Когда вода испаряется, показатель SG повышается из-за более высокой концентрации. Батарея также может быть переполнена, что снижает число. При добавлении воды дайте время для перемешивания перед измерением удельного веса.

Удельный вес зависит от применения батареи. В батареях глубокого цикла используется плотный электролит с SG до 1,330 для получения максимальной удельной энергии; авиационные батареи имеют СГ около 1.285; тяговые батареи для вилочных погрузчиков обычно на уровне 1,280; стартерные батареи стоят 1,265; а стационарные батареи имеют низкий удельный вес 1,225. Это снижает коррозию и продлевает срок службы, но снижает удельную энергию или емкость.

Ничто в мире батарей не является абсолютным. Удельный вес полностью заряженных аккумуляторов глубокого цикла одной и той же модели может составлять от 1,270 до 1,305; полностью разряженных, эти батареи могут варьироваться от 1,097 до 1,201. Температура – ​​еще одна переменная, влияющая на показания удельного веса.Чем холоднее падает температура, тем выше (плотнее) становится значение SG. В таблице 4 показан удельный вес батареи глубокого разряда при различных температурах.

Температура электролита
40 ° C 104 ° F 1.266
30 ° C 86 ° F 1.273
20°C 68°F 1.280
10 ° C 50 ° C 50 ° F 1.287 1.287
0 ° C 32 ° F 1.294
Таблица 4: Отношения удельной гравитации и температуры глубоководного цикла
Более низкие температуры обеспечивают более высокие значения удельного веса.

Неточности в показаниях SG также могут возникать, если батарея расслоилась, что означает, что концентрация легкая сверху и тяжелая снизу (см. BU-804c: Потеря воды, расслоение кислоты и поверхностный заряд) Высокая концентрация кислоты искусственно повышает напряжение холостого хода , что может обмануть оценки SoC через ложную индикацию SG и напряжения.Электролит должен стабилизироваться после заряда и разряда, прежде чем снимать показания SG.

Кулоновский счет

Ноутбуки, медицинское оборудование и другие профессиональные портативные устройства используют счет кулонов для оценки SoC путем измерения входного и выходного тока. Ампер-секунда (As) используется как для заряда, так и для разряда. Название «кулон» было дано в честь Шарля-Огюстена де Кулона (1736–1806), который наиболее известен разработкой закона Кулона (см. BU-601: Как работает умная батарея?)

Несмотря на то, что это элегантное решение сложной проблемы, потери сокращают общую поставляемую энергию, а то, что доступно в конце, всегда меньше, чем было вложено.Несмотря на это, подсчет кулонов работает хорошо, особенно с литий-ионными аккумуляторами, которые обладают высокой кулоновской эффективностью и низким саморазрядом. Были внесены улучшения за счет учета старения и саморазряда в зависимости от температуры, но по-прежнему рекомендуется периодическая калибровка, чтобы привести «цифровую батарею» в соответствие с «химической батареей». (См. BU-603: Как откалибровать « «Умный» аккумулятор)

Чтобы обойти калибровку, современные датчики уровня топлива используют функцию «обучения», которая оценивает, сколько энергии батарея отдала при предыдущем разряде.Некоторые системы также соблюдают время зарядки, потому что сгоревшая батарея заряжается быстрее, чем исправная.

Производители передовых BMS заявляют о высокой точности, но реальная жизнь часто свидетельствует об обратном. Большая часть притворства скрыта за причудливыми показаниями. Смартфоны могут показывать 100-процентный заряд, когда батарея заряжена только на 90 процентов. Инженеры-конструкторы говорят, что показания SoC на новых батареях для электромобилей могут отличаться на 15 процентов. Сообщалось о случаях, когда у водителей электромобилей заканчивался заряд, а показания SoC все еще оставались на уровне 25 процентов на указателе уровня топлива.

Спектроскопия импеданса

Состояние заряда батареи также можно оценить с помощью спектроскопии импеданса с использованием метода комплексного моделирования Spectro™. Это позволяет снимать показания SoC при устойчивой паразитной нагрузке 30А. Поляризация напряжения и поверхностный заряд не влияют на показания, поскольку SoC измеряется независимо от напряжения. Это открывает возможности для применения в автомобилестроении, где одни аккумуляторы разряжаются дольше, чем другие, во время испытаний и отладки и требуют зарядки перед транспортировкой.Измерение SoC с помощью спектроскопии импеданса также можно использовать для систем выравнивания нагрузки, в которых аккумулятор постоянно заряжается и разряжается.

Измерение SoC независимо от напряжения также поддерживает прибытие в док-станцию ​​​​и демонстрационные залы. При открытии двери автомобиля возникает паразитная нагрузка около 20 А, которая взбалтывает аккумулятор и искажает измерение SoC на основе напряжения. Метод Spectro™ помогает отличить аккумулятор с низким уровнем заряда от аккумулятора с настоящим дефектом.

Измерение SoC с помощью спектроскопии импеданса ограничено новой батареей с заведомо хорошей емкостью; емкость должна быть зафиксирована и иметь неизменное значение.В то время как показания SoC возможны при постоянной нагрузке, батарея не может быть заряжена во время теста.

На рис. 5 показаны результаты испытаний импедансной спектроскопии после снятия с батареи паразитной нагрузки 50 А. Как и ожидалось, напряжение разомкнутой клеммы повышается как часть восстановления, но показания Spectro™ остаются стабильными. Стабильные результаты SoC также наблюдаются после снятия заряда, когда напряжение нормализуется как часть поляризации.

Рис. 5: Соотношение напряжения и измерений, полученных с помощью спектроскопии импеданса после снятия нагрузки

Батарея восстанавливается после снятия нагрузки.Показания Spectro SoC остаются стабильными при повышении напряжения.


Каталожные номера

[1] Источник: Power-Sonic. . Самая вопиющая ошибка SoC на основе напряжения возникает при воздействии на батарею зарядом или разрядом.В результате волнение искажает напряжение, и оно больше не представляет правильный эталон SoC. Для получения точных показаний батарея должна находиться в разомкнутом состоянии не менее четырех часов; производители аккумуляторов рекомендуют 24 часа для свинцово-кислотных. Это делает метод SoC, основанный на напряжении, непрактичным для батареи в активном режиме.

Каждый химический состав батареи имеет свою уникальную характеристику разряда. В то время как SoC на основе напряжения работает достаточно хорошо для отдохнувшей свинцово-кислотной батареи, плоская кривая разряда батарей на основе никеля и лития делает метод напряжения неприменимым.

Кривые разрядного напряжения литий-марганцевых, литий-фосфатных и NMC очень плоские, и 80 процентов накопленной энергии остается в плоском профиле напряжения. Хотя эта характеристика желательна в качестве источника энергии, она представляет собой проблему для измерения топлива на основе напряжения, поскольку она указывает только на полный заряд и низкий заряд; важный средний раздел не может быть оценен точно. На рис. 1 показан плоский профиль напряжения литий-фосфатных (LiFePO) аккумуляторов.

Li-фосфат имеет очень плоский профиль разряда, что затрудняет оценку напряжения для оценки SoC.
 

Свинцово-кислотные аккумуляторы поставляются с различными составами пластин, которые необходимо учитывать при измерении SoC по напряжению. Кальций, добавка, которая делает аккумулятор необслуживаемым, повышает напряжение на 5–8 процентов. Кроме того, тепло повышает напряжение, а холод вызывает его понижение. Поверхностный заряд еще больше обманывает оценки SoC, показывая повышенное напряжение сразу после зарядки; краткий разряд перед измерением противодействует ошибке. Наконец, аккумуляторы AGM производят несколько более высокое напряжение, чем залитые эквиваленты.

При измерении SoC по напряжению холостого хода (OCV) напряжение батареи должно быть «плавающим» без нагрузки. В современных автомобилях такого нет. Паразитные нагрузки для вспомогательных функций переводят аккумулятор в состояние квазизамкнутого напряжения (CCV).

Несмотря на неточности, большинство измерений SoC частично или полностью зависят от напряжения из-за простоты. SoC на основе напряжения популярны в инвалидных колясках, скутерах и автомобилях для гольфа. Некоторые инновационные BMS (системы управления батареями) используют периоды отдыха для корректировки показаний SoC в рамках функции «обучения».На рис. 2 показан диапазон напряжений 12-вольтового свинцово-кислотного моноблока от полностью разряженного до полностью заряженного.

Руководство по зарядке аккумулятора | ChargingChargers.com


Современная технология зарядки аккумуляторов основана на использовании микропроцессоров (компьютерных чипов) для перезарядка с использованием 3-ступенчатой ​​(или 2- или 4-ступенчатой) регулируемой зарядки. Это «умные зарядные устройства», а качественные устройства обычно не продаются в дисконтных магазинах. этапы или этапы зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов: объемный, абсорбционный и плавающий.Квалификацию или уравнивание иногда считают еще одним этапом. 2 этап установка будет иметь объемную и плавающую ступени. Важно использовать рекомендации по процедурам зарядки и напряжениям или качественный микропроцессор контролируемое зарядное устройство для поддержания емкости аккумулятора и срока службы.

«Умные зарядные устройства» созданы с учетом современной философии зарядки. а также получать информацию от аккумулятора, чтобы обеспечить максимальную выгоду от заряда с помощью минимальное наблюдение.Для некоторых гелевых элементов и аккумуляторов AGM могут потребоваться специальные настройки. или зарядные устройства. Наши устройства выбираются с учетом их совместимости с типами батарей, которые они используют. уточнить. Гелевые аккумуляторы обычно требуют определенного профиля заряда, а гелевые требуется специальное или гелевое зарядное устройство с возможностью выбора или гелевое подходящее зарядное устройство. Пиковая зарядка напряжение для гелевых аккумуляторов составляет 14,1 или 14,4 вольта, что ниже, чем у жидкостных или AGM. Тип батареи необходим для полной зарядки. Превышение этого напряжения в гелевой батарее может вызвать пузырьки в геле электролита и необратимое повреждение.

Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют заряжать зарядное устройство примерно на 25% от аккумулятора. емкость (ah = емкость в ампер-часах). Таким образом, батарея емкостью 100 Ач потребляет около 25 ампер. зарядное устройство (или меньше). Зарядные устройства большего размера могут использоваться для сокращения времени зарядки, но могут уменьшить срок службы батареи. Меньшие зарядные устройства подходят для длительного плавания, например. 1 или «интеллектуальное зарядное устройство» на 2 ампера можно использовать для обслуживания батареи между циклами с более высоким током. использовать.Для некоторых аккумуляторов в качестве скорости заряда указывается 10 % емкости (0,1 X C). от этого ничего не болит, хороший микропроцессорный зарядник соответствующей зарядки профиль должен быть в порядке до уровня 25%. Вы разговариваете с разными инженерами, даже на одна и та же компания, вы получаете разные ответы.

Трехступенчатая зарядка аккумулятора

На этапе BULK происходит около 80% перезарядки, при этом ток зарядного устройства поддерживается постоянным (в зарядном устройстве постоянного тока), а напряжение увеличивается.Правильно Зарядное устройство такого размера даст аккумулятору столько тока, сколько оно может принять до зарядного устройства. емкость (25% емкости батареи в ампер-часах), а не поднимать мокрую батарею выше 125 F или аккумулятор AGM или GEL (регулируемый клапан) свыше 100 F.

Ступень ABSORPTION (остальные 20% примерно) имеет зарядное устройство удержание напряжения на уровне напряжения поглощения зарядного устройства (между 14,1 В постоянного тока и 14,8 В постоянного тока). VDC, в зависимости от уставок зарядного устройства) и уменьшая ток, пока аккумулятор не разрядится. полностью заряжен.Некоторые производители зарядных устройств называют эту стадию поглощения этап уравнивания. Мы не согласны с таким использованием термина. Если батарея не держать заряд, или ток не падает после ожидаемого времени перезарядки, батарея может иметь некоторую постоянную сульфатацию.

На каскаде FLOAT напряжение заряда снижается до 13,0 В постоянного тока и 13,8 В постоянного тока и удерживается постоянным, пока ток снижается до менее 1% от батареи емкость.Этот режим можно использовать для поддержания полностью заряженной батареи в течение неопределенного времени.

Время перезарядки можно приблизительно определить, разделив заменяемое количество ампер-часов на 90%. от номинальной мощности зарядного устройства. Например, аккумулятор на 100 ампер-часов с Разряд 10 % потребует замены 10 ампер. Используя зарядное устройство на 5 ампер, мы имеем 10 ампер. часы, разделенные на 90% от 5 ампер (0,9×5) ампер = 2,22 часа расчетного времени перезарядки. А глубоко разряженная батарея отклоняется от этой формулы, требуя больше времени на ампер заменить.

Рекомендации по частоте перезарядки варьируются от эксперта к эксперту. Кажется, что Глубина разряда влияет на срок службы батареи больше, чем частота перезарядки. Для например, подзарядка, когда оборудование не будет использоваться какое-то время (прием пищи перерыв или что-то еще), может поддерживать среднюю глубину разряда выше 50% для обслуживания день. Это в основном относится к аккумуляторным приложениям, где средняя глубина разряд падает ниже 50% за сутки, а полностью зарядить батарею можно один раз в течение 24-часового периода.

Выравнивание

Выравнивание по сути является контролируемым зарядом. Некоторые производители зарядных устройств назовите пиковое напряжение, которое зарядное устройство достигает в конце режима BULK (поглощение напряжение) напряжение выравнивания, но технически это не так. Высокая производительность по мокрому покрытию (залитые) батареи иногда выигрывают от этой процедуры, особенно физически высокие батареи. Электролит в мокром аккумуляторе со временем может расслаиваться, если не зацикливаться время от времени.При выравнивании напряжение поднимают выше типового. пиковое зарядное напряжение (от 15 до 16 вольт в 12-вольтовой системе) сильно влияет на газообразование этапа и проводится в течение фиксированного (но ограниченного) периода. Это разжигает химию в всю батарею, «выравнивая» крепость электролита и сбивая любые рыхлая сульфатация, которая может быть на пластинах аккумулятора.

Конструкция аккумуляторов AGM и Gel практически исключает любое расслоение. и почти все производители этого типа не рекомендуют его (не советуют).Некоторые производители (в частности, Concorde) перечисляют процедуру, но напряжение и время важно, чтобы избежать повреждения батареи.

Тестирование батареи

Тестирование батареи может быть выполнено несколькими способами. Наиболее популярными являются измерения удельного веса и напряжения аккумуляторной батареи. Удельный вес относится к влажным элементам с съемные крышки, открывающие доступ к электролиту. Для измерения удельного веса купите термокомпенсирующий ареометр в магазине автозапчастей или в магазине инструментов.К Измерьте напряжение, используйте цифровой вольтметр в настройке напряжения постоянного тока. Поверхность Перед тестированием необходимо снять заряд с только что заряженной батареи. 12 часов истекает после того, как зарядка соответствует требованиям, или вы можете удалить поверхностный заряд с помощью нагрузки (20 ампер в течение 3 с лишним минут).

Состояние заряда Напряжение Удельный вес 12В 6В 100% 12.7 6,3 1,265 75% 12,4 6,2 1,225 50% 12,2 6,1 1,190 25% 12,0 6,0 1,155 Выписано 11,9 6,0 1,120

Нагрузочное тестирование — еще один метод тестирования батареи. Нагрузочное тестирование снимает усилители с аккумулятор (аналогично запуску двигателя).Некоторые производители аккумуляторов маркируют свои аккумулятор с нагрузкой усилителя для тестирования. Это число обычно составляет 1/2 рейтинга CCA. Например, батарея 500 CCA будет нагружать тест током 250 ампер в течение 15 секунд. Нагрузка тест может быть выполнен только в том случае, если батарея заряжена или почти полностью заряжена. Некоторые электронные Нагрузочные тестеры применяют нагрузку 100 ампер в течение 10 секунд, а затем отображают напряжение батареи. Это число сравнивается с диаграммой на тестере на основе рейтинга CCA, чтобы определить состояние батареи.

Сульфатация аккумуляторов начинается, когда удельный вес падает ниже 1,225 или напряжение измеряет менее 12,4 (батарея 12 В) или 6,2 (батарея 6 В). Сульфатация может затвердеть на пластинах батареи, если оставить их достаточно долго, уменьшая и в конечном итоге разрушая способность батареи генерировать номинальные вольты и амперы. Есть устройства для удаление жесткой сульфатации, но наилучшая практика — предотвратить образование путем надлежащего уход за аккумулятором и подзарядка после цикла разрядки.Сульфатация – основная причина значительная часть свинцово-кислотных аккумуляторов не достигает своего химического срока службы.

Зарядка параллельно соединенных аккумуляторов

Батареи, соединенные параллельно (плюс к плюсу, минус к минусу), видны зарядное устройство как одна большая батарея суммарная емкость всех батарей в ампер-часах. Таким образом, три 12-вольтовых аккумулятора емкостью 100 ампер-час (ач) в параллельно рассматриваются как одна батарея 12 вольт 300 ач.Их можно зарядить одним положительным и отрицательное соединение от одного зарядного устройства рекомендуемой мощности усилителя. Их также можно зарядить с зарядным устройством с несколькими выходами, например, в данном случае с тремя банками, с каждой батареей получение собственного соединения при напряжении батареи. Сила заряда будет равна сумме отдельных выходных усилителей.

Серия зарядных устройств для подключенных аккумуляторов

Батареи, соединенные последовательно, — это отдельная история.Три батареи 12 вольт 100 ампер час соединены последовательно (положительный к отрицательному, положительный к отрицательному, положительный к отрицательному) сделал бы аккумуляторную батарею на 36 вольт 100 ач. Его можно заряжать через рюкзак с помощью 36-вольтовой батареи. выходное зарядное устройство соответствующего выхода усилителя. Их также можно заряжать с несколькими выходами зарядное устройство, как в данном случае устройство с тремя банками, при этом каждая батарея получает свое собственное соединение на напряжение аккумулятора (в данном случае 12 вольт).Любой метод подходит, ЕСЛИ один или несколько аккумуляторы подключаются при более низком напряжении, чем системное. Примером может быть постукивание по одной из батарей. в этой цепочке 36 вольт на 12 вольт для радио или некоторых огней и т. д. Это разбалансирует пакет, а зарядка системным напряжением (36В) дисбаланс не исправляет. Зарядное устройство для нескольких банков подключение к каждой батарее — правильный способ работы с последовательностью батарей этой серии, так как это исправляет дисбаланс с каждым циклом заряда.

Главная | Учебники | Зарядка батареи

Рекомендации по зарядке и хранению аккумуляторов

Примечание. Эта информация относится ТОЛЬКО к 12-вольтовым одинарным свинцово-кислотным аккумуляторам перечисленных типов. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Данные не обязательно действительны для условий, когда несколько 12-вольтовых батарей соединены в группы (последовательно или параллельно). См. примечания ниже таблицы данных для групп батарей. Перед использованием аккумулятора рекомендуется повышать уровень заряда до или после этого SOC.Типы свинцово-кислотных аккумуляторов Объемная Зарядка (постоянный ток) 12 В Аккумулятор Поглощение Зарядка (постоянное напряжение) 12 В < strong>Аккумулятор Плавающий Зарядка (постоянное напряжение) 12 В Аккумулятор Trickle Зарядка (поддержание заряда при длительном хранении) Температурная компенсация Разомкнутая цепь Напряжение (OCV) при уровне заряда 20 % (SOC) Напряжение холостого хода (OCV) при уровне заряда 50 % (SOC) Напряжение холостого хода (OCV) при уровне заряда 60 % (SOC) Напряжение холостого хода (OCV) @ Уровень заряда 70 % (SOC) Напряжение холостого хода (OCV) при уровне заряда 90 % (SOC) Особые примечания Другие рекомендации Stиard SLI для автомобилей с затоплением/мокрым покрытием ( Кальций) Exide Select Exide Classic Exide Коммерческий Exide Cutting Edge Exide Marine Starting Floyd SuperCrank Затопленный PowerSport Затопленный ed/мокрый экстремальный цикл (кальций) Exide экстремальный Exide морской двойного назначения затопленный/мокрый глубокий цикл и морской (сурьма) Exide морской глубокий цикл < strong>Exide Special Heavy Duty и Гелевая ячейка для поломоечных машин Exide Prevailer Flat Plate и Spiral AGM Exide > Edge Exide Vortex Exide Roadforce Exide MegaCycle AGM SuperCrank AGM PowerSport Зарядка постоянным током не более 10-кратного I 20 к напряжению из 14.8 В (пример: для C20 = 100 Ач максимальный зарядный ток составляет 10×5 А или 50 А). Заряжайте постоянным током не более чем в 10 раз больше I 20 до напряжения 14,8 В (пример: для C20 = 100 А·ч максимальный ток заряда составляет 10×5 А или 50 А). Заряжайте при постоянном токе не более чем в 10 раз больше I 20 до напряжения 14,7 В (пример: для C20 = 100 А·ч максимальный зарядный ток составляет 10×5 А или 50 А). Заряжайте при постоянном токе не более чем в 10 раз больше I 20 до напряжения 14,1 В (пример: для C20 = 100 А·ч максимальный зарядный ток составляет 10×5 А или 50 А).Заряжайте постоянным током не более 10 раз I 20 до напряжения 14,1 В (пример: для C20 = 100 А·ч максимальный ток заряда составляет 10×5 А или 50 А). Заряжайте с ограничением 14,8–15,0 В в течение 12–24 часов или когда ток падает ниже 1% от номинального значения C20 (пример: C20 = 100 Ач, отключение при малом токе составляет 1% x 100 или 1 А). Заряжайте с ограничением 14,8–15,0 В в течение 12–24 часов или когда ток падает ниже 1% от номинального значения C20 (пример: C20 = 100 Ач, отключение при малом токе составляет 1% x 100 или 1 А). Зарядка 14,7В — 14.Ограничение 9 В в течение 12–24 часов или когда ток падает ниже 1% от номинального значения C20 (пример: C20 = 100 Ач, отключение при низком токе составляет 1% x 100 или 1 А). Заряжайте с ограничением 14,1–14,4 В в течение 12–24 часов или когда ток падает ниже 1% от номинального значения C20 (пример: C20 = 100 Ач, отключение при малом токе составляет 1% x 100 или 1 А). Заряжайте с ограничением 14,1–14,4 В в течение 12–24 часов или когда ток падает ниже 1% от номинального значения C20 (пример: C20 = 100 Ач, отключение при малом токе составляет 1% x 100 или 1 А). 13,5В — 13,8 13,5В — 13,8 13,2В — 13.4 В 13,5 В — 13,8 В с ограничением тока до 4-кратного I 20. 13,6 В — 13,8 В с ограничением тока до 4-кратного I 20. Зарядка Температурная компенсация: Все перечисленные зарядные напряжения соответствуют температуре диапазон 15-25ºC (68-77ºF). Для среднего напряжения заряда в точке — рабочие температуры ниже этого диапазона (ниже, чем ниже) максимальное заданное значение напряжения 12,60 В должно быть компенсировано увеличением со скоростью 0,063 В. Точка отключения заряда — на элемент (0,38 В для 12-вольтовой батареи). ) на каждые 10ºC (18ºF.) Для средних рабочих температур 13,5 В выше этого диапазона (теплее) максимальное ограничение тока до 0,4 уставки напряжения I 20 должно быть компенсировано снижением со скоростью 0,063 В на элемент (0,38 В для 12-вольтовой батареи) для каждого 10ºC (18ºF). Пример: при 95ºF и уставке 14,2 В. Скорректированное напряжение = 14,2 + (((95-77)/18) x (0,38)) = 14,58 В Зарядка< /strong> Температурная компенсация: Все перечисленные зарядные напряжения подходят для диапазона температур 15-25ºC (68-77ºF).Для среднего напряжения заряда в точке — рабочие температуры ниже этого диапазона (ниже, чем ниже) максимальное заданное значение напряжения 12,60 В должно быть компенсировано увеличением со скоростью 0,063 В. Точка отключения заряда — на элемент (0,38 В для 12-вольтовой батареи). ) на каждые 10 ºC (18 ºF). Для средних рабочих температур 13,5 В выше этого диапазона (теплее, чем) максимальное предельное значение тока до 0,4 уставки напряжения I 20 должно быть компенсировано снижением со скоростью 0,063 В на элемент (0,38 вольт для 12-вольтовой батареи) на каждые 10ºC (18ºF.) Пример: при 95ºF и уставке 14,2 В. Скорректированное напряжение = 14,2 + (((95-77)/18) x (0,38)) = 14,58 В. Зарядка Температурная компенсация : Все перечисленные зарядные напряжения подходят для диапазона температур 15-25ºC (68-77ºF). Для среднего напряжения заряда в точке — рабочие температуры ниже этого диапазона (холоднее, чем) максимальное заданное значение напряжения 12,60 В должно быть компенсировано увеличением со скоростью 0,063 В. Напряжение зарядки в точке отключения — на элемент (0,0.38 вольт для 12-вольтовой батареи) на каждые 10ºC (18ºF). 0,063 вольта на элемент (0,38 вольта для 12-вольтовой батареи) на каждые 10ºC (18ºF). 18) x (0,38)) = 14,58 В Зарядка Температурная компенсация: Все перечисленные напряжения зарядки подходят для диапазона температур 15–25°C (68–77°F).Для среднего напряжения заряда в точке — рабочие температуры ниже этого диапазона (холоднее) уставка напряжения 12,75 В должна быть компенсирована увеличением со скоростью 0,05 В на элемент (0,3 точки отключения заряда — Вольт для 12-вольтовой батареи) для каждого 10ºC (18ºF). Для средних рабочих температур 13,5 В выше этого диапазона (теплее) уставка напряжения должна быть Ограничение тока до 0,4 умноженного на I 20 с компенсацией снижения со скоростью 0,05 В на элемент (0,3 В) для каждого 10ºC (18ºF.) Пример: при 95ºF и уставке 14,2 В. Скорректированное напряжение = 14,2 + (((95-77)/18) x (0,3)) = 14,5 В. Зарядка Температурная компенсация : Все перечисленные зарядные напряжения основаны на температуре 77ºF (25ºC). Для среднего рабочего напряжения заряда в точке — температуры ниже этого диапазона (ниже, чем) максимальное заданное значение напряжения 12,75 В должно быть компенсировано увеличением со скоростью 0,018 вольт / ºF (0,032 зарядное напряжение в точке выключения — вольт / ºC.) Для средних рабочих температур выше этого диапазона (на 13,6 В теплее) уставка максимального напряжения должна быть компенсирована уменьшением предельного тока до 0,4 умноженного на I 20 со скоростью 0,018 вольт/ºF (0,03 вольт/ºC). Пример: при 65ºF и уставке 14,2 В Скорректированное напряжение = 14,2 + ((77- 65) x (0,018)) = 14,42 В Не рекомендуется Не рекомендуется 12,44 В 12,52 В 12,60 В 12,77 12,44 В 12,52 В 12,60 В 12,77 12,1 В 12,44 В 12,52 В 12,60 В 12,77 12,0 В 12,40 В 12,50 В 12,60 В 12.90 В 12,0 В 12,40 В 12,50 В 12,60 В 12,90 В Батарея Температура: батареи должны быть доведены до температуры не менее 60ºF (15ºC) для наиболее эффективной зарядки и ниже 85ºF ( 30ºC) для ограничения эффектов перегрева. Ограничения пульсаций переменного тока: Некоторые зарядные устройства постоянного тока будут иметь то, что называется пульсацией переменного тока на зарядном входе. Чрезмерная пульсация может привести к нагреву батареи и выделению газа, что приведет к сокращению срока службы.Колебания тока пульсаций во время фазы подзарядки не должны превышать 5 А на каждые 100 Ач номинальной емкости (пример: 4 А для батареи 80 Ач) Колебания напряжения пульсаций во время подзарядки не должны превышать +/- 5% напряжения подзарядки. (Пример: +/- 0,70 вольт при 13,8 вольта) Рабочая температура: Рекомендуемый диапазон рабочих температур составляет 10ºC — 30º (50ºF -86ºF) для оптимальной работы. Более низкие температуры ограничат выходную мощность. Более высокие температуры могут сократить срок службы. Максимальная рабочая температура составляет 50ºC (122ºF).Температура батареи. Батареи должны быть доведены до температуры не ниже 60ºF (15ºC) для наиболее эффективной зарядки, и ниже 85ºF (30ºC) для ограничения эффектов перегрева. Ограничения пульсаций переменного тока: Некоторые зарядные устройства постоянного тока будут иметь то, что называется пульсацией переменного тока на зарядном входе. Чрезмерная пульсация может привести к нагреву батареи и выделению газа, что приведет к сокращению срока службы. Колебания тока пульсаций во время фазы подзарядки не должны превышать 5 А на каждые 100 Ач номинальной емкости (пример: 4 А для батареи 80 Ач) Колебания напряжения пульсаций во время подзарядки не должны превышать +/- 5% напряжения подзарядки.(Пример: +/- 0,70 вольт при 13,8 вольта) Рабочая температура: Рекомендуемый диапазон рабочих температур составляет 10ºC — 30º (50ºF -86ºF) для оптимальной работы. Более низкие температуры ограничат выходную мощность. Более высокие температуры могут сократить срок службы. Максимальная рабочая температура составляет 50ºC (122ºF). Хранение. При хранении в открытом контуре рекомендуется хранить батарею в помещении в чистом и сухом месте. Никогда не храните (и не используйте) в герметичном корпусе. Хранить вдали от прямых источников тепла.Температура хранения должна быть в пределах от 10 ºC до 25 ºC (50–77 ºF). Батареи должны быть отключены от всех потенциальных источников нагрузки во время хранения. Аккумуляторы должны быть полностью заряжены перед хранением. Аккумуляторы следует подзаряжать каждые 6 месяцев или когда напряжение аккумулятора достигает 12,52 В. Хранение при повышенных температурах приведет к ускорению саморазряда. Общее эмпирическое правило заключается в том, что на каждые 18ºF (10º) выше 77ºF (25ºC) время до ускоренной зарядки сокращается вдвое.Хранение без надлежащей зарядки может привести к чрезмерной сульфатации и снижению производительности батареи и ее срока службы. Хранение. При хранении в открытом контуре рекомендуется хранить батарею в помещении в чистом и сухом месте. Никогда не храните (и не используйте) в герметичном корпусе. Хранить вдали от прямых источников тепла. Температура хранения должна быть в пределах от 10 ºC до 25 ºC (50–77 ºF).Батареи должны быть отключены от всех потенциальных источников нагрузки во время хранения. Аккумуляторы должны быть полностью заряжены перед хранением. Аккумуляторы следует подзаряжать каждые 6 месяцев или когда напряжение аккумулятора достигает 12,52 В. Хранение при повышенных температурах приведет к ускорению саморазряда. Общее эмпирическое правило заключается в том, что на каждые 18ºF (10º) выше 77ºF (25ºC) время до ускоренной зарядки сокращается вдвое. Хранение без надлежащей зарядки может привести к чрезмерной сульфатации и снижению производительности батареи и ее срока службы.Батарея Температура: Батареи должны быть доведены до температуры не менее 60ºF (15ºC) для Хранения: Для хранения открытого контура рекомендуется хранить батарею в помещении в наиболее эффективная зарядка и ниже 85ºF (30ºC) для ограничения эффектов перегрева. чистое, сухое место. Никогда не храните (и не используйте) в герметичном корпусе. Держитесь подальше от ограничений прямого заряда переменного тока: некоторые зарядные устройства постоянного тока будут иметь то, что называется источниками пульсирующего тепла переменного тока.Температура хранения должна быть в пределах от 10 ºC до 25 ºC (50–77 ºF). Аккумуляторы формируют сигнал на зарядном входе. Чрезмерная пульсация может привести к нагреву батареи и выделению газа, в результате чего во время хранения ее необходимо отключить от всех потенциальных источников нагрузки. Срок службы батарей должен быть уменьшен. Скачки пульсаций тока во время фазы подзарядки не должны превышать 5 А при полной зарядке перед хранением. Аккумуляторы следует подзаряжать каждые 6 месяцев или когда на каждые 100 Ач номинальной емкости (пример: 4 ампера для аккумулятора 80 Ач) напряжение пульсаций достигает 12.52 вольта. Хранение при повышенных температурах приведет к отклонениям во время подзаряда, которые не должны превышать +/- 5% от напряжения подзаряда. (Пример: +/- 0,70 В при повышенных скоростях саморазряда. Общее эмпирическое правило заключается в том, что на каждые 18ºF (10º) 13,8 В) выше 77ºF (25ºC) время до ускоренной зарядки уменьшается вдвое. Хранение без надлежащей рабочей температуры: рекомендуемый диапазон рабочих температур составляет 10 – 30 ºC (50 – 86 ºF). Зарядка может привести к чрезмерной сульфатации и отрицательно сказаться на производительности батареи и для оптимальной работы.Более низкие температуры ограничат выходную мощность. Более высокие температуры могут привести к жизни. сократить жизнь. Максимальная рабочая температура составляет 50ºC (122ºF). Температура батареи. Батареи должны быть доведены до температуры не ниже 60ºF (15ºC) для наиболее эффективной зарядки, и ниже 85ºF (30ºC) для ограничения эффектов перегрева. Ограничения пульсаций переменного тока: Некоторые зарядные устройства постоянного тока будут иметь то, что называется пульсацией переменного тока на зарядном входе. Чрезмерная пульсация может привести к нагреву батареи и выделению газа, что приведет к сокращению срока службы.Колебания тока пульсаций во время фазы подзарядки не должны превышать 5 А на каждые 100 Ач номинальной емкости (пример: 4 А для батареи 80 Ач) Колебания напряжения пульсаций во время подзарядки не должны превышать +/- 5% напряжения подзарядки. (Пример: +/- 0,70 вольт при 13,8 вольта) Рабочая температура: Рекомендуемый диапазон рабочих температур составляет 10ºC — 30º (50ºF -86ºF) для оптимальной работы. Более низкие температуры ограничат выходную мощность. Более высокие температуры могут сократить срок службы. Максимальная рабочая температура составляет 45ºC (113ºF).Хранение. При хранении в открытом контуре рекомендуется хранить батарею в помещении в чистом и сухом месте. Никогда не храните (и не используйте) в герметичном корпусе. Хранить вдали от прямых источников тепла. Температура хранения должна быть в пределах от 10 ºC до 25 ºC (50–77 ºF). Батареи должны быть отключены от всех потенциальных источников нагрузки во время хранения. Аккумуляторы должны быть полностью заряжены перед хранением. Аккумуляторы следует подзаряжать каждые 6 месяцев или когда напряжение аккумулятора достигает 12 В.7 вольт. Хранение при повышенных температурах приведет к ускорению саморазряда. Общее эмпирическое правило заключается в том, что на каждые 18ºF (10º) выше 77ºF (25ºC) время до ускоренной зарядки сокращается вдвое. Хранение без надлежащей зарядки может привести к чрезмерной сульфатации и снижению производительности батареи и ее срока службы. Батарея Температура: Батареи должны быть доведены до температуры не менее 60ºF (15ºC) для Хранения: Для хранения открытого контура рекомендуется хранить батарею в помещении в наиболее эффективная зарядка и ниже 85ºF (30ºC) для ограничения эффектов перегрева.чистое, сухое место. Никогда не храните (и не используйте) в герметичном корпусе. Держитесь подальше от прямых ограничений заряда переменного тока: некоторые зарядные устройства постоянного тока будут иметь так называемые пульсирующие источники тепла переменного тока. Температура хранения должна быть в пределах от 10 ºC до 25 ºC (50–77 ºF). Аккумуляторы формируют сигнал на зарядном входе. Чрезмерная пульсация может привести к нагреву батареи и выделению газа, в результате чего во время хранения ее необходимо отключить от всех потенциальных источников нагрузки.Срок службы батарей должен быть уменьшен. Скачки пульсаций тока во время фазы подзарядки не должны превышать 1 А. полностью заряжены перед хранением. Аккумуляторы следует подзаряжать каждые 6 месяцев или когда скачки напряжения пульсаций во время холостого хода не должны превышать +/- 5% напряжения холостого хода. (Пример: 0,70 напряжение батареи достигает 12,7 вольт. Хранение при повышенных температурах приведет к 13,8 вольтам плавающего напряжения) ускорение скорости саморазряда. Общее эмпирическое правило заключается в том, что для каждых 18ºF (10º) рабочей температуры: рекомендуемый диапазон рабочих температур составляет 50ºF -85ºF (10ºC — 30ºC) выше 77ºF (25ºC), время перед ускоренной зарядкой сокращается вдвое.Хранение без надлежащего для оптимальной работы. Более низкие (холодные) температуры будут ограничивать выходную мощность. Более высокая (теплая) зарядка может привести к чрезмерной сульфатации и отрицательно сказаться на производительности батареи, а температура сократит срок службы. Максимальная рабочая температура составляет 113ºF (45ºC). Полезные пояснения 1) Обозначения кальция и сурьмы относятся к добавкам металлических сплавов, используемых в батареях.Эти сплавы мало влияют на зарядное напряжение. 2) Массовая зарядка — это быстрый и наиболее агрессивный метод перезарядки. Обычно он используется только в приложениях, требующих быстрого восстановления глубоко разряженных аккумуляторов. Может потребоваться охлаждение батареи. 3) Абсорбционная зарядка — это агрессивный метод, при котором ток снижается по мере того, как батарея естественным образом полностью заряжается. Его можно использовать для глубоко или менее глубоко разряженных аккумуляторов.Может потребоваться охлаждение батареи. 4) Плавающая зарядка — это этап, на котором аккумулятор заряжается при более низком напряжении, чтобы медленно «подзарядить» слегка разряженный аккумулятор. 5) Подзарядка используется для поддержания заряда в течение длительного периода хранения. Точки включения/выключения зарядного напряжения очень важны для удержания заряда без ущерба для срока службы батареи. 6) Уровень заряда (SOC) сильно варьируется. Данные следует рассматривать как отражающие перечисленные технологии, но фактическая производительность может быть плюс/минус 0.10 вольт. 7) Ссылка на C 20 в приведенной выше таблице означает 20-часовую емкость, измеренную в ампер-часах (Ач). Точно так же I 20 относится к текущей скорости разряда для 20-часовой емкости. Например, C 20 в 100 Ач будет иметь I 20 в 5 А (5 А умножить на 20 часов = 100 Ач). минут умножить на 0,58 = емкость C 20. Если рейтинг RC превышает 200 минут, умножьте RC минут на 0,50 = емкость C20.9) Термин SLI относится к автомобильным батареям, используемым для запуска, освещения и зажигания (SLI). Для 24-вольтовых систем, которые состоят из двух (2) 12-вольтовых аккумуляторов, соединенных последовательно, которые заряжаются от 24-вольтовой батареи. зарядные устройства (без параллельного соединения батарей) 1) Все зарядные напряжения удваиваются (благодаря последовательному соединению), как указано в таблице выше. 2) Все зарядные токи остаются идентичными значениям 12 В, указанным выше (благодаря последовательному соединению). 3) Все значения времени зарядки остаются идентичными числам 12 В, указанным выше (благодаря последовательному соединению).) Для систем на 48 В, состоящих из четырех (4) 12-вольтовых аккумуляторов, соединенных последовательно, которые заряжаются с помощью зарядных устройств на 48 В (без параллельного соединения аккумуляторов) 1) Все зарядные напряжения увеличиваются в 4 раза (из-за последовательного соединения), как указано в приведенную выше таблицу. 2) Все зарядные токи остаются идентичными цифрам 12 В, как указано выше (благодаря последовательному соединению). 3) Все времена зарядки остаются идентичными цифрам 12 В, как указано выше (благодаря последовательному соединению).

Напряжение аккумулятора мотоцикла и что они означают • Matchless Clueless

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Типовой свинцово-кислотный аккумулятор для мотоциклов

Большинство классических мотоциклетных аккумуляторов представляют собой обычные свинцово-кислотные аккумуляторы.Хотя мы думаем о них как о 6 или 12 В, это немного неправильное название, поскольку фактические напряжения редко соответствуют этим значениям, если батарея находится в хорошем состоянии.

Первичное напряжение батареи определяется химическим составом свинцово-кислотного элемента. В полностью заряженном и пиковом состоянии каждая ячейка имеет напряжение на клеммах 2,1 В. Аккумуляторы для мотоциклов состоят из комбинации таких элементов, соединенных последовательно для получения необходимого напряжения.

Батарея «6 В» состоит из трех элементов, общее напряжение на клеммах которых составляет 3 x 2.1В = 6,3 вольта. Точно так же батарея «12 В» состоит из шести отдельных элементов, что в сумме дает 6 x 2,1 В = 12,6 В.

Однако эти напряжения не являются фиксированными и будут меняться как в зависимости от состояния заряда (или разряда) батареи, так и в зависимости от приложенной к ней электрической нагрузки. Чем больше батарея используется и разряжается, тем ниже постепенно становится ее напряжение. Точно так же, когда к аккумулятору подключается электрическая нагрузка, это также снижает напряжение.

Состояние заряда

Таким образом, можно определить приблизительный уровень заряда аккумуляторной батареи мотоцикла, измерив напряжение на ее клеммах.Именно так работают «интеллектуальные» зарядные устройства, постоянно измеряющие напряжение и прекращающие зарядку, как только достигается желаемый уровень.

В приведенной ниже таблице показаны приблизительные напряжения, которые будут измерены на клеммах свинцово-кислотного аккумулятора при различных состояниях заряда. Также показано общее напряжение для 3-элементных (6 В) и 6-элементных (12 В) аккумуляторов, которые устанавливаются на большинство классических мотоциклов.

Обратите внимание, что указанные напряжения являются напряжениями холостого хода, что означает отсутствие электрической нагрузки на батарею.Таким образом, эти показания снимаются при выключенном свете и т. д., а также при неработающем двигателе.

Состояние заряда
аккумулятора
На ячейку свинцово-кислотной батареи

(номинальное напряжение 2,1 В)
Батарейки номиналом 6 В

(3 элемента)
Аккумуляторы 12 В номинал

(6 элементов)
Только что заряжено* 2.13в 6,40 В 12,80 В
100% 2,10 В 6,30 В 12,60 В
75% 2,06 В 6,18 В 12,35 В
50% 2,01 В 6,03 В 12,06 В
25% 1,95 В 5,85 В 11,7 В
Полностью разряжен 1,75 В 5,25 В 10.5в
* Первоначально после полной зарядки аккумулятора напряжение аккумулятора будет немного выше, а затем в течение следующих нескольких часов оно установится на 100% полностью заряженном уровне.

Напряжение зарядки

Напряжение, подаваемое на батарею, также очень важно, когда речь идет о поддержании состояния и химического состава свинцово-кислотных элементов и обеспечении максимальной емкости. В приведенной ниже таблице показаны правильные диапазоны зарядного напряжения для отдельных элементов, а также для аккумуляторов на 6 и 12 В для различных режимов зарядки.

Состояние зарядки
аккумулятора
На ячейку свинцово-кислотной батареи

(номинальное напряжение 2,1 В)
Батарейки номиналом 6 В

(3 элемента)
Аккумуляторы 12 В номинал

(6 элементов)
Минимум для зарядки 2,15 В 6,45 В 12,90 В
Непрерывная зарядка 2.25 — 2,27 В 6,75 – 6,81 В 13,50 – 13,62 В
Обычная зарядка 2,30 – 2,35 В 6,90 – 7,05 В 13,80 – 14,10 В
Быстрая зарядка
(риск газообразования)
2,40 – 2,45 В 7,20 – 7,35 В 14.40 – 14.70В

Быстрая зарядка не рекомендуется для ежедневной зарядки на велосипеде, так как она приводит к выделению газа и требует тщательного контроля и, возможно, доливки аккумулятора.Некоторые интеллектуальные зарядные устройства могут использовать такие высокие скорости заряда для части своей программы зарядки, поскольку это может помочь поддерживать правильный химический состав батареи. Однако не рекомендуется использовать его для обычной зарядки от бортовой сети велосипеда.

Нормальный диапазон зарядного напряжения — это то, как большинство зарядных устройств для аккумуляторов и бортовая система зарядки классических велосипедов будут подавать заряд в аккумулятор. Минимальное зарядное напряжение для свинцово-кислотного аккумулятора составляет 2,15 В; чуть больше собственного напряжения ячейки 2.10в.

Более низкие зарядные напряжения полезны для непрерывной (поддерживающей) зарядки, при которой состояние батареи может поддерживаться на высоком уровне при постоянном подключении к подходящему сетевому зарядному устройству, когда оно не используется в течение длительного времени. Таким образом, аккумулятор всегда будет полностью заряжен и готов к работе.

Выбор сменного аккумулятора

Существует ряд различных типов аккумуляторов, доступных для использования на классических мотоциклах, от традиционных «мокрых» свинцово-кислотных аккумуляторов до герметичных аккумуляторов и современных необслуживаемых «клапанно-регулируемых свинцово-кислотных аккумуляторов» (VRLA). аккумуляторы типа «абсорбированный стекломат» (AGM) и гелевые.Существуют также ячейки «Циклон», которые также пользуются большой популярностью.

Имея так много различных доступных типов, может быть трудно выбрать, какой из них наиболее подходит для вашего классического мотоцикла, но, надеюсь, моя статья «Выбор сменного аккумулятора» может дать некоторые полезные рекомендации.

[ск: отказ от ответственности]

38 ответов на

Напряжение аккумулятора мотоцикла

Этот сайт использует Akismet для уменьшения спама. Узнайте, как обрабатываются данные ваших комментариев.

Измерение состояния заряда литий-ионных аккумуляторов (SoC) — метод кулоновского счетчика

Измерение состояния заряда литий-ионного аккумулятора (SoC)

Существует несколько способов измерения состояния заряда литий-ионного аккумулятора (SoC) или глубины разряда (DoD) литиевого аккумулятора. Некоторые методы довольно сложны в реализации и требуют сложного оборудования (спектроскопия импеданса или ареометр для свинцово-кислотных аккумуляторов).

Здесь мы подробно рассмотрим два наиболее распространенных и простых метода оценки состояния заряда батареи: метод напряжения или метод напряжения разомкнутой цепи (OCV) и метод подсчета кулонов .

1/ Оценка SoC с использованием метода напряжения разомкнутой цепи (OCV)

У всех типов аккумуляторов есть одна общая черта: напряжение на их клеммах уменьшается или увеличивается в зависимости от уровня их заряда. Напряжение будет самым высоким, когда аккумулятор полностью заряжен, и самым низким, когда он разряжен.

Эта связь между напряжением и SOC напрямую зависит от используемой аккумуляторной технологии. В качестве примера на приведенной ниже диаграмме сравниваются кривые разряда свинцовой батареи и литий-ионной батареи.

Кривая разрядки лития LiFePO4 и свинца

Видно, что свинцово-кислотные аккумуляторы имеют относительно линейную кривую, что позволяет хорошо оценить состояние заряда: по измеренному напряжению можно достаточно точно оценить значение соответствующего SoC.

Однако литий-ионные аккумуляторы имеют гораздо более пологую кривую разряда , что означает, что в широком рабочем диапазоне напряжение на клеммах аккумулятора меняется очень незначительно. Литий-железо-фосфатная технология
имеет самую плоскую кривую разряда, что очень затрудняет оценку SoC при простом измерении напряжения.Действительно, разница напряжений между двумя значениями SoC может быть настолько мала, что невозможно с хорошей точностью оценить состояние заряда.

На приведенной ниже диаграмме показано, что разница в измерении напряжения между значением DoD 40% и 80% составляет около 6,0 В для 48-вольтовой батареи в свинцово-кислотной технологии , в то время как для 0,5 В для литий-железо-фосфатной батареи !

Оценка Soc лития по сравнению с AGM методом OCV

Однако калиброванные индикаторы заряда могут использоваться специально для литий-ионных аккумуляторов в целом и литий-железо-фосфатных аккумуляторов в частности.Точное измерение в сочетании с смоделированной кривой нагрузки позволяет получить измерения SoC с точностью от 10 до 15% .

Литий-железо-фосфатный калиброванный измеритель SoC

2/ Оценка SoC с использованием метода кулоновского подсчета

Для отслеживания состояния заряда при использовании батареи наиболее интуитивным методом является отслеживание тока путем интегрирования его во время использования элемента. Эта интеграция напрямую дает количество электрических зарядов, вводимых или отводимых от батареи, что позволяет точно определить SoC батареи.

В отличие от метода OCV, этот метод позволяет определить изменение состояния заряда во время использования батареи. Для точного измерения не требуется, чтобы батарея находилась в состоянии покоя.

Кулоновский счетчик

Хотя измерение тока выполняется прецизионным резистором, могут возникать небольшие погрешности измерения, связанные с частотой дискретизации. Чтобы исправить эти предельные ошибки, счетчик кулонов перекалибровывается при каждом цикле нагрузки.

Измерение состояния заряда литий-ионного аккумулятора (SoC), выполненное с помощью подсчета кулонов, допускает погрешность измерения менее 1% , что позволяет очень точно указывать оставшуюся энергию в аккумуляторе.В отличие от метода OCV, подсчет кулонов не зависит от колебаний мощности батареи (которые вызывают падение напряжения батареи), а точность остается постоянной независимо от использования батареи.

Кулоновский счетчик CC150 Кулоновский счетчик CC150 – шунтирующий резистор
Кулоновский счетчик CC150 – шунтирующий резистор Кулоновский счетчик CC150 — установка на PowerBrick+ 48V 25Ah
Эта статья является исключительной собственностью PowerTech Systems.
Воспроизведение без разрешения запрещено.

Иллюстративная математика

Задача

Сэм хочет взять свой MP3-плеер и видеоигру в путешествие на машине. За час до того, как они планируют уйти, он понял, что забыл зарядить аккумуляторы прошлой ночью. В этот момент он подключил оба устройства, чтобы они могли заряжаться как можно дольше, прежде чем уйти.

Сэм знает, что у его MP3-плеера осталось 40% заряда батареи и что батарея заряжается на дополнительные 12 процентных пунктов каждые 15 минут.

Его плеер для видеоигр новый, поэтому Сэм не знает, как быстро он заряжается, но он записал заряд батареи в течение первых 30 минут после того, как подключил его к сети.

время зарядки (минуты) 0 10 20 30
заряд батареи видеоигры (%) 20 32 44 56
  1. Если семья Сэма уедет, как и планировалось, какой процент заряда батареи будет у каждого из двух устройств, когда они уедут?
  2. Сколько времени потребуется Сэму, чтобы полностью зарядить аккумулятор на обоих устройствах?

Комментарий IM

В этом задании учащиеся выполняют простое упражнение по моделированию, используя словесные и числовые описания времени работы батареи как функции времени и записывая линейные модели для этих величин.Чтобы сделать выводы о величинах, учащиеся должны найти общий способ их описания. Ниже представлены три метода решения:

  1. Нахождение уравнений для обеих функций.
  2. Использование таблиц значений.
  3. Использование графиков.

Здесь также есть широкие возможности поговорить о роли моделирования, затронув стандарт математической практики MP4. Насколько разумно, чтобы единицы вывода сообщались в процентах? Сохраняется ли модель на все времена? В частности, обратите внимание, что модель предсказывает линейный рост процентной ставки на протяжении всего времени, даже выше 100%!

Если задание выполняется в небольших группах, разные группы, скорее всего, будут использовать разные представления в своих решениях.Если группы представят свои ответы, это может привести к содержательной дискуссии о соединении различных представлений функций.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*