Charakterystyka akumulatora samochodowego. Charakterystyka elektryczna akumulatora samochodowego, napięcie, pojemność, prąd zimnego rozruchu, pojemność rezerwowa, rezystancja wewnętrzna. Wideo: Jak i jaki wybrać akumulator do samochodu

Rozładowanie akumulatora jest najważniejszym trybem pracy akumulatora, w którym odbiorcy otrzymują prąd. Proces rozładowywania akumulatora opisuje reakcja elektrochemiczna:

Tworzą się siarczan ołowiu i woda, więc w miarę rozładowywania akumulatora gęstość elektrolitu maleje.

Charakter wyładowania zależy od wielu cech opisujących stan akumulatora oraz czynników zewnętrznych. Całą różnorodność trybów rozładowania akumulatorów opisuje stosunkowo niewielki zestaw charakterystyk rozładowania.

Charakterystyka rozładowania akumulatora

Główną charakterystyką rozładowania są następujące wartości, które zmieniają się w czasie rozładowania przy stałym normalnym prądzie rozładowania:

• - spoczynkowe emf - emf, które zmienia się liniowo podczas procesu rozładowania od 2,11 V do 1,95 V;
• - gęstość elektrolitu - waha się od 1,28 do 1,11 g/cm3;
• - napięcie akumulatora: początkowe 2,11 V, końcowe napięcie rozładowania 1,7 V;
• - prąd rozładowania;
• - pojemność rozładowania akumulatora.

Pierwsze trzy cechy nie wymagają dalszego wyjaśnienia. Skupmy się na dwóch ostatnich.

Pojemność rozładowania to ilość energii elektrycznej uwolnionej przez akumulator podczas rozładowania.

Pojemność akumulatora zależy jednak od warunków rozładowania. Dlatego samo pojęcie pojemności wiąże się z warunkami rozładowania. To pojęcie pojemności jest cechą porównawczą.

Pojemność rozładowania akumulatora to ilość energii elektrycznej dostarczanej przez akumulator rozładowywany normalnym prądem.

Normalny prąd rozładowania to 10-godzinny prąd rozładowania.

Oprócz tego wykorzystywana jest wartość prądu rozładowania w 20-godzinnym trybie rozładowania. Większość producentów podaje pojemność akumulatora w 20-godzinnym trybie rozładowania.

Na wykresach napięcia w funkcji czasu podczas rozładowania prądem stałym obserwuje się malejącą linię prawie prostą, a pod koniec rozładowania napięcie maleje liniowo i szybko. Akumulatora nie należy rozładowywać poniżej 1,7 V.

Stopień rozładowania akumulatora można scharakteryzować na podstawie względnej pojemności resztkowej.

Względną pojemność resztkową definiuje się jako ilość energii elektrycznej, jaką akumulator jest w stanie dostarczyć przy normalnym prądzie rozładowania, począwszy od danego punktu w czasie, podzieloną przez pojemność tego samego sprawnego i w pełni naładowanego akumulatora.

Qrest. wzgl. dość dokładnie charakteryzuje stan energetyczny akumulatora w momencie pracy.

Np. jeśli akumulator nie jest zużyty, ma największą pojemność i jest w pełni naładowany to Qrest. = Qmaks.

i dlatego akumulator ma resztkową pojemność względną wynoszącą 100%.

Jednakże, na przykład, jeśli akumulator jest silnie zasiarczony, ładuje się do 2,7 V przy intensywnym wydzielaniu się gazu (w pełni naładowany) i jest w stanie rozładować się przy normalnym prądzie rozładowania.

Oczywiście względna pojemność rozładowania akumulatora zależy od wielu czynników, które określają stan akumulatora w bieżącym czasie pracy. Zasadniczo jest to:

• - poziom naładowania akumulatora;
• - gęstość elektrolitu;
• - temperatura elektrolitu;
• - tryb ładowania.

Konieczna jest ścisła i prawidłowa zgodność pomiędzy charakterystykami ładowania i rozładowywania. Dlatego Qrest. wzgl. - ważna cecha diagnostyczna. Wiedząc o tym, można uniknąć nadkrytycznego, awaryjnego trybu pracy akumulatora.

Na przykład, jeśli Qrest. wzgl. = 75%, a temperatura elektrolitu wynosi 25 C, wówczas tryb pracy rozrusznika akumulatora jest już nadkrytyczny, tj. Gęstość elektrolitu należy ściśle określić przy danej temperaturze i stanie naładowania akumulatora. Akumulator musi być w pełni naładowany, bez przeładowania lub niedoładowania.

Wybierz tryb rozładowania zgodnie ze stanem akumulatora (warunek ten jest często naruszany, zwłaszcza w zimnych porach roku, podczas długotrwałego używania rozrusznika w celu uruchomienia szczególnie uszkodzonego silnika). Jeśli to zaniedbasz, możesz rozmrozić akumulator lub niektóre z jego (najbardziej rozładowanych) akumulatorów.

Zatem znając główne cechy rozładowania akumulatora, ich współzależność i wpływ na pojemność resztkową akumulatora, można chronić akumulator przed przedwczesnym zużyciem i awarią.

Przypomnijmy jeszcze raz główne czynniki ujemnego rozładowania, które gwałtownie skracają żywotność baterii:

• - głębokie rozładowanie;
• - tryb ciągłego niedoładowania;
• - nieprzestrzeganie standardowej gęstości elektrolitu;
• - zasiarczenie płytek;
• - nadmierne (nadkrytyczne) prądy wyładowcze.

Na pojemność rozładowania akumulatora wpływa gęstość elektrolitu. Jednakże stężenie kwasu siarkowego w akumulatorach rozruchowych nie jest determinowane względami uzyskania maksymalnej pojemności, ale jest związane z innymi czynnikami: żywotnością, prądem samorozładowania, pracą w niskich temperaturach.

Dlatego należy przestrzegać podstawowych zasad: akumulator musi być w pełni naładowany (najlepiej prądem wstecznym), a stężenie elektrolitu musi odpowiadać ustalonej normie.

Pojemność rozładowania akumulatora silnie zależy od prądu rozładowania i temperatury elektrolitu. W większości przypadków producenci wskazują pojemność akumulatora dla 20-godzinnego trybu rozładowania w temperaturze T = 25 C. Oznacza to, że prąd rozładowania np. akumulatora o pojemności Q=60A. h jest równe

Ir = 60/20 = 3A

Jednak ten sam akumulator ma pojemność rozładowania przy prądzie 200 A (tryb rozładowania rozrusznika) nie większym niż 20 Ah.To znaczy, w tym trybie akumulator z biegiem czasu rozładowuje się poniżej dopuszczalnych wartości

Tr = 20/200 = 0,1 godziny = 6 minut

Wraz ze spadkiem temperatury zdolność rozładowania akumulatora również znacznie maleje. Zależy to w dużej mierze od konstrukcji akumulatora, jednak większość akumulatorów, na przykład przy - 10 C, ma pojemność 2 razy mniejszą niż przy +25 C. To wyjaśnia trudność w uruchomieniu wału korbowego za pomocą rozrusznika w warunkach zimowych (w oprócz zwiększonego obciążenia mechanicznego spowodowanego zagęszczaniem smarów).

Charakterystyka rozładowania pozwala określić stan akumulatora i zapobiec jego pracy poza dopuszczalnymi charakterystykami.

Szczególnie niedopuszczalne są tryby głębokiego (niższego niż praktyczne przy U=1,7V) rozładowania i systematycznego niedoładowania. W takim przypadku prądy rozładowania rozrusznika szybko niszczą płytki. Stopień rozładowania akumulatora można określić na podstawie gęstości elektrolitu.

Sprawdzając akumulator za pomocą wideł, można określić stopień rozładowania każdego akumulatora w zależności od napięcia.

To pytanie cyklicznie zadają sobie klienci, którzy kupują silniki do kół, akcesoria i akumulatory w celu własnej konwersji rowerów na trakcję elektryczną. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że w zestawach elektronicznych nie ma ograniczeń prądowych i trzeba je sobie przedstawić. W rzeczywistości nie jest to prawdą.

Zarówno akumulatory kwasowo-ołowiowe, jak i litowo-jonowe wytrzymują przez krótki czas maksymalny prąd do 10 s bez zniszczenia, czyli prąd rozładowania 10-krotnie przekraczający ich pojemność znamionową. Na przykład akumulatory kwasowo-ołowiowe o pojemności 12 amperogodzin można przez krótki czas ładować prądem o natężeniu 120 amperów, a akumulatory litowo-jonowe o pojemności 10 amperogodzin mogą przez krótki czas dostarczać prąd o natężeniu 100 amperów.

Jednak w przypadku obciążeń stałych wartości te należy zmniejszyć co najmniej 2 razy, czyli do 5 sekund. W akumulatorach litowych do rowerów Volta ograniczenie to realizowane jest w elektronicznym obwodzie zabezpieczającym wbudowanym w akumulator. Ogranicza prąd rozładowania do bezpiecznej wartości 5 s, a napięcie do 30 woltów. W przypadku przekroczenia obciążenia lub spadku napięcia poniżej ustawionego limitu obwód odłącza akumulator od silnika koła, chroniąc go w ten sposób i zapewniając szacunkową żywotność około 5 lat.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe nie mają takiego obwodu. Tutaj maksymalny prąd rozładowania jest ograniczany przez sam sterownik - do maksymalnej wartości określonej w jego charakterystyce. Gdy napięcie spadnie poniżej 10,5 V (w oparciu o jeden akumulator kwasowo-ołowiowy), sterowniki rowerowe Volta odłączają również akumulatory od silnika koła, aby zapobiec zasiarczeniu i zniszczeniu. Ponadto obwód roweru elektrycznego musi zawierać bezpiecznik lub wyłącznik automatyczny, który służy jako ochrona nie tylko przed zwarciami, ale także przed przeciążeniami. W przypadku samodzielnej konwersji roweru na napęd elektryczny zalecamy zainstalowanie 20-amperowego wyłącznika automatycznego.

Dlatego przypadkowe lub nawet celowe przekroczenie bezpiecznych warunków pracy akumulatorów rowerowych kwasowo-ołowiowych lub litowych Volta nie będzie skuteczne. Kolejną kwestią jest to, że całkowicie rozładowany akumulator jakiegokolwiek rodzaju należy naładować jak najszybciej, a w każdym razie kategorycznie nie zaleca się pozostawiania roweru elektrycznego z rozładowanymi akumulatorami na zimę gdzieś w garażu. Takie działania prowadzą do szybkiej awarii wszelkiego rodzaju akumulatorów do pojazdów elektrycznych.

Innym błędnym przekonaniem jest to, że akumulatory należy ładować dopiero po całkowitym rozładowaniu - w ten sposób rzekomo zapewniona jest maksymalna liczba cykli ładowania i rozładowania określona w specyfikacjach technicznych. Pomyśl o tym: jeśli robisz to z akumulatorem własnego samochodu - np. jeździsz z niesprawnym generatorem, a akumulator ładujesz w domu, po podróżach, z ładowarki, to w tym trybie pracy akumulator rozruchowy wystarczy najlepiej 2-3 miesiące.

1

Natomiast akumulatory żelowo-kwasowe do rowerów elektrycznych, a także akumulatory AGM, różnią się od akumulatorów rozruchowych jedynie tym, że mają grubsze elektrody i są lepiej zamocowane w obudowie, co zapobiega zrzucaniu się masy czynnej. Dlatego należy je ładować jak najczęściej – po każdej podróży. To samo dotyczy akumulatorów litowo-jonowych do rowerów elektrycznych.

Jeśli chodzi o wysokie prądy rozładowania, należy pamiętać, że im wyższy prąd rozładowania, tym szybciej całkowicie rozładuje akumulatory roweru elektrycznego lub hulajnogi elektrycznej. Prąd przy stałym obciążeniu 1 s rozładuje wysokiej jakości akumulatory dowolnego typu w ciągu 1 godziny; aktualne 2s - za pół godziny, a 4s - w zaledwie 15 minut. Dokąd można dojść przy takim zużyciu prądu?

Dlatego zalecamy:
Po pierwsze, oszczędnie zużywaj prąd, jeśli chcesz zwiększyć dystans przejechania (przeczytaj artykuł na ten temat), po drugie, jeśli w standardowych trybach podróżowania akumulatory wyczerpią się w czasie krótszym niż 50-60 minut, jest to powód do zastanowienia się o wymianie ich na mocniejsze.

Autonomiczne źródła zasilania – akumulatory – postrzegane są w nowoczesnych technologiach jako integralny element niemal każdego projektu. W pojazdach samochodowych akumulator jest jednocześnie elementem konstrukcyjnym, bez którego pełna eksploatacja pojazdu jest nie do pomyślenia. Uniwersalna użyteczność akumulatorów jest oczywista. Ale technologicznie urządzenia te wciąż nie są całkowicie doskonałe. Na przykład oczywistą niedoskonałość objawia się częstym ładowaniem akumulatorów. Oczywiście istotnym pytaniem jest, jakim napięciem ładować akumulator, aby zmniejszyć częstotliwość doładowań i zachować wszystkie jego właściwości użytkowe przez długi okres użytkowania?

Określenie podstawowych parametrów akumulatora pomoże Ci dokładnie zrozumieć zawiłości procesów ładowania/rozładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych (akumulatorów samochodowych):

• pojemność,
• stężenie elektrolitu,
• siła prądu rozładowania,
• temperatura elektrolitu,
• efekt samorozładowania.

Pojemność akumulatora odbiera energię elektryczną wydzielaną przez każdy pojedynczy zestaw akumulatorów podczas jego rozładowywania. Z reguły wartość pojemności wyrażana jest w amperogodzinach (Ah).

Na korpusie akumulatora samochodowego wskazana jest nie tylko pojemność znamionowa, ale także prąd rozruchowy podczas uruchamiania zimnego samochodu. Przykład oznakowania - bateria wyprodukowana przez fabrykę w Tiumeniu

Za parametr nominalny uważa się pojemność rozładowania akumulatora, podaną na tabliczce technicznej przez producenta. Oprócz tej liczby parametr pojemności ładunku jest również istotny dla działania. Wymaganą wartość ładunku oblicza się ze wzoru:

Сз = Iз * Тз

gdzie: Iз – prąd ładowania; Тз – czas ładowania.

Liczba wskazująca pojemność rozładowania akumulatora jest bezpośrednio powiązana z innymi parametrami technologicznymi i projektowymi oraz zależy od warunków pracy. Wśród właściwości konstrukcyjnych i technologicznych akumulatora na pojemność rozładowania wpływają:

• masa aktywna,
• zastosowany elektrolit,
• grubość elektrody,
• wymiary geometryczne elektrod.

Wśród parametrów technologicznych na pojemność akumulatora istotny jest także stopień porowatości materiałów aktywnych oraz receptura ich przygotowania.

Wewnętrzna struktura akumulatora samochodowego kwasowo-ołowiowego, w skład której wchodzą tzw. materiały aktywne – płytki pól ujemnych i dodatnich oraz inne elementy

Nie pominięto także czynników operacyjnych. Jak pokazuje praktyka, siła prądu rozładowania w połączeniu z elektrolitem może również wpływać na parametr pojemności akumulatora.

Wpływ stężenia elektrolitów

Nadmierne stężenie elektrolitu skraca żywotność akumulatora. Warunki pracy akumulatora o wysokim stężeniu elektrolitu prowadzą do intensyfikacji reakcji, w wyniku czego na elektrodzie dodatniej akumulatora powstaje korozja.

Dlatego istotna jest optymalizacja tej wartości, biorąc pod uwagę warunki w jakich akumulator jest użytkowany oraz wymagania stawiane przez producenta w stosunku do takich warunków.

Optymalizacja stężenia elektrolitu w akumulatorze wydaje się być jednym z istotnych aspektów eksploatacji urządzenia. Monitorowanie poziomu stężenia jest obowiązkowe

Na przykład w warunkach klimatu umiarkowanego zalecany poziom stężenia elektrolitu dla większości akumulatorów samochodowych wynosi 1,25 - 1,28 g/cm2.

Natomiast gdy istotna jest eksploatacja urządzeń w klimacie gorącym, stężenie elektrolitu powinno odpowiadać gęstości 1,22 – 1,24 g/cm2.

Baterie - Prąd rozładowania

Proces rozładowywania akumulatora jest logicznie podzielony na dwa tryby:

1. Długi.
2. Krótki.

Pierwsze zdarzenie charakteryzuje się wyładowaniem niskim prądem w stosunkowo długim okresie czasu (od 5 do 24 godzin).

W przypadku drugiego zdarzenia (krótkie rozładowanie, rozładowanie rozrusznika) przeciwnie, w krótkim czasie (sekundy, minuty) charakterystyczne są duże prądy.

Wzrost prądu rozładowania powoduje zmniejszenie pojemności akumulatora.

Ładowarka Teletron, która z powodzeniem stosowana jest do współpracy z akumulatorami samochodowymi kwasowo-ołowiowymi. Prosty obwód elektroniczny, ale wysoka wydajność

Przykład:

Zastosowano akumulator o wydajności 55 A/h i prądzie pracy na zaciskach 2,75 A. W normalnych warunkach środowiskowych (plus 25-26°С) pojemność akumulatora mieści się w przedziale 55-60 A/h.

Jeżeli akumulator będzie rozładowywany krótkotrwałym prądem o natężeniu 255 A, co odpowiada 4,6-krotnemu zwiększeniu pojemności znamionowej, wówczas pojemność znamionowa spadnie do 22 A/h. To znaczy prawie dwukrotnie.

Temperatura elektrolitu i samorozładowanie akumulatora

Zdolność rozładowania akumulatorów naturalnie maleje wraz ze spadkiem temperatury elektrolitu. Spadek temperatury elektrolitu pociąga za sobą wzrost stopnia lepkości ciekłego składnika. W rezultacie zwiększa się opór elektryczny substancji czynnej.

Odłączony od konsumenta, całkowicie nieaktywny, ma zdolność utraty wydajności. Zjawisko to tłumaczy się reakcjami chemicznymi wewnątrz urządzenia, które zachodzą nawet w warunkach całkowitego odłączenia od obciążenia.

Obie elektrody – ujemna i dodatnia – podlegają reakcjom redoks. Ale w większym stopniu proces samorozładowania obejmuje elektrodę o ujemnej polaryzacji.

Reakcji towarzyszy powstawanie wodoru w postaci gazowej. Wraz ze wzrostem stężenia kwasu siarkowego w roztworze elektrolitu następuje wzrost gęstości elektrolitu z wartości 1,27 g/cm 3 do 1,32 g/cm 3 .

Jest to proporcjonalne do 40% wzrostu szybkości efektu samorozładowania na elektrodzie ujemnej. Zwiększenie szybkości samorozładowania zapewniają także zanieczyszczenia metaliczne zawarte w strukturze elektrody o ujemnej polaryzacji.

Samorozładowanie akumulatora samochodowego po dłuższym przechowywaniu. Przy całkowitej bezczynności i braku obciążenia akumulator stracił znaczną część swojej pojemności.

Należy zauważyć: wszelkie metale obecne w elektrolicie i innych składnikach akumulatorów zwiększają efekt samorozładowania.

Kiedy metale te wejdą w kontakt z powierzchnią elektrody ujemnej, powodują reakcję, w wyniku której wydziela się wodór.

Niektóre z istniejących zanieczyszczeń pełnią rolę nośnika ładunku od elektrody dodatniej do elektrody ujemnej. W tym przypadku zachodzą reakcje redukcji i utleniania jonów metali (czyli ponownie proces samorozładowania).

Zdarzają się również przypadki, gdy akumulator traci ładunek z powodu zabrudzeń na obudowie. W wyniku zanieczyszczenia tworzy się warstwa przewodząca, która zwiera elektrodę dodatnią i ujemną

Oprócz wewnętrznego samorozładowania nie można wykluczyć zewnętrznego samorozładowania akumulatora samochodowego. Przyczyną tego zjawiska może być wysoki stopień zabrudzenia powierzchni obudowy akumulatora.

Na obudowę został rozlany np. elektrolit, woda lub inne płyny techniczne. Ale w tym przypadku efekt samorozładowania można łatwo wyeliminować. Wystarczy wyczyścić obudowę baterii i utrzymywać ją w czystości przez cały czas.

Ładowanie akumulatorów samochodowych

Zacznijmy od sytuacji, gdy urządzenie jest nieaktywne (wyłączone). Jakiego napięcia lub prądu należy używać do ładowania akumulatora samochodowego, gdy urządzenie jest przechowywane?

W warunkach przechowywania akumulatora głównym celem ładowania jest kompensacja samorozładowania. W takim przypadku ładowanie odbywa się zwykle niskimi prądami.

Zakres wartości ładunku wynosi zwykle od 25 do 100 mA. W takim przypadku napięcie ładowania musi być utrzymywane w zakresie 2,18 - 2,25 V w stosunku do pojedynczego zestawu akumulatorów.

Wybór warunków ładowania akumulatora

Prąd ładowania akumulatora jest zwykle dostosowywany do określonej wartości w zależności od określonego czasu ładowania.

Przygotowanie akumulatora samochodowego do ładowania w trybie, który należy określić biorąc pod uwagę właściwości technologiczne i parametry techniczne podczas eksploatacji akumulatora

Jeśli więc planujesz ładować akumulator przez 20 godzin, za optymalny parametr prądu ładowania uważa się 0,05 C (czyli 5% nominalnej pojemności akumulatora).

W związku z tym wartości wzrosną proporcjonalnie, jeśli jeden z parametrów zostanie zmieniony. Na przykład po 10-godzinnym ładowaniu prąd wyniesie już 0,1 ° C.

Ładowanie w cyklu dwuetapowym

W tym trybie początkowo (pierwszy etap) ładuje się prądem o wartości 1,5 C, aż napięcie na oddzielnym banku osiągnie 2,4 wolta.

Następnie ładowarka zostaje przełączona na tryb prądu ładowania 0,1 C i kontynuuje ładowanie aż do osiągnięcia pełnej pojemności przez 2 - 2,5 godziny (drugi etap).

Napięcie ładowania w trybie drugiego stopnia waha się od 2,5 do 2,7 wolta na jedną puszkę.

Tryb wymuszonego ładowania

Zasada ładowania wymuszonego polega na ustaleniu wartości prądu ładowania na poziomie 95% nominalnej pojemności akumulatora – 0,95C.

Metoda jest dość agresywna, ale pozwala na prawie całkowite naładowanie akumulatora w zaledwie 2,5-3 godziny (w praktyce 90%). Ładowanie do 100% pojemności w trybie wymuszonym zajmie 4 – 5 godzin.

Kontroluj cykl treningowy

Praktyka obsługi akumulatorów samochodowych daje pozytywny wynik, gdy cykl kontroli i szkolenia zostanie zastosowany do nowych akumulatorów, które nie były jeszcze używane.

Dla tej opcji optymalne jest ładowanie parametrami wyliczonymi za pomocą prostego wzoru:

Ja = 0,1 * C20;

Ładuj, aż napięcie na jednym banku wyniesie 2,4 V, po czym prąd ładowania spadnie do wartości:

Ja = 0,05 * C20;

Przy tych parametrach proces jest kontynuowany aż do pełnego naładowania.

Cykl kontroli i szkolenia obejmuje również praktykę rozładowywania, gdy akumulator jest rozładowywany małym prądem o wartości 0,1 C do całkowitego poziomu napięcia 10,4 wolta.

W tym przypadku stopień gęstości elektrolitu utrzymuje się na poziomie 1,24 g/cm 3 . Po rozładowaniu urządzenie ładuje się standardowymi metodami.

Ogólne zasady ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych

W praktyce stosuje się kilka metod, z których każda ma swoje trudności i wiąże się z różną wysokością kosztów finansowych.

Decyzja o sposobie ładowania akumulatora nie jest trudna. Innym pytaniem jest, jaki wynik zostanie uzyskany przy użyciu tej lub innej metody

Za najbardziej dostępną i najprostszą metodę uważa się ładowanie prądem stałym przy napięciu 2,4–2,45 V/ogniwo.

Proces ładowania trwa do momentu, aż prąd pozostanie stały przez 2,5-3 godziny. W tych warunkach akumulator uznaje się za w pełni naładowany.

Tymczasem technika ładowania kombinowanego zyskała większe uznanie wśród kierowców. W tej opcji obowiązuje zasada ograniczania prądu początkowego (0,1 C) do momentu osiągnięcia określonego napięcia.

Następnie proces jest kontynuowany przy stałym napięciu (2,4 V). W przypadku tego obwodu dopuszczalne jest zwiększenie początkowego prądu ładowania do 0,3 C, ale nie więcej.

Zaleca się ładowanie akumulatorów pracujących w trybie buforowym niskim napięciem. Optymalne wartości ładowania: 2,23 – 2,27 V.

Głębokie rozładowanie - eliminacja konsekwencji

Przede wszystkim należy podkreślić: przywrócenie akumulatora do nominalnej pojemności jest możliwe, ale tylko pod warunkiem, że nie nastąpią więcej niż 2-3 głębokie rozładowania.

Ładowanie w takich przypadkach odbywa się przy stałym napięciu 2,45 wolta na słoik. Dopuszczalne jest również ładowanie prądem (stałym) 0,05C.

Proces przywracania akumulatora może wymagać dwóch lub trzech oddzielnych cykli ładowania. Najczęściej do osiągnięcia pełnej pojemności ładowanie przeprowadza się w 2-3 cyklach.

Jeśli ładowanie odbywa się przy napięciu 2,25–2,27 wolta, zaleca się wykonanie procesu dwa lub trzy razy. Ponieważ przy niskich napięciach w większości przypadków nie jest możliwe osiągnięcie pojemności znamionowej.

Oczywiście podczas procesu renowacji należy wziąć pod uwagę wpływ temperatury otoczenia. Jeżeli temperatura otoczenia mieści się w zakresie 5 – 35°С, zmiana napięcia ładowania nie jest konieczna. W innych warunkach opłata będzie musiała zostać skorygowana.

Film na temat cyklu sterowania i szkolenia akumulatora

Tagi:

Przyjrzyjmy się oznakowaniu akumulatorów LiPo na przykładzie akumulatora, który ma następujące napisy:

• 3000 - pojemność w mAh (mAh);
• 11,1 V- napięcie znamionowe;
• 3S- ilość i kolejność łączenia puszek (poszczególnych akumulatorów, z których składa się akumulator) - oznacza to, że akumulator jest podłączony szeregowo z 3 akumulatorów, czyli pojemność akumulatora wyniesie 3000 mAh, a napięcie wyniesie 3,7 x3 = 11,1 V;
• 20C- prąd rozładowania (na akumulatorze 3000 mAh oznacza, że ​​maksymalny ciągły prąd rozładowania wynosi 20*3000=60000 mA=60A).

Napięcie

Na bateriach zamiast napięcia zapisywana jest liczba ogniw.

Napięcie jednego banku wynosi 3,7 V. Odpowiednio 3 banki są równe 11,1 V.

Liczba puszek jest oznaczona literą S.

Prąd rozładowania

Oznaczone literą C oraz szereg współczynników pojemności.

Na przykład, jeśli bateria wskazuje 20C, a jej pojemność wynosi 3000 mAh (3 Ah),
wówczas prąd wyjściowy wynosi 3 Ah * 20 C = 60 A

Szczytowy prąd rozładowania

Prąd, jaki akumulator może dostarczyć przez krótki okres czasu (co jest również wskazane w charakterystyce). Zwykle jest to 10-30 s.

Jest on oznaczony drugą liczbą, podobnie jak prąd rozładowania.

20C-30C oznacza, że ​​prąd rozładowania wynosi 20C, a prąd szczytowy wynosi 30C.

Pojemność

Wyrażane w mAh (miliamperogodzinach). 1000 mAh = 1 A/h.

Ładowanie akumulatorów.

Akumulatory LiPo ładuje się prądem 1C (chyba, że ​​na samym akumulatorze wskazano inaczej; ostatnio pojawiły się z możliwością ładowania prądem 2 i 5C). Standardowy prąd ładowania akumulatora wynosi 1000 mAh - Amper. W przypadku akumulatora 2200 będzie to 2,2 ampera itp.
Skomputeryzowana ładowarka równoważy akumulator (wyrównując napięcie na każdym zestawie akumulatorów) podczas ładowania. Chociaż możliwe jest ładowanie akumulatorów 2S bez podłączania kabla równoważącego, zdecydowanie zalecamy zawsze podłączaj złącze równoważące! Zestawy 3S i duże należy ładować wyłącznie przy podłączonym kablu równoważącym! Jeśli nie podłączysz się, a jedna z puszek osiągnie napięcie powyżej 4,4 V, czeka Cię niezapomniany pokaz sztucznych ogni!
Bateria ładuje się do 4,2 V na ogniwo (zwykle kilka miliwoltów mniej).

Tryb przechowywania.

Na skomputeryzowanej ładowarce możesz przełączyć LiPo w tryb przechowywania, a bateria zostanie naładowana/rozładowana do 3,85 V na ogniwo. W pełni naładowane akumulatory zniszczą się, jeśli będą przechowywane dłużej niż 2 miesiące (może krócej). Mówią, że oni też są całkowicie rozładowani, ale na dłuższy okres.

Eksploatacja.

Nie zaleca się rozładowywania akumulatora LiPo poniżej 3 woltów na ogniwo – może to spowodować jego śmierć. Regulatory silnika mają za zadanie wyłączyć silnik, gdy wystąpi taki stan. Używamy z lub . Zalecamy również użycie. Jest podłączony do złącza balansera i gdy wyda sygnał dźwiękowy, czas wylądować.
Kiedy silnik zużywa więcej prądu, niż jest w stanie dostarczyć akumulator, LiPo ma tendencję do pęcznienia i umierania. Dlatego musisz to ściśle monitorować!
Teraz dostępne są akumulatory nanotechnologiczne o wydajności prądowej 25–50°C.

Przygotowanie do pracy.

Przygotowanie LiPo do użycia jest bardzo proste - wystarczy go naładować i gotowe! :)
Ten typ baterii nie posiada efektu pamięci (nie ma potrzeby rozładowywania przed ponownym ładowaniem), nie wymaga cykli - przed użyciem cykle ładowania i rozładowania.
Jeśli ładujesz w terenie, powinieneś szukać akumulatorów z funkcją przyspieszonego ładowania, są one oznaczone jako Szybkie ładowanie 2C lub 5C. Teoretycznie można je ładować prądem o natężeniu 33 amperów!
Ładowarka ma maksymalnie 5A, ale to również skróci czas ładowania z 50 minut do 20! (bateria 1000 mAh)

Akumulator samochodowy to bardzo ważny element, pomimo prostoty swojej konstrukcji, obarczony jest kilkoma niezrozumiałymi skrótami, takimi jak pojemność i oczywiście prąd rozruchowy. O niektórych już pisałem, o niektórych napiszę więcej, ale dzisiaj porozmawiamy o „wskaźnikach początkowych” akumulatora - dlaczego jest to tak ważne i jakie powinny być. Nie wszyscy o tym parametrze wiedzą i często przy wyborze nowego akumulatora początkowo popełniają duży błąd! A to prowadzi do tego, że akumulator szybko się psuje i zimą nie da się odpalić auta...

Na początek definicja

Prąd rozruchowy akumulatora (czasami nazywany prądem rozrusznika) - jest to maksymalna wartość prądu potrzebnego do uruchomienia silnika, czyli do zasilenia rozrusznika tak, aby mógł obrócić koło zamachowe z zamocowanymi do niego tłokami. Proces ten jest złożony, ponieważ tłoki ściskają paliwo (9–13 atmosfer), które dostaje się do komór. Zimą rozruch jest jeszcze trudniejszy, bo olej gęstnieje i rozrusznik musi pokonać nie tylko kompresję, ale także brak normalnego smarowania cylindrów.

Jaki jest główny cel akumulatora samochodowego? Oczywiście po akumulacji i późniejszym uruchomieniu silnika wydaje się, że konstrukcja wielu modeli jest taka sama, ale cechy nie są takie same. Nie, oczywiście naładowany model będzie miał około 12,7 V, ale siła prądu i pojemność będą się różnić.

Kilka słów o budowie i właściwościach

Akumulatory zostały stworzone specjalnie z myślą o ładowaniu i uruchamianiu samochodu, czyli są bardzo praktyczne z punktu widzenia eksploatacji. Zwykła bateria rozładowywała się bardzo szybko, a jej wymiana była kosztowna – wtedy wynaleziono baterie.

Baterie ewoluowały metodą prób i błędów – tak więc kilka lat po wynalazku powstał bardzo specyficzny model, było to około 100 lat temu i nie uległo zmianie do dziś.

Zwykle jest to sześć przegródek z płytkami wykonanymi z ołowiu (ujemny) i jego tlenku (dodatni), które wypełnione są specjalnym elektrolitem na bazie kwasu siarkowego. To właśnie ta kombinacja sprawia, że ​​bateria działa; jeśli jeden element zostanie wykluczony, działanie zostanie zakłócone. Jeden rozproszony akumulator generuje średnio 2,1 V, to niezwykle mało, aby uruchomić silnik; w przeciętnym akumulatorze łączy się je łącząc je szeregowo, zwykle 6 banków 2,1 V = 12,6 - 12,7 V. To napięcie wystarczy do wzbudzenia uzwojenia rozrusznika.

Kilka słów o pojemności

Jednak napięcie jest tylko jednym ze składników, jest ujednolicone, to znaczy jest takie samo dla wszystkich akumulatorów, niezależnie od pojemności.

Ale pojemność może się znacznie różnić. Mierzy się go w amperach na godzinę lub po prostu Ah. Jeśli wyprowadzimy małą definicję, to jest to zdolność akumulatora do dostarczania określonej ilości prądu przez całą godzinę. Opcje samochodowe zaczynają się od 40 Ah i sięgają 150 Ah. Jednak najczęściej spotykane w zwykłych samochodach zagranicznych są 55 – 60 Ah. Oznacza to, że akumulator może dostarczyć 60 amperów przez godzinę, a następnie zostanie całkowicie rozładowany. Szczerze mówiąc, jest to duża wartość, jeśli pomnożymy 12,7 (napięcie) i 60 Ah (pojemność), otrzymamy 762 W na godzinę! Czajnik elektryczny można podgrzać kilka razy.

Ustaliliśmy również pojemność, teraz porozmawiajmy bezpośrednio o prądzie rozruchowym.

Jaki jest więc ten prąd rozruchowy?

Jak już pisałem powyżej, prąd rozruchowy to maksymalny prąd, jaki akumulator może dostarczyć w bardzo krótkim czasie. Krótko mówiąc, aby uruchomić silnik przeciętnego samochodu, potrzebujesz około 255–270 amperów, to dużo! W istocie są to „wartości początkowe”, od słowa „start” w odniesieniu do jednostki napędowej.

Jeśli pojemność akumulatora wynosi około 60 Ah, wówczas przekracza ona wartość nominalną około 4–5 razy. To prawda, że ​​takie napięcie należy podawać tylko przez około 30 sekund, nie dłużej.

Często w południowych regionach naszego kraju, gdzie temperatura powietrza zawsze utrzymuje się w strefie dodatniej, ten parametr nawet nie jest brany pod uwagę! Bo nieważne, bierzemy przeciętny akumulator, a on doskonale poradzi sobie ze swoimi obowiązkami. W końcu na zewnątrz jest ciepło, a olej jest płynny. Ale w regionach północnych wskaźnik ten jest jednym z najważniejszych, gdzie temperatury często znajdują się w skrajnie ujemnej strefie i trudno jest uruchomić jednostkę napędową, olej bardziej przypomina galaretę niż płynącą ciecz. Start będzie niezwykle trudny.

Jeśli chcesz uruchomić silnik przy „+ 1 + 5” stopni, wystarczy 200–220 amperów (jednorazowo), to aby uruchomić go już przy - 10–15 stopniach, musisz wydać 30% więcej energii, a to wynosi 260–270 A. Teraz pomyśl, ile energii marnuje się w temperaturze -20–30 stopni Celsjusza.

Zatem im niższa temperatura w zimie, tym ważniejszy jest ten parametr, jest to swego rodzaju aksjomat.

Od czego zależy prąd rozruchowy?

Jeśli spojrzysz na różnych producentów, na przykład kraje europejskie, USA, Rosję czy Chiny, wówczas wszystkie te akumulatory będą miały inny prąd rozruchowy. Na przykład, jeśli porównasz 55 Ah w Chinach i Europie, różnica może wynieść 30 - 40%! Ale dlaczego tak jest?

Wszystko zależy od technologii:

• Zastosowanie oczyszczonego ołowiu, nawet w prostych akumulatorach kwasowych, doprowadzi do szybkiego ładowania i późniejszego rozładowania, a zatem wartości początkowe wzrosną.
• Większa ilość płytek w korpusie o tych samych wymiarach.
• Więcej elektrolitu.
• Płytki dodatnie są bardziej porowate, co pozwala na zgromadzenie większej ilości ładunku.
• Hermetyczne konstrukcje nie pozwalają na odparowanie elektrolitu, co pozwoli akumulatorowi zawsze utrzymywać pożądany poziom bez odsłaniania płytek.

Oczywiście można do tego dodać jakość wykonania i rzetelność producenta, wszystko to daje lepsze rezultaty niż konkurencja. To prawda, że ​​takie akumulatory są droższe.

Ale w tej chwili istnieją również nowe technologie - rekordzistami w zakresie zwrotu prądu rozruchowego są ich prąd powrotny, który może osiągnąć do 1000 amperów w 30 sekund, około 3-4 razy więcej niż w przypadku konwencjonalnych opcji kwasowych. Chociaż te technologie mają też swoje wady, a przede wszystkim jest to cena.

Warto również zauważyć, że podczas uruchamiania silnika napięcie akumulatora spada do około 9 woltów, ale prąd wzrasta wielokrotnie - jest to normalny proces. Po uruchomieniu silnika napięcie powróci do normalnego poziomu 12,7 V, a zużyty ładunek zostanie uzupełniony przez generator samochodu. Jeśli odczyty napięcia podczas rozruchu spadną do 6 woltów (a jego powrót do normy zajmie bardzo dużo czasu), może to mieć krytyczne znaczenie; rozrusznik po prostu nie ma wystarczającej ilości energii, aby uruchomić. Najprawdopodobniej bateria ulega awarii.

Jak dokonywane są pomiary?

Po wyprodukowaniu akumulatora należy go przetestować w celu określenia napięcia rozruchowego. Testy produkcyjne są złożone; akumulatory często umieszcza się w ujemnych temperaturach, schładza na kilka godzin, a następnie próbuje uruchomić silnik.

Zwykle testy odbywają się w temperaturze -18 stopni Celsjusza, a rozruch trwa 30 sekund, jeśli akumulator sobie poradzi, można go wprowadzić do produkcji. Jeśli nie, zmień konstrukcję, wypełnienie i przeprowadź testy na nowym.

Dokonują one kilkukrotnego pomiaru, czyli jest pewna liczba przedziałów z wartościami maksymalnymi, w takich odstępach mierzone są maksymalne prądy, jakie ten konkretny egzemplarz jest w stanie wytworzyć, są one rejestrowane, a następnie przykładane do „boków” akumulatora. Należy zaznaczyć, że nie wszystkie akumulatory w partii są tak rygorystycznie testowane. Występują jednak „wady” i kontrole przeprowadza się za pomocą wideł.

Gwoli uczciwości, warto zauważyć, że wcześniej, w czasach radzieckich, akumulatory w ogóle nie były napełniane elektrolitem w produkcji (istniała koncepcja suchego ładunku), trzeba było je napełniać i ładować samodzielnie! Oznacza to, że kupujemy elektrolit o wymaganej gęstości, a następnie ładujemy go przez 12 – 24 godziny.

Jaki jest prąd rozruchowy przeciętnego akumulatora i co zrobić w przypadku zakupu większej wartości?

W tej chwili istnieje podział wartości wyjściowych na jednostki benzynowe i diesla. W końcu silnik Diesla początkowo potrzebuje wyższego wskaźnika, ponieważ jego stopień sprężania jest znacznie wyższy i może osiągnąć nawet 20 atmosfer.

Zatem średnie:

W przypadku opcji benzynowych jest to 255 amperów

W przypadku opcji z silnikiem Diesla - co najmniej 300 amperów

Liczby te, jak mówią, zmierzono przy minus 18 stopniach Celsjusza, co może nie wystarczyć przy uruchamianiu przy silnych mrozach.

Ale teraz, wraz z rozwojem technologii, często możemy zobaczyć wskaźniki prądu rozruchowego w sklepach o mocy 400, 500, a nawet 600 amperów! Co się stanie, jeśli weźmiesz te liczby? Czy spalam rozrusznik?

Odpowiedź jest prosta – oczywiście, że nie. Nie pal tego! Weź go i zapomnij, co to zimny start, przy takich parametrach nie będziesz przejmować się żadnymi mrozami.

Jeśli chodzi o rozrusznik, przy wyższym prądzie będzie on obracał się szybciej i mocniej, co pozwoli mu wykonać więcej obrotów, a to z kolei przyczyni się do szybkiego i wysokiej jakości rozruchu silnika.

Oczywiście musisz przeczytać charakterystykę swojego samochodu, ale myślę, że wartość początkowa 450–500 AMPERÓW wystarczy dla wszystkich regionów Rosji. Znowu zrobię rezerwację, teraz myślę o zwykłych samochodach, a nie ciężarówkach, z dużymi i wydajnymi silnikami, często nawet 600 im nie wystarczy.

Klasyfikacja na świecie

Jak już trochę wspomniałem, na świecie istnieje obecnie kilka głównych klasyfikacji wartości prądów rozruchowych. Które mają własne metody identyfikacji i etykietowania. Zacznijmy od tego, jak są oznaczone:

• Wyróżniają się tutaj niemieccy producenci - stosują oznaczenie „DIN”.
• W Ameryce stosują „SAE”
• W krajach Unii Europejskiej (nie w Niemczech) obowiązuje „EN”
• W Rosji często piszą „prąd rozruchowy lub rozruchowy”