Таблица заряда акб: Заряд автомобильного аккумулятора по напряжению


0
Categories : Разное

Содержание

Таблица рабочих напряжений аккумуляторов: расчет нормального заряда АКБ

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

Оцените статью:

Степень заряда автомобильного аккумулятора

Нормальные значения параметров АКБ «надо знать в лицо». По ним контролируется степень ее заряженности. Если контроль взять за привычку, то можно продлить срок службы изделия и избавить себя от встречи с последствиями его разрядки. Обсудим допустимые цифры и способы их замера. Также порассуждаем о причинах отклонений и выработаем список действий по возвращению величин в приемлемые рамки.

Нормальное напряжение полностью заряженного аккумулятора автомобиля и методы его замера

Измерение вольтажа производится вольтметром. Он встречается в составе мультиметра, в конструкции нагрузочной вилки и в ассортименте дополнительного бортового оборудования. Вещь бездушная, но будучи присоединенной к АКБ, способна вызывать тревогу.

Без нагрузки: что показывает тестер при 100% заряде

12,6-12,7 Вольт при +20…+25°C. Именно такое напряжение должно быть на аккумуляторе автомобиля через 6 часов после полной зарядки от бытовой сети или стоянки с неработающим двигателем. При измерениях важно отсоединить одну из клемм и учитывать температуру аккумулятора. Скажем, при -10…-15°C «напруга» 12,7 В соответствует уже 75% заряду.

Сразу после отключения крокодилов зарядного устройства разность потенциалов несколько выше. Конкретной цифры нет. К примеру, у AGM она может быть в районе 13,8-14,8 В, у EFB и кальциевого – 13,8-14,4 В.

Под нагрузкой: что показывает нагрузочная вилка при 100% заряде и стоит ли вообще ей доверять

Все АКБ, которые держат более 10В в течение первых 5 секунд, считаются исправными. Да, статус размазанный, но точную степень разряженности или заряженности вилка без детального анализа параметров не скажет. Именно поэтому опираться на показания прибора с дополнительным сопротивлением не стоит даже при

проверке нового аккумулятора перед покупкой в магазине.


Проблема в том, что у каждого АКБ свой показатель в А*ч, а единого напряжения, соответствующего 100% заряду под нагрузкой – нет. Таблиц тоже нет, зато есть еще одна головная боль. Отсутствуют единые требования к изготовлению нагрузочных вилок. В результате, можно купить прибор, потребляющий, скажем, 200 А или 100 А. И тогда вовсе возникает путаница.

Остается полагаться на реальные данные, которые берутся из опытов. Известно, что обычная батарея на 55 А*ч считается полностью заряженной, если нагрузочная вилка выдает 10,5 В, при этом:

  • Напряжение после снятия нагрузки восстанавливается до 12,66-12,7 В.
  • Температура окружающей среды – около +15°C.
  • Нагрузка – 100 А.

В дополнение к вольтажу: плотность электролита заряженной АКБ

С эпохи дефицита батарей известно, что напряжение заряженного аккумулятора автомобиля напрямую зависит от плотности электролитической жидкости. С тех пор ничего не изменилось. Электролит – это по-прежнему смесь серной кислоты и дистиллированной воды, а ареометр – прибор №1 в комплекте юного аккумуляторщика.

1,26-1,28 г/см3 при +20…+25°C.

Такая плотность химического вещества в каждой банке соответствует напряжению 12,6-12,7 В. Подобное соотношение показаний ареометра и мультиметра говорит о том, что емкость источника питания восстановлена до 100%. Говоря научным языком, сульфат, откладывающийся на пластинах при разряде в составе сульфата свинца, полностью покинул электроды и прореагировал с водородом, перейдя в серную кислоту.

Зимой: каким должно быть напряжение полностью восстановленного аккумулятора автомобиля в мороз

12,9 В при -10…-15°C. Эта разность потенциалов соответствует 100% заряду АКБ. При минусовой температуре ход электрохимических реакций замедляется и факты тому подтверждение:

  • При -30°C фактическая емкость батареи составляет примерно 50% от указанной на этикетке.
  • Плотность электролита – 1,28 г/см3. Напряжение при -30°C – 12,4 В, а при +25°C – 12,7 В.
  • При температуре ниже -25°C аккумулятор перестает брать заряд от генератора.

В холодных регионах принято добавлять в электролит серную кислоту, благодаря чему повышается его плотность. При 1,30-1,32 г/см3 напряжение аккумулятора автомобиля на морозе должно быть 12,9 В без нагрузки (температура: -10…-15°C). Увеличивая концентрацию сернокислого компонента, не стоит превышать 1,35 г/см3, иначе он начнет разъедать пластины.

К сведению. При разряде выделяется вода, и плотность электролитической жидкости падает, отчего случается ее замерзание при минусовых температурах. Лед коробит пластины, чем выводит АКБ из строя.

Чем вызваны отклонения от нормы в 12,6-12,7 В

Глубокая сульфатация пластин препятствует восстановлению напряжения без нагрузки до нормальных величин. В целом, это не единственный ее признак:

  1. Уменьшается плотность электролитической жидкости в банках.
  2. Аккумулятор быстро разряжается и быстро заряжается.
  3. Пластины покрыты белым слоем.

Крупные сульфаты не растворяются в ходе обычного зарядного цикла с током 10% от емкости АКБ. Поэтому, время заряда от стандартного ЗУ сокращается, и электролит быстро закипает.

Прогресс сульфатации вызван хранением в разряженном состоянии. Частный случай – использование в режиме хронического недозаряда. Противостоять деструкции не способны ни кальциевые, ни прогрессивные батареи AGM и EFB.

Что делать, если разность потенциалов ниже 12,6 В

  • Зарядить. 12,3-12,4 В. До этого напряжения можно разряжать аккумулятор автомобиля без особого для него вреда. Свыше 60% степени заряженности сульфатация протекает замедленным образом. Для восстановления батарею рекомендуется «погонять» током до 10% от емкости в течение 6-7 часов. Если изделие часто подзаряжается и в автономном состоянии держит норму, интересуйтесь, почему АКБ быстро разряжается при простое.
  • Произвести десульфатацию. В незапущенных случаях достаточно подключить десульфатирующее устройство к клеммам АКБ на несколько дней и емкость восстановится. Спецприбор дорог, поэтому многие имитируют его функционал с помощью обычного зарядника и лампы из автомобильной фары.

Интересные факты из эксплуатации аккумуляторных батарей

Сколько потребляет стартер зимой, каков минимальный порог вольтажа для его срабатывания и сколько прокруток он может совершить в -20°C, прежде чем сядет аккумулятор? Как оценить степень заряженности АКБ только с помощью мультиметра, и как часто пользоваться зарядным устройством? Обо всем этом рассказывают эксперты журнала.

Батарея и стартер

Максимальный пусковой ток электромотора стартерного механизма на переднеприводных Ладах – не более 400 А. Зимой, как правило, дело доходит до 350 А. Летом требуется меньше – порядка 200 А.

Если сделать последовательно 5 попыток запуска двигателя при -20°C, аккумулятор сядет.
Результат получен при определенных условиях:

  • Емкость АКБ – 60 А*ч.
  • Изделие заряжено: при комнатной температуре тестер показывал 12,7 В.
  • Батарея ночевала на улице.
  • Длительность 1 попытки безуспешного запуска – 10 секунд.
  • Машина – Lada Priora.
  • Масло – полусинтетика Liqui Moly 10W-40.

К сведению. После отогревания в помещении батарея частично восстанавливается и способна еще несколько раз покрутить стартер.

11,9 В без нагрузки при температуре +15°C – минимальное напряжение, при котором двигатель еще может запуститься. Но ситуация опасна, поскольку при 11,9 В и ниже прогрессирует сульфатация.

Мультиметр – аккумулятор – ЗУ

Для оценки степени заряженности аккумулятора разработаны таблицы, увязывающие напряжение на клеммах с % заряда по шкале от 0 до 100%. Критическим принято считать 10,8 В. Это глубокий разряд. Обычная батарея переносит не более 2-3 таких предельных режимов.

Раз в два месяца при смешанном цикле езды. Такова периодичность подзаряда АКБ летом, весной и осенью. Зимой частота увеличивается до 2-3 недель при -10°C за бортом. При эксплуатации при температуре ниже -25°C зарядка должна производиться 1 раз в 5 дней.

Рабочее состояние аккумуляторной батареи определяется по ее напряжению, которое, надо заметить, при разряде, заряде и на холостом ходу будет очень сильно различаться и, тем не менее, эта характеристика АКБ является основной для определения степени заряженности аккумулятора вашего автомобиля.

Первый способ
Можно воспользоваться двумя простыми методами определения заряженности АКБ. Первый способ наиболее простой. Он заключается в обычном измерении электрического напряжения на контактных клеммах аккумуляторной батареи, для чего необходим цифровой вольтметр, поскольку он может показать при замере точное значение уровня напряжения АКБ, включая десятые и даже сотые доли вольта.

Напряжение аккумуляторной батареи измеряют на ее клеммах обязательно при отсутствии как разрядного, так и зарядного токов в течение 4-5 часов. Это время необходимо для того, чтобы напряжение могло придти в нормальное стабильное состояние. Нормальное напряжение стартерных аккумуляторных батарей с жидким электролитом составляет от 12,5 до 12,9 вольт. В таблице мы привели показатели напряжения для АКБ с жидким электролитом и степень его заряженности.

Ниже: степень заряженности, % -> Напряжение батареи (В.)
100 -> 12.71
95 -> 12.65
90 -> 12.57
85 -> 12. 53
80 -> 12.47
78 -> 12.41
70 -> 12.37
65 -> 12.33
60 -> 12.29
55 -> 12.25
50 -> 12.21
40 -> 12.13
30 -> 12.05
20 -> 11.99
10 -> 11.95
Более точно измерить уровень заряженности аккумулятора можно только с помощью специальных зарядных устройств с микропроцессором и памятью. Эти современные устройства могут отслеживать как разряд, так и заряд аккумулятора на протяжении нескольких циклов. Такой метод является наиболее точным и с его помощью можно сэкономить деньги при замене или обслуживании аккумулятора.

Второй способ определения заряженности АКБ
Второй способ заключается в измерении плотности электролита и по этому параметру можно будет определять степень заряженности аккумулятора вашей автомашины, но этот метод подходит не ко всем аккумуляторам, а только к АКБ с жидким электролитом.
В таблице приведены показатели плотности электролита и соответствующий этому показателю уровень заряженности аккумулятора.

Ниже: уровень заряженности, % -> Плотность электролита
100 -> 1.266
95 -> 1.258
90 -> 1.250
85 -> 1.242
80 -> 1.234
78 -> 1.226
70 -> 1.219
65 -> 1.212
60 -> 1.205
55 -> 1.198
50 -> 1.191
40 -> 1.177
30 -> 1.163
20 -> 1.149
10 -> 1.135

Информационный сайт о накопителях энергии

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.

Как правильно зарядить аккумулятор автомобиля — Интернет-журнал «Электрон» Выпуск №5

В настоящее время существует много методов заряда аккумуляторов. Есть более современные, требующие специальных зарядных устройств, а есть и простые, классические методы заряда, известные еще с момента создания аккумуляторных батарей и пользующие популярностью по сей день.

Сегодня рассмотрим два классических метода заряда аккумуляторной батареи.

1. Заряд аккумулятора при постоянстве зарядного тока. I=const.

2. Заряд аккумулятор при постоянстве зарядного напряжения. U=const.

Сегодня нам потребуются следующие приборы:

1. Уровнемерная трубка (если есть)

2. Ареометр.

3. Вольтметр (мультиметр или встроенный прибор зарядного устройства).

4. Зарядное устройство.

 

Перед началом зарядки аккумулятора нужно убедиться в необходимости этого, то есть произвести проверку аккумулятора и подготовить его к зарядке, для этого нам необходимо:

 

1. Очистить корпус батареи, клеммы от окислов, вывернуть заливные пробки

2. Проверить уровень электролита с помощью уровнемерной трубки и если наблюдается пониженный уровень (менее 10-12 мм)необходимо долить дистиллированной воды.

3. Измерить плотность электролита с помощью ареометра

4. Измерить напряжение (ЭДС) аккумулятора с помощью вольтметра или мультиметра.

…и желательно записать или запомнить эти значения они нам понадобятся для контроля конца заряда аккумулятора.

По измеренным значениям плотности и напряжения аккумулятора оценить нуждается ли он все-таки в зарядке или нет.

Плотность электролита в полностью заряженной батареи измеренная при температуре +25°С в зависимости от климатической зоны должна соответствовать значениям указанным в таблице.

Напряжение на полностью заряженной батареи должно быть не менее 12,6 вольта.

Как проверить аккумулятор я уже подробно рассказывал во втором выпуске журнала ЭЛЕКТРОН.

Не заряжайте аккумулятор если в этом нет необходимости, так как это приведет к сокращению его срока службы в результате перезаряда батареи.

Принцип заряда аккумулятора состоит в том, что к аккумулятору подключается напряжение с зарядного устройства, причем для возникновения зарядного тока, то есть начала процесса заряда аккумулятора, зарядное напряжение должно быть всегда больше напряжения на аккумуляторной батареи.

 

 

Если зарядное напряжение будет меньше напряжения на аккумуляторе, то направление тока в цепи поменяется и батарея начнет отдавать свою энергию зарядному устройству, то есть разряжаться на него.

Итак, рассмотрим первый метод заряда аккумуляторной батареи.

Заряд аккумулятора при постоянстве зарядного тока.

Заряд аккумулятора постоянным значением зарядного тока является основным универсальным методом заряда. Необходимо знать, что при использовании этого метода, в отличие от некоторых других, аккумуляторная батарея заряжается до 100% своей емкости.

При данном методе величина зарядного тока на протяжении всего заряда поддерживается неизменной.

Это достигается либо применением специальных зарядных устройств с функцией установки заданного значения зарядного тока, либо включением в цепь заряда реостата, однако в последнем случае изменять значения сопротивления реостата для достижения постоянства зарядного тока в процессе заряда необходимо самостоятельно.

Смысл в том, что в процессе заряда сопротивление аккумулятора и напряжение на нем изменяются, что приводит к уменьшению зарядного тока. Для поддержания зарядного тока на постоянном уровне необходимо увеличивать значение зарядного напряжения с помощью вышеупомянутого реостата.

Еще раз скажу, что в современных зарядных устройствах значение зарядного тока может поддерживается автоматически.

Сила зарядного тока обычно выбирается равной 10% от емкости аккумулятора, той, что указана на корпусе батарей. В литературе эта емкость обозначается как С20, что является емкостью при 20 часовом режиме разряда. Просто запомните это.

Время заряда аккумулятора при этом зависит от степени его разряженности перед началом заряда. Если аккумулятор был разряжен полностью но не ниже 10 вольт, то ориентировочное время его заряда будет в пределах 10 часов.

Если вас не лимитирует время заряда, то лучше заряжать аккумулятор током 5% от емкости АКБ, при этом процесс заряда происходит более качественно и батарея заряжается на 100% от своей емкости, при этом увеличивается время заряда.

Заряд аккумуляторной батареи производится до достижения обильного газовыделения, постоянства напряжения и плотности электролита на протяжении 2 часов.

Напряжение зарядного устройства, подключенного к аккумуляторной батареи, обычно в конце заряда достигает величины 16-16,2 вольта.

Следует сказать, что в конце заряда аккумулятора методом постоянства зарядного тока происходит значительное увеличение температуры электролита в нем. Поэтому при достижении температуры 45 градусов, следует уменьшить зарядный ток в 2 раза, либо вообще прервать заряд для снижения температуры до 30-35 градусов.

Итак, берем зарядное устройство, подключаем плюсовой и минусовой зажим к клеммам аккумулятора, ручку установки зарядного тока ставим на минимум, то есть в крайнее левое положение, подключаем зарядное устройство в сеть.

Далее устанавливаем зарядный ток, равный 10% от емкости аккумулятора и через каждые 2 часа контролируем плотность электролита, напряжение на аккумуляторе, которые в процессе заряда аккумулятора будут увеличиваться и если есть возможность температуру электролита, либо хотя бы косвенно, трогая корпус АКБ рукой.

Если зарядное устройство не имеет функцию поддержания постоянства зарядного тока, то поддерживаем его в ручную, изменяя зарядное напряжение и контролируя зарядный ток через каждые полчаса по амперметру зарядного устройства, либо амперметру, включенному последовательно в зарядную цепь.

При достижении напряжения примерно 14 вольт, производим контроль плотности и напряжения через каждый час.

При наблюдении признаков заряда (кипение, постоянство плотности и напряжения), отключаем зарядное устройство от сети, отключаем зажимы от аккумулятора.

Наш аккумулятор заряжен.

Недостатки метода заряда:

1. Длительное время заряда аккумулятора (при заряде током 10% от емкости порядка 10 часов, при заряде током 5% от емкости – около 20 часов, при условии, что аккумулятор был полностью разряжен).

2. Необходимость частого контроля процесса заряда (зарядного тока, напряжения, плотности и температуры электролита).

3. Существует вероятность перезаряда аккумулятора.

Заряд аккумулятора при постоянстве зарядного напряжения.

Заряд аккумулятора при поддержании постоянного значения напряжения на нем является более ускоренным и простым методом введения батареи в строй.

Суть этого метода заряда заключается в следующем.

Зарядное устройство непосредственно подключается к аккумуляторной батареи и в процессе всего заряда поддерживается постоянное значение зарядного напряжения. При этом напряжение устанавливается в пределах 14,4-15 вольт (для 12-ти вольтового аккумулятора).

При таком методе заряда величина зарядного тока устанавливается, можно сказать, автоматически, в зависимости от степени разряда, плотности электролита, температуры и других факторов.

В начале заряда аккумулятора зарядный ток может достигать больших значений, даже 100% от емкости аккумулятора, так как ЭДС батарей имеет наименьшее значение, а разница между этой ЭДС и напряжением заряда наибольшее. Однако в процессе заряда ЭДС аккумулятора увеличивается, разность между ЭДС аккумулятора и зарядным напряжением уменьшается, тем самым уменьшается зарядный ток, который через 2-4 часа может достичь порядка 5-10% от емкости АКБ. Опять же все зависит от степени разряженности батареи.

Такие большие токи заряда и являются причиной более быстрого заряда аккумуляторной батарей.

В конце процесса заряда аккумулятора зарядный ток уменьшается почти до нуля, поэтому считается, что при заряде методом поддержания постоянного значения зарядного напряжения аккумулятор зарядится только до 90-95% от своей емкости.

Таким образом, при значении зарядного тока близкого к нулю, заряд можно прекратить, батарею привести в исходное состояние и установить на автомобиль.

Кстати заряд аккумулятора при постоянной величине зарядного напряжения реализован в автомобиле.

Если напряжение на аккумуляторе меньше 12,6-12,7 вольт (в зависимости от марки автомобиля), то реле регулятор подключает генератор к аккумулятору для его подзарядки. Причем напряжение с генератора соответствует величине 13,8-14,4 вольта (стандартное значение, в иномарках встречается напряжение генератора немного больше указанного значения).

Итак

1. Подключаем зарядное устройство к аккумулятору,

2. Устанавливаем зарядное напряжение пределах 14,4-15 вольт,

3. Контролируем зарядный ток аккумулятора

4. Снимаем аккумулятор с зарядки при значение ток близкого к нулю.

Недостатки метода:

1. Заряд аккумуляторной батареи производится не до полной ее емкости, а в среднем до 90-95% от ее значения.

2. Большая перегрузка источника зарядного напряжения в начале заряда, в следствие большого зарядного тока (актуально при заряде аккумулятора от генератора автомобиля).

По завершении заряда аккумуляторной батарей любым из методов необходимо:

1. Убедиться что напряжение на нем имеет значение не менее 12,6 вольта,

2. Плотность электролита в пределах 1.27 г/см3

3. Уровень электролита 10-12 мм над пластинами

4. Устранить возможные потеки электролита и установить аккумулятор на автомобиль.

А теперь вопрос. В некоторых видео на ютуб и в статьях на сайтах я встречал такой совет по подключению зарядного устройства к аккумулятору: сначала подключаем плюс, потом минус. Так вот я хотел бы узнать ваше мнение правильно ли это утверждение или последовательность подключения проводов зарядного устройства не имеет значения?

Пишите свои мнения в комментариях.

Предлагаю посмотреть подробное видео в котором я поясняю как зарядить аккумулятор используя два классических метода заряда:

какие параметры аккумуляторных батарей нужно проверять и как это сделать?

При использовании аккумуляторных батарей на любых объектах, особенно в системах бесперебойного питания, за их состоянием нужно следить и регулярно проводить проверки. В этом материале мы рассмотрим основные параметры АКБ, а также рассмотрим, какими приборами и как можно провести их контроль и проверку!

Основная задача при проверке состояния любой аккумуляторной батареи – выяснить, обладает ли она достаточной емкостью, может ли обеспечить заявленные производителем характеристики в течение необходимого времени. Однако непосредственно средствами измерения определяются только несколько основных параметров – напряжение, сила тока. В обслуживаемых аккумуляторах можно также замерить плотность электролита. Измерения можно проводить неоднократно, фиксируя изменение значений с течением времени. Все остальные параметры и характеристики не измеряются напрямую, а выводятся по разработанной изготовителем методике, причем она зависит и от типа АКБ, и от рекомендаций производителя, и от вида подключенной нагрузки. При этом необходимо учитывать, что многие зависимости, характеризующие работу АКБ, носят нелинейный характер. Могут сказываться и другие факторы, например, влияние температуры.

При выполнении краткосрочных измерений при использовании даже самых совершенных методик тестирование носит не точный количественный, а качественный характер. Единственный достоверный способ измерения емкости АКБ – его полная разрядка в течение многих часов с тщательной фиксацией параметров в ходе всего процесса. Но использовать столь продолжительную процедуру на практике можно далеко не всегда, особенно если батарей много. Тем не менее, и краткосрочных оценочных измерений достаточно для того, чтобы отличить работоспособный аккумулятор от изношенного, утратившего емкость, и вовремя произвести замену АКБ.

Способы проверки АКБ

1. Подключение нагрузки

К АКБ на некоторое время подключается рабочая или второстепенная нагрузка той или иной величины. Вольтметром или мультиметром измеряется падение напряжения. Если процедура выполняется несколько раз, между измерениями выжидается определенное время, чтобы батарея восстановилась. Полученные данные сопоставляются с параметрами, заявленными производителем АКБ для данного типа батареи и данной величины нагрузки.

2. Измерения при помощи нагрузочной вилки

Строение простейшей нагрузочной вилки показано на схеме:

Устройство оснащено вольтметром, параллельно которому установлен большой по мощности нагрузочный резистор, и имеет два щупа. В старых моделях вольтметры аналоговые; новые модели, как правило, оснащены ЖК-дисплеем и цифровым вольтметром. Существуют нагрузочные вилки с усложненной схемой, использующие несколько нагрузочных спиралей (сменных сопротивлений), рассчитанные на разные диапазоны измерения напряжений, предназначенные для тестирования кислотных либо щелочных аккумуляторов. Есть даже вилки, которыми тестируют отдельные банки аккумуляторов. В состав продвинутых устройств помимо вольтметра может входить амперметр.

Получаемые при измерениях данные также необходимо сопоставлять с параметрами, заявленными производителями для данного типа батарей и данного сопротивления.

3. Измерения при помощи специальных устройств, тестеров анализаторов АКБ

Приборы Кулон

Принципиальным развитием идеи нагрузочной вилки можно считать семейство цифровых приборов-тестеров Кулон (Кулон-12/6f, Кулон-12m, Кулон-12n и другие) для проверки состояния свинцовых кислотных аккумуляторов, а также другие подобные устройства. Они позволяют проводить быстрые замеры напряжения, приближенно определять емкость АКБ без контрольного разряда и сохранять в памяти несколько сотен, а иногда и тысяч измерений.

Приборы Кулон питаются от аккумулятора, на котором проводятся измерения. Входящие в комплект провода с разъемами «крокодил» имеют части, изолированные друг от друга, что обеспечивает четырехзажимное подключение к аккумулятору и устраняет влияние на показания прибора сопротивления в точках подключения зажимов. По заявлению разработчика, прибор анализирует отклик аккумулятора на тестовый сигнал специальной формы, при этом измеряемый параметр примерно пропорционален площади активной поверхности пластин аккумулятора и, таким образом, характеризует его емкость. Фактически, точность показаний зависит от достоверности методики, разработанной производителем.

Емкость аккумулятора – электрический заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором – измеряется в ампер-часах и представляет собой произведение тока разряда на время. Для точного определения емкости необходимо произвести разряд батареи (процесс длительный, многочасовой), постоянно фиксируя величину заряда, отдаваемого батареей. При этом относительная емкость АКБ в зависимости от времени изменяется нелинейно. Например, для аккумуляторной батареи типа LCL-12V33AP относительная емкость меняется со временем следующим образом:

Время разряда, часы Относительная емкость, %
0,1 37
1,3 48
0,7 53
1,9 76
4,2 84
9,2 92
20 100

Прибор Кулон при помощи быстрого измерения ориентировочно определяет емкость полностью заряженного аккумулятора. Он не предназначен для оценки степени заряженности АКБ, все измерения необходимо проводить на полностью заряженной батарее. Устройство кратковременно подает тестовый сигнал, регистрирует отклик от батареи и через несколько секунд выдает ориентировочную емкость АКБ в ампер-часах. Одновременно на экран выводится измеренное напряжение. Полученные значения можно сохранять в памяти прибора.

Производитель подчеркивает, что устройство не является прецизионным измерителем, но позволяет оценочно определять емкость свинцовой кислотной батареи, особенно если пользователь самостоятельно откалибровал прибор при помощи аккумулятора такого же типа, что и тестируемый, но с известной емкостью. Процедура калибровки подробно изложена в инструкции к прибору.

Тестеры PITE

Следующая разновидность устройств для тестирования АКБ – тестеры PITE: модель PITE 3915 для измерения внутреннего сопротивления и модель PITE 3918 для оценки проводимости батарей.

Управление осуществляется при помощи цветного сенсорного экрана, но основные управляющие кнопки вынесены на клавиатуру в нижней части корпуса. Прибором можно тестировать батареи емкостью от 5 до 6000 А·ч, с элементами аккумулятора 1.2 В, 2 В, 6 В и 12 В. Диапазон измерения напряжения – от 0.000 В до 16 В, сопротивления – от 0.00 до 100 мОм. Прибор позволяет задать тип проверяемых батарей, выполнить измерение напряжения и сопротивления (модель 3915) или напряжения и проводимости (модель 3918), и на их основании судить о том, соответствует емкость батареи заявленной производителем или нет. При этом параметр Capacity (емкость батареи) выводится в процентах.

Интерфейс прибора позволяет проводить как одиночные измерения, так и последовательные (до 254 измерений в каждой последовательности, совокупное количество результатов более 3000), что удобно при проверке большого количества однотипных АКБ (в последнем случае результаты сохраняются автоматически, помимо данных в них фиксируется также порядковый номер измерения). В зависимости от настроек прибор может использовать для выдачи результата (статуса Good, Pass, Warning или Failed) собственные критерии либо значения, заданные пользователем. Результаты тестирования через порт USB могут быть перенесены на компьютер для просмотра и последующей подготовки отчетов.

Анализаторы Fluke

Более глубокое развитие той же идеи – приборы Fluke Battery Analyzer серии 500 (BT 510, BT 520, BT 521), которые позволяют измерять и сохранять в памяти напряжение, внутреннее сопротивление стационарной батареи, температуру минусовой клеммы, напряжение при разрядке. При наличии дополнительных аксессуаров можно измерять и сохранять в памяти и другие параметры. Тесты можно проводить как в режиме отдельных измерений, так и в последовательном режиме; используя настраиваемые профили. Есть возможность задать пороговые значения для различных параметров. Встроенный порт USB позволяет передавать собранные записи (до 999 записей каждого типа) на компьютер для подготовки отчетов с помощью программного обеспечения Analyze Software, входящего в комплект поставки.

Щупы прибора имеют специальную конструкцию: внутренний подпружиненный контакт предназначен для измерения тока, внешний – для измерения напряжения. Если на щуп надавить, внутренний наконечник смещается внутрь таким образом, что оба контакта каждого щупа касаются поверхности одновременно. В результате одни и те же щупы позволяют организовать как 2-проводное, так и 4-проводное подключение к полюсам батареи (последнее необходимо для измерения Кельвина).

  • Прибор позволяет измерять следующие параметры:

  • Внутреннее сопротивление батареи (измерение занимает менее 3 с).

  • Напряжение батареи (производится одновременно с измерением внутреннего сопротивления)

  • Температура минусовой клеммы (рядом с черным наконечником на щупе BTL21 Interactive Test Probe предусмотрен ИК-датчик)

  • Напряжение при разрядке (определяется несколько раз в ходе разрядки или во время теста на нагрузку)

Также возможно измерение пульсирующего напряжения, измерение переменного и постоянного тока (при наличии токовых клещей и адаптера), выполнение функций мультиметра. С анализаторами Fluke можно использовать интерактивный тестовый щуп BTL21 Interactive Test Probe со встроенным датчиком температуры. С приборами совместимо большое разнообразие дополнительных аксессуаров (токовые клещи, удлинители разного размера, съемный фонарик и т. п.).


 


 

Хотя прибор обладает богатым функционалом, ключевым этапом в определении состояния АКБ остается сопоставление измеренных показателей с расчетными или заданными изготовителем для данного конкретного типа батарей. Устройства Fluke Battery Analyzer серии 500 удобны для массовой инспекции состояния батарей. Последовательный режим и система профилей позволяют выполнять необходимые измерения одно за другим, результаты запоминаются прибором и хранятся в упорядоченной форме, последовательно пронумерованные и разбитые на группы. Но прибор не имеет функции прямого или косвенного измерения емкости АКБ в ампер-часах – хотя бы потому, что для батарей разного типа на сегодняшний день вряд ли возможно разработать единую точную методику такого определения.

Все перечисленные выше устройства, хоть и отличаются друг от друга по размеру, относятся к классу портативных. В отдельную группу можно выделить стационарные комплексы для проверки АКБ, которые могут проводить быстрые испытания с определением внутреннего сопротивления, контролировать все параметры, включая активную и реактивную составляющие сопротивления, управлять процессом разряда/заряда и т. п. Подобные комплексы адресованы скорее исследовательским лабораториям, промышленным производителям АКБ и разработчикам нового оборудования, чем конечным пользователям.

Анализаторы Vencon

Промежуточное положение занимает анализатор Vencon UBA5, предназначенный для работы с аккумуляторными батареями, используемыми в портативных средствах связи (мобильных телефонах, носимых радиостанциях, разнообразных гаджетах и т. п.), портативных инструментах и других устройствах напряжением до 18.5 В, емкостью от 10 мА·ч до 100 А·ч. Анализатор Vencon UBA5 совмещен с зарядным устройством и может использоваться в ремонтных мастерских, центрах обслуживания компьютерной техники, мобильной электроники и других устройств.

Прибор предназначен для различных типов АКБ (никель-кадмиевых, никель-металл-гидридных, литий-ионных, литий-полимерных, свинцовых кислотных и др.), позволяет задавать токи зарядки и разрядки, изменять алгоритмы работы устройства, тестировать емкость батарей при помощи однократных и многократных измерений, сохранять результаты измерений в памяти и выводить их через порт USB, готовить графические отчеты при помощи программного обеспечения.

Характерная особенность устройства – два измерительных канала (по 2 измерительных провода каждый), причем для проведения различных измерений их можно комбинировать, в том числе и от нескольких устройств UBA5. Дополнительно могут заказываться датчики температуры.
 

Прибор способен генерировать зарядный ток до 2А на каждом канале, ток нагрузки – до 3А (45 Вт) на каждом канале (в комплект входит адаптер питания). Более точные характеристики зависят от конкретной модели устройства – в серию UBA5 входит 5 различных моделей приборов.
 

В данном типе прибора, как и во всех описанных ранее, ключевым для определения состояния батареи является сопоставление измеренных показателей с параметрами, заявленными производителями АКБ.

4. Полная разрядка/зарядка

На сегодняшний день полная разрядка и зарядка – это единственный прямой и максимально достоверный способ определения емкости АКБ. Специализированные устройства контроля разряда/заряда батареи (УКРЗ) позволяют выполнить глубокую разрядку и последующую полную зарядку батареи с постоянным контролем емкости. Однако эта процедура занимает очень много времени: 15-17-20-24 часа, иногда и более суток, в зависимости от емкости и текущего состояния батареи. Хотя метод дает наиболее точные результаты, из-за временных затрат его применение ограничено.

5. Измерение плотности электролита

В обслуживаемых аккумуляторах для определения их состояния можно измерять плотность электролита, поскольку между этим параметром и емкостью АКБ существует непосредственная зависимость. Плотность электролита может меняться в силу разных причин, которые вдобавок взаимосвязаны (частый глубокий разряд батареи, сульфатация, неоптимальная плотность электролита, испарение и утечка раствора и т. д.). Аккумулятор начинает быстрее разряжаться, отдает меньше заряд. При этом необходимо понимать, что плотность электролита даже в исправном аккумуляторе, находящемся в идеальном состоянии – не константа, она меняется с температурой и степенью зарядки аккумулятора. Более того, для разных регионов рекомендованная плотность электролита отличается в зависимости от типовых климатических условий.

Результаты измерения плотности ареометром можно сопоставить со следующей диаграммой для кислотных аккумуляторов.

В зависимости от того, больше или меньше плотность электролита, чем требуемая (а для батареи вредно отклонение и в ту, и в другую сторону), можно частично или полностью заменить электролит, залить дистиллированную воду или раствор необходимой концентрации, обязательно обеспечив перемешивание. Как и при использовании всех ранее описанных способов проверки состояния АКБ ключевым является сопоставление измеренных значений с рекомендациями производителя батареи и следование всем предусмотренным процедурам обслуживания.

Выводы

Каждый способ определения текущего состояния аккумуляторной батареи имеет свои преимущества и недостатки. Каким из них пользоваться – зависит от ваших задач и возможностей. Сориентироваться вам поможет эта сводная таблица.

Способ определения состояния АКБ Преимущества Недостатки
Подкл ючение нагрузки Достаточно реалистичные результаты без использования специализированного оборудования Времязатратность при многократных измерениях Измеренные параметры документируются вручную
Нагрузочная вилка, специализированные анализаторы и тестеры

Портативность устройств

Простота использования

Быстрое проведение измерений, особенно многократных

Некоторые модели способны проводить измерения без выведения АКБ из режима эксплуатации

Специализированные модели позволяют сохранять результаты и переносить их на компьютер для подготовки отчетов

Часть параметров АКБ определяется по косвенным методикам Оценочная точность измерений
Полный разряд/заряд Единственный достоверный способ оценки емкости АКБ Очень продолжительная процедура – многие часы, иногда сутки
Измерение плотности электролита ρ Непосредственное определение состояния батареи по концентрации электролита Способ применяется только для обслуживаемых батарей
 

Материал подготовлен
техническими специалистами компании “СвязКомплект”.

Как правильно заряжать аккумулятор? Зарядка аккумулятора | Заряд аккумуляторной батареи герметичной необслуживаемой



Правильная зарядка аккумулятора

 

Одним из наиболее важных условий корректной работы, хорошей отдачи и длительного срока службы аккумуляторной батареи является её правильный заряд. Это касается абсолютно всех аккумуляторов: будь то мощные промышленные большой емкости, либо же крошечные батарейки в Ваших мобильных. К сожалению, далеко не все пользователи знают, что есть правильная зарядка аккумулятора. Данная статья призвана помочь людям в этом вопросе и быть «руководством пользователя» при столкновении с задачей должным образом зарядить АКБ (аккумуляторную батарею).

Существует множество различных видов электрических аккумуляторов – для каждого из них характерны свои правила и особенности заряда. Все они подробно описаны в инструкциях по эксплуатации, обязательным образом поставляемых продавцом (по крайней мере мы так делаем всегда) вместе с аккумуляторной продукцией. Однако, бороздить инструкцию в поиске нужной информации не всегда удобно, да и не всегда, согласитесь, есть к тому желание. Посему, в данной статье мы обрисуем общие правила по правильной зарядке наиболее популярных и часто используемых в бытовых условиях аккумуляторов – свинцово-кислотных необслуживаемых герметичных АКБ (чаще всего это аккумуляторы для ИБП, аккумуляторы для электромобилей, электромоторов, для лодок, эхолотов, для сигнализации и связи и проч.) – AGM и гелевых аккумуляторов. Эти правила кое в чем справедливы и для автомобильных стартерных (обслуживаемых) АКБ, хоть процесс заряда таких аккумуляторов и имеет некоторые особенности.

Как заряжать аккумулятор?

Итак, давайте разберемся, что представляет из себя правильный заряд аккумуляторной батареи. Для начала хотим обратить внимание на одно общее правило, касающееся ВСЕХ БЕЗ ИСКЛЮЧЕНИЯ видов аккумуляторов, известных науке: чем меньше раз разряжается аккумулятор и чем менее глубоким является каждый отдельно взятый его разряд, тем большим будет срок его службы. Все мифы о том, что аккумулятор (какой бы он ни был!),  нужно каждый раз полностью разряжать, а затем полностью заряжать, и только так он прослужит максимально долго, а также утверждения «знатоков», что, мол, надо обязательно периодически разряжать аккумулятор, иначе он испортится – полная чушь! Если Вам предлагают купить аккумулятор и при этом рассказывают подобные «истории» – держитесь от таких продавцов и их продукции подальше. Для низкокачественных батарей, производимых из «грязного» вторсырья, отсутствие периодической «встряски» в виде разряда-заряда может действительно быть причиной быстрого выхода из строя (из-за того, что пластины данных АКБ чрезмерно загрязнены, и без «встрясок» данная «грязь» быстро обволакивает поверхность пластин и мешает нормальному прохождению процесса электролиза). Но для качественных аккумуляторов наиболее излюбленным является именно режим постоянного (буферного) подзаряда, при котором практически отсутствуют разряды, а сама АКБ постоянно пребывает под правильным напряжением.

Здесь надо учитывать также эффект памяти некоторых аккумуляторных батарей — в настоящий момент под эффектом памяти понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора. Название связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт ток только до «запомненной границы». Никель-металл-гидридный (Ni-MH), Никель-кадмиевый (NiCd), Серебряно-цинковый аккумулятор.

Переходим ближе к делу. Чтобы правильно заряжать аккумулятор нужно понимать, в каком режиме он у Вас эксплуатируется.

Что такое буферный режим работы

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

Что такое циклический режим работы

Пример циклического режима использования АКБ – поломоечная машина, детский электромобиль в парке аттракционов, либо же система автономного электропитания с использованием альтернативных источников энергии (солнечных батарей, ветряков и т.д.). Аккумуляторы в этих приложениях разряжают-заряжают как минимум 1 раз в сутки. Такой режим  является наиболее суровым, и срок службы АКБ тут уже исчисляется не годами, а количеством циклов разряд-заряда (ну и их глубины, естественно). Упомянутые ранее аккумуляторы EverExceed серии ST могут обеспечить до 600 циклов глубокого 100% разряда (обычные же AGM-аккумуляторы – не более 280). Всегда очень удивляет, когда в приложениях с явно циклическим характером работы (те же системы электропитания на солнечных батареях, либо мобильные кофемашины) некоторые «умельцы» предлагают использование стартерных автомобильных аккумуляторов (аргумент – их дешевизна!).  Уведомляем всех, кто столкнулся с подобным предложением: стартерные АКБ имеют тонкие пластины, они рассчитаны лишь на запуск двигателя и дальнейшую подзарядку от генератора, в циклическом же режиме с глубокими разрядами они не прослужат и пары месяцев – их пластины «посыпятся» и на этом эксперемент с «дешевым аналогом» будет завершен.

Как правильно заряжать аккумулятор в буферном режиме:

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

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

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

Как правильно заряжать аккумулятор в циклическом режиме:

Напряжение заряда:

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

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

Ток заряда:

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

Сколько должен длиться заряд батареи

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

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

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

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

Таблица с основными параметрами правильной зарядки аккумуляторной батареи

 

БУФЕРНЫЙ РЕЖИМ

ЦИКЛИЧЕСКИЙ РЕЖИМ

Напряжение заряда

Для 12-в АКБ: 13,6-13,8 В

Для 6-в АКБ: 6,8-6,9 В

Для 12-в АКБ: 14,4-14,7 В

Для 6-в АКБ: 7,2-7,35 В

Ток заряда (не более!)

30% от емкости C10 (для гелевых АКБ – 20%)

20% от емкости C10

Предположительность заряда

30-48 часов

10-12 часов

Критерий заряженности

Падение потребляемого тока до 2-3 мА/Ач + еще 1 час заряда таким током.

Падение потребляемого тока до 8-10 мА/Ач + еще 1 час заряда таким током

 

Также даем ответ на вопрос пользователья по поводу режимов заряда «BULK», «ABSORBTION» и «FLOAT«, присутствующих в некоторых ЗУ с интеллектуальной системой заряда:

  • В режиме BULK идет зарядка постоянным током, при этом напряжение на аккумуляторе постоянно растет до значения 2,4-2,45 В/эл;
  • В режиме ABSORPTION достигается максимальное напряжение, которое поддерживается постоянным, в то время как ток зарядки падает;
  • В режиме FLOAT напряжение плавно снижается до буферного (2,27В/эл.), ток остается минимальным. Это есть режим СОДЕРЖАНИЯ аккумулятора.

Выравнивающий заряд применяется, когда есть значительный разброс по напряжению на аккумуляторах (элементах или моноблоках) – более +/- 1%. Но такое бывает редко, по крайней мере для приличных АКБ. Кроме того, если батарея хоть изредка включается на разряд, а потом на заряд, то разброс в какой-то степени сглаживается. Если разброса нету – то и выравнивающий заряд производить нет смысла.


Более подробная информация по правильному заряду конкретных видов аккумуляторных батарей содержится в инструкциях по эксплуатации.
 

Пульсар Лимитед – Энергия для Лучшей Жизни!


Время заряда АКБ зарядным устройством!

Зарядных устройств (ЗУ) существует несколько типов. Многие ЗУ имеют регуляторы для изменения напряжение (12/24 В), времени заряда и силы тока.

Время заряда аккумулятора зависит от величины тока. В стандартном режиме величина тока заряда составит 0,1 от емкости батареи. Полностью разряженный аккумулятор требует зарядки в течение 15 часов.

Автолюбители обычно, используют 3 метода зарядки

  • постоянным напряжением,
  • постоянным током,
  • комбинированный.

Метод постоянного напряжения

Уровень заряда зависит от величины напряжения. При напряжении 14.4 вольт время зарядки аккумулятора составит 2 суток. При 16,5 вольт – батарея заряжается одни сутки.

Зарядные устройства имеют ограничители, подающие не больше 25 ампер. Напряжение на клеммах растет до момента, когда оно будет равно напряжению зарядного устройства, зарядная сила, постепенно падает до нулевого значения. Этот метод безопасен и не требуется присутствие человека. Напряжение заряженного аккумулятора равно 14,4В.

Метод постоянного тока

Требуется присутствие человека и внимательность. Так как нужно в ручную поддерживать необходимую силу тока.

Батарею 60А/ч следует заряжать током равным 6А в течение 10 ч., при этом каждый час, контролируя и корректируя силу тока.

При напряжении ставшем равно 14,4 В, нужно уменьшить в два раза (3А), при 15 В – до 1,5 А.

Аккумулятор заряжен, если напряжение заряда в течение 1-2 часов стабильное. Последний этап заряда сопровождается «кипением» банок.

Комбинированный метод

Большинство современных устройств заряда аккумулятора основываются на этом методе. Который делится на 2 этапа заряда:

  • постоянным током;
  • постоянным напряжением.

Прибор не требует участия человека и при зарядке выключается автоматически.

Экспресс-зарядка

Бывает моменты, когда требуется очень быстро зарядить аккумулятор, иногда просто лишь для запуска двигателя. Такая зарядка является не очень хорошим вариантом, но часто применяется из-за необходимости.

Регулятор тока ставится на максимум, таймер времени засекается на 15-20 минут. При разряде аккумулятора более 50%, он способен заряжаться от генератора автомобиля на ходу.

Полная зарядка

При полной зарядке ток заряда необходимо установить на минимальное значение, а время на 6-10 часов.

Способы проверки заряда аккумулятора

  • токовой нагрузкой,
  • мультиметром,
  • нагрузочной вилкой,
  • замером плотности электролита — ареометром.

Ареометр – емкость с грушей предназначена для набора жидкости с «поплавком» внутри, имеющий свою градацию. Заряженная батарея показывает плотность электролита в 1,28 г/куб.см. При 50% плотность падает до 1,20 г/куб.см. Плотность электролита в полностью разряженном аккумуляторе составит 1,10 г/куб.см.

Чтобы рассчитать время заряда, требуется ввести значения емкости аккумулятора и тока заряда. При аккумуляторе разряженном на 50%, в поле «емкость аккумулятора» вводится половина от заводской емкости батареи.


Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Таблица зарядки автомобильного аккумулятора


Таблица уровня заряда аккумулятора автомобиля по напряжению

Напряжение аккумулятора автомобиля — ведущий показатель, на основании которого грамотному водителю следует делать выводы о том, в каком состоянии находится АКБ, нуждается ли она в зарядке или в замене. Известно, что имеется прямая зависимость напряжения от уровня заряда автомобильного аккумулятора. Вначале мы рассмотрим вопрос о том, на основании каких показателей напряжения можно сделать вывод о работоспособности АКБ, почему батарея теряет U и что означает норма напряжения. После этого попробуем определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица, на основании которой делаются те или иные выводы о состоянии батареи, будет приложена в конце статьи.

Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?

Если заряженный источник питания быстро разряжается, причин такого «поведения» батареи может быть несколько. Уровень заряда аккумулятора может быстро падать вследствие естественной причины: АКБ просто исчерпала свой ресурс обычным путем и нуждается в замене.

Также может выйти из строя генератор, который заряжает батарею в процессе езды, помогая ей поддерживать необходимый уровень рабочего состояния. Если аккумулятор еще не старый, и генератор в порядке — вероятно, в автомобиле есть серьезные проблемы с током в виде его постоянной утечки.

Кроме этого, бортовая сеть автомобиля может быть неисправной — например, магнитола или какой-нибудь другой прибор берет слишком много тока, и аккумулятор просто не справляется с этой нагрузкой.

Для того чтобы устранить падение напряжения, иногда бывает достаточно исправить возникшую неполадку путем технического осмотра, выявления причины, ее устранения и повторных замеров напряжения на клеммах аккумулятора после нескольких часов его эксплуатации. Важно оценить и такие показатели, как уровень плотности электролита, а также измерить напряжение под нагрузкой и без нее. Подробнее о проверке АКБ нагрузочной вилкой →

Что означает нормальное напряжение аккумулятора?

Для нормальной работы батареи ее напряжение должно колебаться в пределах 12,6-12,7 вольт, не меньше. Эта норма должна быть усвоена начинающими водителями, как таблица умножения — для того, чтобы не пропустить критический уровень падения заряда аккумулятора и не оказаться в том положении, когда машина внезапно «встанет».

Также следует знать и о том, что, в зависимости от характеристик АКБ и автомобиля, а также иных сопутствующих условий, норма может изменяться — до 13 вольт и чуть выше. Именно так утверждают некоторые производители аккумуляторных батарей, и этот фактор тоже нужно принимать во внимание. То, сколько вольт должно быть в идеале — цифра относительная. Но ориентироваться всегда нужно на показания от 12,6 до 13,3 вольт — в зависимости от типа и страны-производителя АКБ.

Если напряжение в батарее опускается ниже 12 вольт — она разряжена, как минимум, наполовину, а когда оно падает ниже 11,6 вольт — аккумулятор срочно нуждается в зарядке.

Итак, норма показателя напряжения большей части автомобильных АКБ — от 12,6 до 12,7 вольт, а если используется нестандартная модель аккумулятора, норма U может быть несколько выше: 13 вольт, но максимум 13,3. Некоторые начинающие автомобилисты спрашивают о том, какой должен быть показатель U в идеале. Идеальных цифр, разумеется, нет, поскольку меняться может и уровень тока в сети авто, и погодные условия, и потребление энергии отдельными элементами бортовой сети автомобиля.

Для того чтобы не пропустить того момента, когда заряд батареи станет понижаться до критического уровня, существует так называемая таблица заряда АКБ. Если вы замерили U на клеммах вашей батареи, можно определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица поможет сориентироваться в этом. В ней выведена прямопропорциональная зависимость U от уровня заряженности АКБ в процентном соотношении.

Также в таблице приведены показатели плотности электролита и температуры, при которой он может замерзать в холодное время года — тоже в зависимости от того, каков уровень заряда и U в аккумуляторе.

Таблица уровня заряженности АКБ

Плотность электролита, гр/см³ Напряжение (вольтаж) без нагрузки Напряжение (вольтаж) под нагрузкой 100 ампер Уровень заряженности АКБ, в % Температура замерзания электролита, в °С
1,11 11,7 8,4 -7
1,12 11,76 8,54 6 -8
1,13 11,82 8,68 12,56 -9
1,14 11,88 8,84 19 -11
1,15 11,94 9 25 -13
1,16 12 9,14 31 -14
1,17 12,06 9,3 37,5 -16
1,18 12,12 9,46 44 -18
1,19 12,18 9,6 50 -24
1,2 12,24 9,74 56 -27
1,21 12,3 9,9 62,5 -32
1,22 12,36 10,06 69 -37
1,23 12,42 10,2 75 -42
1,24 12,48 10,34 81 -46
1,25 12,54 10,5 87,5 -50
1,26 12,6 10,66 94 -55
1,27 12,66 10,8 100 -60

auto-gl. ru

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.

akkumulyatoravto.ru

Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством

Летом запустить двигатель может и аккумуляторная батарея, заряженная наполовину, а вот зимой ёмкость АКБ почти вдвое меньше. Смазка густеет, поэтому возрастают пусковые токи. Не полностью заряженная АКБ зимой вряд ли способна запустить двигатель, если только с помощью проводов для прикуривания от заряженной аккумуляторной батареи другой машины. Поэтому до наступления холодов АКБ нужно обязательно заряжать полностью.

Содержание
  1. Как проверить заряд аккумулятора автомобиля?
  2. Виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов
  3. Как зарядить аккумулятор зарядным устройством?
  4. Каким током заряжать аккумулятор?
  5. Сколько времени нужно заряжать аккумулятор автомобиля?
  6. Можно ли заряжать аккумулятор не снимая клеммы?
  7. Срок службы аккумулятора автомобиля

Заранее оговоримся, что в данной статье мы рассматриваем самый распространенный тип автомобильных аккумуляторов –WET, содержащий электролит из раствора серной кислоты и воды.

Когда автомобиль не заведен и двигатель заглушен, все электроприборы питаются током от аккумулятора автомобиля. Однако сама аккумуляторная батарейка ток не вырабатывает, а лишь хранит в себе и отдает. Восстановление запасов происходит в процессе работы двигателя, от электрогенератора. Но для того, чтобы аккумуляторная батарея заряжалась в полной мере, необходимо напряжение 14,5 В, а генератор может обеспечить не более 14,1 В, т. е. полностью, на 100% электросистема автомобиля зарядить батарею не в состоянии, и может возникнуть ситуация, когда силы тока не хватает для запуска двигателя. Необходимо проверить заряд аккумулятора.

Как проверить заряд аккумулятора автомобиля

Самый первый и простой способ – проверка напряжения мультиметром. Переведите устройство в режим контроля постоянного напряжения, и прислоните черный щуп к минусовой клемме, а красный – к плюсовой. Показания прибора необходимо сравнить со следующей таблицей:

Таблица напряжения аккумулятора автомобиля
НапряжениеСтепень зарядки
12,6+100%
12,590%
12,4280%
12,3270%
12,2060%
12,0650%
11,940%
11,7530%
11,5820%
11,3110%
10,50%

По таблице можно определить степень заряженности АКБ. Например, если у вас показатель 12,07 В, то заряд составляет 50% объема.

Второй и чуть более сложный способ – проверка плотности электролита. Выполняется данная процедура только на обслуживаемых аккумуляторах, у которых есть доступ внутрь. Необходимый прибор – ареометр, продается в любом автомагазине и стоит не дорого.

Необходимо свериться с показателями данной таблицы:

Таблица плотности электролита

Если при применении какого-либо из данных способов выяснилось, что аккумулятор разряжен, необходимо его зарядить и лучше всего это сделать с помощью зарядного устройства.

Виды зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора представляет собой прибор, способный конвертировать напряжение 220В в 12В и осуществлять зарядку батареи. Для рассматриваемого нами типа АКБ WET подходит любое зарядное устройство. Только необходимо обратить внимание на соответствие рабочего напряжения аккумулятора и напряжения, которое выдает зарядное устройство.

Сами зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов бывают зарядные, пуско-зарядные и пусковые. Все современные приборы имеют защиту от перегрева и неправильного подключения клемм.

Как зарядить аккумулятор зарядным устройством

Перед тем как установить АКБ на зарядку, желательно очистить его от грязи, стереть с поверхности батареи остатки кислоты. Помочь в этом сможет раствор соды (одна ложка на стакан воды).

Аккумуляторные батареи являются источниками постоянного тока. Подключая их, следует соблюсти полярность. Положительные выводы АКБ обозначаются знаком «+» (плюс), отрицательные — знаком «-» (минус). Точно такая же маркировка присутствует на выводах зарядного устройства. Поэтому, при подключении на зарядку однополярные контакты соединяются между собой. Если полярность по каким-то причинам перепутать, то АКБ не зарядится, а разрядится.

Чтобы не допустить искры при подключении проводов, необходимо руководствоваться следующим порядком действий: сначала подключаем плюсовую клемму, затем минусовую, и только потом включаем зарядное устройство в сеть.

Пробки для залива электролита (если они есть) необходимо выкрутить, чтобы не нарастало давление внутри аккумулятора и газы, которые образуются во время зарядки, могли свободно выйти. Зарядку нужно проводить в хорошо вентилируемом помещении, ведь в процессе зарядки образуется скопление взрывоопасных испарений.

Непременно проверяется уровень электролита, и, в случае необходимости, доливают дистиллированную воду.

Каким током заряжать аккумулятор?

Максимально допустимый ток зарядки батареи равен 10% от ее емкости, то есть при емкости 60 ампер/часов стоит пускать ток не более 6 ампер. Оптимальным для заряда батареи считается ток от 2 до 3 А. Перезарядить или перегреть АКБ с таким током невозможно, а, между прочим, эти неприятности могут значительно сократить срок дальнейшей эксплуатации батареи.

Чем меньше ток зарядки, тем аккумулятор зарядится более полно, однако это займет больше времени.

Сколько времени нужно заряжать аккумулятор автомобиля?

Если вы используете автоматическое зарядное устройство, оно само умеет регулировать силу тока и время заряда батареи. При положительной температуре электролита степень зарядки аккумулятора за первый час возрастает до 50–60 % от его емкости, за второй – до 15–20 %, за третий – до 6–8 %. За 4–5 часов АКБ должна зарядиться до 90–95 % своей номинальной емкости. Зарядка АКБ будет завершена, когда ток снизится до 0,2 А. Время зарядки так же зависит от состояния самого аккумулятора. Если он новый, и это его первая зарядка, может потребоваться до 25 часов.

Если времени мало, можно три часа производить зарядку АКБ восьмиамперным током, а потом понизить ток до 6А на один час. Таким образом, АКБ будет заряжаться только 4 часа. В ходе форсированного заряда батареи необходимо контролировать температуру электролита.

Полностью разряженную батарею следует заряжать до 15 часов, причём, ток заряда должен составить 0,1 от ёмкости АКБ. К примеру, при ёмкости АКБ в 50А/ч ток заряда составит 5А, но лучше зарядить АКБ током с меньшим значением и более длительно по времени.

Можно ли заряжать аккумулятор не снимая клеммы?

Напряжение на клеммах в процессе зарядки АКБ может достигать 16В. Чтобы избежать возможного короткого замыкания, следует отключить минусовой вывод перед зарядкой батареи. Почему именно минусовой? Потому что он подключается как раз к бортовой сети и к кузову. Отключая положительную клемму первой можно случайно коснуться кузова или металлических деталей мотора гаечным ключом. Это чревато коротким замыканием.

В зимний период, в условиях низких температур заряжают только не абсолютно разряженную аккумуляторную батарею, поскольку электролит мог замёрзнуть до льдообразного состояния. Поэтому АКБ сначала переносят в тёплое помещение, и только потом заряжают.

Срок службы аккумулятора автомобиля

Если соблюдать режим эксплуатации АКБ, не допуская полного разряда, то хороший кислотный аккумулятор может без бед служить до 5 лет, а в отдельных случаях, и 7 лет. Чаще всего он выходит из строя не сразу, а только постепенно теряет емкость. Если раньше АКБ позволял совершить до 10 попыток запуска двигателя в мороз, то теперь 2-3 и так далее.

Самый главный враг АКБ – сульфатация. Это образование крупных труднорастворимых кристаллов сернокислого свинца – сульфата на поверхности пластин и стенках пор активной массы. Это приводит к уменьшению емкости аккумулятора.

Основные причины возникновения сульфатации:
  • слишком высокая плотность электролита;
  • низкий уровень электролита;
  • частые и глубокие разряды аккумулятора;
  • длительное хранение в разряженном состоянии;
  • частые заряды током большой величины.

Если у вас часто разряжается аккумулятор, то причина может быть вовсе не в нем. Проверьте поступает ли заряд от генератора, ведь в случае неполадок в нем, аккумулятор недополучает положенный ему ток.

Надеемся, что данная статья оказалась для вас полезной, ставьте лайки!

duin. ru

Заряд аккумулятора по напряжению: таблица

Напряжение аккумулятора автомобиля — ведущий показатель, на основании которого грамотному водителю следует делать выводы о том, в каком состоянии находится АКБ, нуждается ли она в зарядке или в замене. Известно, что имеется прямая зависимость напряжения от уровня заряда автомобильного аккумулятора. Вначале мы рассмотрим вопрос о том, на основании каких показателей напряжения можно сделать вывод о работоспособности АКБ, почему батарея теряет U и что означает норма напряжения. После этого попробуем определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица, на основании которой делаются те или иные выводы о состоянии батареи, будет приложена в конце статьи.

Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?

Если заряженный источник питания быстро разряжается, причин такого «поведения» батареи может быть несколько. Уровень заряда аккумулятора может быстро падать вследствие естественной причины: АКБ просто исчерпала свой ресурс обычным путем и нуждается в замене.

Также может выйти из строя генератор, который заряжает батарею в процессе езды, помогая ей поддерживать необходимый уровень рабочего состояния. Если аккумулятор еще не старый, и генератор в порядке — вероятно, в автомобиле есть серьезные проблемы с током в виде его постоянной утечки.

Кроме этого, бортовая сеть автомобиля может быть неисправной — например, магнитола или какой-нибудь другой прибор берет слишком много тока, и аккумулятор просто не справляется с этой нагрузкой.

Для того чтобы устранить падение напряжения, иногда бывает достаточно исправить возникшую неполадку путем технического осмотра, выявления причины, ее устранения и повторных замеров напряжения на клеммах аккумулятора после нескольких часов его эксплуатации. Важно оценить и такие показатели, как уровень плотности электролита, а также измерить напряжение под нагрузкой и без нее. Подробнее о проверке АКБ нагрузочной вилкой →

Что означает нормальное напряжение аккумулятора?

Для нормальной работы батареи ее напряжение должно колебаться в пределах 12,6-12,7 вольт, не меньше. Эта норма должна быть усвоена начинающими водителями, как таблица умножения — для того, чтобы не пропустить критический уровень падения заряда аккумулятора и не оказаться в том положении, когда машина внезапно «встанет».

Также следует знать и о том, что, в зависимости от характеристик АКБ и автомобиля, а также иных сопутствующих условий, норма может изменяться — до 13 вольт и чуть выше. Именно так утверждают некоторые производители аккумуляторных батарей, и этот фактор тоже нужно принимать во внимание. То, сколько вольт должно быть в идеале — цифра относительная. Но ориентироваться всегда нужно на показания от 12,6 до 13,3 вольт — в зависимости от типа и страны-производителя АКБ.

Если напряжение в батарее опускается ниже 12 вольт — она разряжена, как минимум, наполовину, а когда оно падает ниже 11,6 вольт — аккумулятор срочно нуждается в зарядке.

Итак, норма показателя напряжения большей части автомобильных АКБ — от 12,6 до 12,7 вольт, а если используется нестандартная модель аккумулятора, норма U может быть несколько выше: 13 вольт, но максимум 13,3. Некоторые начинающие автомобилисты спрашивают о том, какой должен быть показатель U в идеале. Идеальных цифр, разумеется, нет, поскольку меняться может и уровень тока в сети авто, и погодные условия, и потребление энергии отдельными элементами бортовой сети автомобиля.

Для того чтобы не пропустить того момента, когда заряд батареи станет понижаться до критического уровня, существует так называемая таблица заряда АКБ. Если вы замерили U на клеммах вашей батареи, можно определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица поможет сориентироваться в этом. В ней выведена прямопропорциональная зависимость U от уровня заряженности АКБ в процентном соотношении.

Также в таблице приведены показатели плотности электролита и температуры, при которой он может замерзать в холодное время года — тоже в зависимости от того, каков уровень заряда и U в аккумуляторе.

Таблица уровня заряженности АКБ

Плотность электролита, гр/см³ Напряжение (вольтаж) без нагрузки Напряжение (вольтаж) под нагрузкой 100 ампер Уровень заряженности АКБ, в % Температура замерзания электролита, в °С
1,11 11,7 8,4 0 -7
1,12 11,76 8,54 6 -8
1,13 11,82 8,68 12,56 -9
1,14 11,88 8,84 19 -11
1,15 11,94 9 25 -13
1,16 12 9,14 31 -14
1,17 12,06 9,3 37,5 -16
1,18 12,12 9,46 44 -18
1,19 12,18 9,6 50 -24
1,2 12,24 9,74 56 -27
1,21 12,3 9,9 62,5 -32
1,22 12,36 10,06 69 -37
1,23 12,42 10,2 75 -42
1,24 12,48 10,34 81 -46
1,25 12,54 10,5 87,5 -50
1,26 12,6 10,66 94 -55
1,27 12,66 10,8 100 -60

batteryk. com

Каким током заряжать аккумулятор автомобиля – правила эксплуатации батареи

Многие автолюбители предпочитают обслуживать свой транспорт сами. Выполнить зарядку аккумуляторной батареи опытному специалисту, имеющему большой стаж управления и определённые навыки, не составит никакого труда. А вот что делать начинающему водителю?

Как рассчитать оптимальную силу тока для зарядки АКБ?

Чему равен ток зарядки аккумулятора на автомобиле? Для его определения нужно знать величину ёмкости. Причём во внимание принимается номинальная ёмкость, упомянутая на маркировочной этикетке корпуса АКБ. Считается, что ток заряда определяется как 10 % от номинала ёмкостной характеристики – это и есть его оптимальная величина. Другими словами, если на маркировке АКБ указана величина ёмкости 55 Ампер-часов, то уровень тока зарядки – 5,5 Ампер.

Каким током заряжать аккумулятор? С учётом выбранной зарядной установки выделяют два способа восполнения заряда АКБ:

  1. Метод, основанный на постоянстве токовой характеристики при зарядке аккумулятора. Формируется норма электротока в процентном соотношении к номиналу ёмкости источника энергии. Во время зарядки в ручном режиме функционирования зарядного оборудования значение электрической токовой величины надо постоянно контролировать, уточняя его каждые часа 2–3. Процесс затянется не менее чем на 10 часов, но точное время установить не представляется возможным.
  2. Метод постоянного напряжения. Так обычно заряжают необслуживаемые АКБ. Каким должно быть напряжение заряда автомобильного аккумулятора? На первоначальном этапе этот показатель выставляется единицы на три больше нормы, указанной на маркировке (на этикетке корпуса обычно 12 В, мы устанавливаем примерно 15 В). Величина же тока, наоборот, опускается наполовину. По итогам восстановления ёмкости напряжение неспешно будет расти, примерно до 16,3 В. Когда рост прекратится и на протяжении 1–2 часов значение меняться не будет – это подтверждает тот факт, что аккумулятор заряжен в полном объёме.

Представленная тактика однозначно хороша при строгом соблюдении технологии зарядного процесса, а кроме того достаточно эффективна. Прибегать к услугам зарядного устройства надлежит тогда, когда батарея по неким причинам не получает в достатке энергии от генератора. Эта ситуация возможна в следующих случаях:

  1. При регулярной эксплуатации автомобиля для перемещения на незначительные расстояния в городском цикле.
  2. При редком использовании транспортного средства в холодное время года – отрицательные температуры окружающего воздуха оказывают негативное воздействие на АКБ: она крайне быстро теряет заряд.
  3. При возникновении проблем в цепи «генератор – аккумулятор», когда потраченная энергия батареи не восполняется за счёт собственной генерирующей установки транспортного средства.

Каким током можно заряжать аккумулятор?

Ток зарядки автомобильного аккумулятора рассчитывается соразмерно ёмкостным характеристикам установленной АКБ индивидуально в каждом конкретном случае. При маркировке батареи указывают номинал ёмкости, который показывает, каким электротоком будет разряжаться аккумулятор в течение периода эксплуатации: запуск двигателя, работа автомагнитолы или кондиционера при заглушенном «сердце» авто.

На каком токе рекомендуется заряжать автомобильный аккумулятор? Оптимальной величиной этого зарядного параметра батареи, мощность которой израсходована незначительно, считается значение, равное 10 % номинальной ёмкости для АКБ, отслуживших до 3 лет. Для источников энергии, отработавших более указанного срока, рекомендуется к полученному значению добавить 0,5 Ампер. На современных легковых автомобилях устанавливаются аккумуляторы, ёмкость которых составляет:

  • 55 Ач – отечественные легковые автомобили с объёмом двигателя от 1,0 до 1,6 л.
  • 60 Ач – легковые автомобили с объёмом двигателя от 1,3 до 1,9 л.
  • 70 Ач – легковые автомобили импортного производства, объём бензинового двигателя которых может составлять до 3,0 л. Кроме того, батареи данной ёмкости используют для установки и на дизельных двигателях объёмом до 2,5 л.

В настоящее время наиболее востребованы два последних вида АКБ.

Каким током нужно заряжать аккумулятор ёмкостью 60 Ач? Исходя из известных данных, становится ясно, что величина номинальной ёмкостной характеристики составляет 60 единиц. Оптимальный ток зарядки равен 10 % от номинала батареи, то есть (60/100)х10 – это и будет зарядный ток, значение которого составит 6 Ампер.

Какое значение тока необходимо, чтобы зарядить аккумулятор ёмкостью в 70 Ач? Руководствуясь вышеописанным правилом, получаем, что уровень электротока составит (70/100)х10 = 7 Ампер.

Отметим, что ток заряда, равный 10 % от ёмкостного номинала батареи, уместно устанавливать на зарядной установке исключительно в тех случаях, когда аккумулятор ещё обладает остаточным количеством энергии.

Какой ток нужен для зарядки полностью разрядившегося аккумулятора? Коль скоро степень разрядки АКБ близка к нулевому уровню, то её «возрождение» следует осуществлять, предусмотрев значение этого показателя заряда в 1 Ампер.

Перед этим речь шла о зарядке аккумулятора с использованием варианта постоянного тока зарядки. А на скольки амперах нужно заряжать аккумулятор, если применять метод постоянного напряжения?

В данных обстоятельствах контролируется и устанавливается величина напряжения в пределах 14,4 ± 0,2 В, в отдельных ситуациях оптимальное значение может достигать 15 В. Величина зарядного тока при этом будет наполовину ниже, чем при использовании метода постоянного тока зарядки. Значит, рассматривая АКБ, ёмкость которой составляет, например, 60 Ач, уровень зарядного тока равен:

  • способ постоянного тока зарядки – 10 % от номинала = 6 Ампер;
    метод постоянства напряжения – 10 % / 2 от ёмкости = 3 Ампера.
Каким максимальным током можно безопасно заряжать аккумулятор?

Иногда допускается использование приёма быстрой подзарядки АКБ большими токами, например, в экстренных ситуациях. Как это сделать: установите значение зарядного тока в 20 Ампер и выше, и в течение 5–6 часов можно будет зарядить батарею.

Стоит заметить, что данный вариант желательно применять крайне редко, чтобы существенно не сократить срок жизни своего аккумулятора. При больших токах химические процессы внутри батареи протекают весьма интенсивно, а это ведёт к повышенному расходу веществ, используемых для протекания реакции по восстановлению ёмкости.

Каким током заряжать аккумулятор при глубоком разряде?

Если аккумулятор разряжен основательно, то реанимировать его можно лишь постепенно и неторопливо. Только такая технология способна гарантировать его полноценное восстановление и работоспособность. Времени для этого может потребоваться от 2 до 4 суток, но полученный эффект того стоит. Дешевле вернуть к жизни имеющийся источник энергии, чем приобретать новый.

Каким током следует заряжать разряженный до нулевого уровня автомобильный аккумулятор? Ответ: 1 Ампер. Суть в следующем: чем меньше норма зарядного тока, тем больше времени затрачивается на процесс зарядки аккумуляторной батареи. Но, с другой стороны, это способно обеспечить наиболее полноценный результат – восстановить энергию АКБ практически на 100 %.

А каким напряжением следует заряжать аккумулятор? Для восстановления глубоко посаженной батареи можно прибегнуть и к методу постоянного напряжения. Причём в данных условиях продолжительность процесса растянется самое малое на сутки. Уровень восстановления ёмкости АКБ здесь будет иметь прямую зависимость от уровня напряжения зарядки аккумулятора автомобиля, которое способно выработать зарядное устройство. Чем больше выдаваемое значение, тем выше процент восстановленной ёмкости.

Осуществлять зарядку аккумулятора в режиме ручного регулирования могут лишь специалисты и автолюбители с большим опытом. Новичкам рекомендуется использовать портативные зарядные устройства, имеющие режим автоматического управления. Они устроены таким образом, что контролер не позволит установить параметры тока или напряжения зарядки выше допустимого в каждом конкретном состоянии батареи.

carbatt.ru

Как правильно зарядить аккумулятор автомобиля — Интернет-журнал «Электрон» Выпуск №5

В настоящее время существует много методов заряда аккумуляторов. Есть более современные, требующие специальных зарядных устройств, а есть и простые, классические методы заряда, известные еще с момента создания аккумуляторных батарей и пользующие популярностью по сей день.

Сегодня рассмотрим два классических метода заряда аккумуляторной батареи.

1. Заряд аккумулятора при постоянстве зарядного тока. I=const.

2. Заряд аккумулятор при постоянстве зарядного напряжения. U=const.

Сегодня нам потребуются следующие приборы:

1. Уровнемерная трубка (если есть)

2. Ареометр.

3. Вольтметр (мультиметр или встроенный прибор зарядного устройства).

4. Зарядное устройство.

 

Перед началом зарядки аккумулятора нужно убедиться в необходимости этого, то есть произвести проверку аккумулятора и подготовить его к зарядке, для этого нам необходимо:

 

1. Очистить корпус батареи, клеммы от окислов, вывернуть заливные пробки

2. Проверить уровень электролита с помощью уровнемерной трубки и если наблюдается пониженный уровень (менее 10-12 мм)необходимо долить дистиллированной воды.

3. Измерить плотность электролита с помощью ареометра

4. Измерить напряжение (ЭДС) аккумулятора с помощью вольтметра или мультиметра.

…и желательно записать или запомнить эти значения они нам понадобятся для контроля конца заряда аккумулятора.

По измеренным значениям плотности и напряжения аккумулятора оценить нуждается ли он все-таки в зарядке или нет.

Плотность электролита в полностью заряженной батареи измеренная при температуре +25°С в зависимости от климатической зоны должна соответствовать значениям указанным в таблице.

Напряжение на полностью заряженной батареи должно быть не менее 12,6 вольта.

Как проверить аккумулятор я уже подробно рассказывал во втором выпуске журнала ЭЛЕКТРОН.

Не заряжайте аккумулятор если в этом нет необходимости, так как это приведет к сокращению его срока службы в результате перезаряда батареи.

Принцип заряда аккумулятора состоит в том, что к аккумулятору подключается напряжение с зарядного устройства, причем для возникновения зарядного тока, то есть начала процесса заряда аккумулятора, зарядное напряжение должно быть всегда больше напряжения на аккумуляторной батареи.

 

 

Если зарядное напряжение будет меньше напряжения на аккумуляторе, то направление тока в цепи поменяется и батарея начнет отдавать свою энергию зарядному устройству, то есть разряжаться на него.

Итак, рассмотрим первый метод заряда аккумуляторной батареи.

Заряд аккумулятора при постоянстве зарядного тока.

Заряд аккумулятора постоянным значением зарядного тока является основным универсальным методом заряда. Необходимо знать, что при использовании этого метода, в отличие от некоторых других, аккумуляторная батарея заряжается до 100% своей емкости.

При данном методе величина зарядного тока на протяжении всего заряда поддерживается неизменной.

Это достигается либо применением специальных зарядных устройств с функцией установки заданного значения зарядного тока, либо включением в цепь заряда реостата, однако в последнем случае изменять значения сопротивления реостата для достижения постоянства зарядного тока в процессе заряда необходимо самостоятельно.

Смысл в том, что в процессе заряда сопротивление аккумулятора и напряжение на нем изменяются, что приводит к уменьшению зарядного тока. Для поддержания зарядного тока на постоянном уровне необходимо увеличивать значение зарядного напряжения с помощью вышеупомянутого реостата.

Еще раз скажу, что в современных зарядных устройствах значение зарядного тока может поддерживается автоматически.

Сила зарядного тока обычно выбирается равной 10% от емкости аккумулятора, той, что указана на корпусе батарей. В литературе эта емкость обозначается как С20, что является емкостью при 20 часовом режиме разряда. Просто запомните это.

Время заряда аккумулятора при этом зависит от степени его разряженности перед началом заряда. Если аккумулятор был разряжен полностью но не ниже 10 вольт, то ориентировочное время его заряда будет в пределах 10 часов.

Если вас не лимитирует время заряда, то лучше заряжать аккумулятор током 5% от емкости АКБ, при этом процесс заряда происходит более качественно и батарея заряжается на 100% от своей емкости, при этом увеличивается время заряда.

Заряд аккумуляторной батареи производится до достижения обильного газовыделения, постоянства напряжения и плотности электролита на протяжении 2 часов.

Напряжение зарядного устройства, подключенного к аккумуляторной батареи, обычно в конце заряда достигает величины 16-16,2 вольта.

Следует сказать, что в конце заряда аккумулятора методом постоянства зарядного тока происходит значительное увеличение температуры электролита в нем. Поэтому при достижении температуры 45 градусов, следует уменьшить зарядный ток в 2 раза, либо вообще прервать заряд для снижения температуры до 30-35 градусов.

Итак, берем зарядное устройство, подключаем плюсовой и минусовой зажим к клеммам аккумулятора, ручку установки зарядного тока ставим на минимум, то есть в крайнее левое положение, подключаем зарядное устройство в сеть.

Далее устанавливаем зарядный ток, равный 10% от емкости аккумулятора и через каждые 2 часа контролируем плотность электролита, напряжение на аккумуляторе, которые в процессе заряда аккумулятора будут увеличиваться и если есть возможность температуру электролита, либо хотя бы косвенно, трогая корпус АКБ рукой.

Если зарядное устройство не имеет функцию поддержания постоянства зарядного тока, то поддерживаем его в ручную, изменяя зарядное напряжение и контролируя зарядный ток через каждые полчаса по амперметру зарядного устройства, либо амперметру, включенному последовательно в зарядную цепь.

При достижении напряжения примерно 14 вольт, производим контроль плотности и напряжения через каждый час.

При наблюдении признаков заряда (кипение, постоянство плотности и напряжения), отключаем зарядное устройство от сети, отключаем зажимы от аккумулятора.

Наш аккумулятор заряжен.

Недостатки метода заряда:

1. Длительное время заряда аккумулятора (при заряде током 10% от емкости порядка 10 часов, при заряде током 5% от емкости – около 20 часов, при условии, что аккумулятор был полностью разряжен).

2. Необходимость частого контроля процесса заряда (зарядного тока, напряжения, плотности и температуры электролита).

3. Существует вероятность перезаряда аккумулятора.

Заряд аккумулятора при постоянстве зарядного напряжения.

Заряд аккумулятора при поддержании постоянного значения напряжения на нем является более ускоренным и простым методом введения батареи в строй.

Суть этого метода заряда заключается в следующем.

Зарядное устройство непосредственно подключается к аккумуляторной батареи и в процессе всего заряда поддерживается постоянное значение зарядного напряжения. При этом напряжение устанавливается в пределах 14,4-15 вольт (для 12-ти вольтового аккумулятора).

При таком методе заряда величина зарядного тока устанавливается, можно сказать, автоматически, в зависимости от степени разряда, плотности электролита, температуры и других факторов.

В начале заряда аккумулятора зарядный ток может достигать больших значений, даже 100% от емкости аккумулятора, так как ЭДС батарей имеет наименьшее значение, а разница между этой ЭДС и напряжением заряда наибольшее. Однако в процессе заряда ЭДС аккумулятора увеличивается, разность между ЭДС аккумулятора и зарядным напряжением уменьшается, тем самым уменьшается зарядный ток, который через 2-4 часа может достичь порядка 5-10% от емкости АКБ. Опять же все зависит от степени разряженности батареи.

Такие большие токи заряда и являются причиной более быстрого заряда аккумуляторной батарей.

В конце процесса заряда аккумулятора зарядный ток уменьшается почти до нуля, поэтому считается, что при заряде методом поддержания постоянного значения зарядного напряжения аккумулятор зарядится только до 90-95% от своей емкости.

Таким образом, при значении зарядного тока близкого к нулю, заряд можно прекратить, батарею привести в исходное состояние и установить на автомобиль.

Кстати заряд аккумулятора при постоянной величине зарядного напряжения реализован в автомобиле.

Если напряжение на аккумуляторе меньше 12,6-12,7 вольт (в зависимости от марки автомобиля), то реле регулятор подключает генератор к аккумулятору для его подзарядки. Причем напряжение с генератора соответствует величине 13,8-14,4 вольта (стандартное значение, в иномарках встречается напряжение генератора немного больше указанного значения).

Итак

1. Подключаем зарядное устройство к аккумулятору,

2. Устанавливаем зарядное напряжение пределах 14,4-15 вольт,

3. Контролируем зарядный ток аккумулятора

4. Снимаем аккумулятор с зарядки при значение ток близкого к нулю.

Недостатки метода:

1. Заряд аккумуляторной батареи производится не до полной ее емкости, а в среднем до 90-95% от ее значения.

2. Большая перегрузка источника зарядного напряжения в начале заряда, в следствие большого зарядного тока (актуально при заряде аккумулятора от генератора автомобиля).

По завершении заряда аккумуляторной батарей любым из методов необходимо:

1. Убедиться что напряжение на нем имеет значение не менее 12,6 вольта,

2. Плотность электролита в пределах 1.27 г/см3

3. Уровень электролита 10-12 мм над пластинами

4. Устранить возможные потеки электролита и установить аккумулятор на автомобиль.

А теперь вопрос. В некоторых видео на ютуб и в статьях на сайтах я встречал такой совет по подключению зарядного устройства к аккумулятору: сначала подключаем плюс, потом минус. Так вот я хотел бы узнать ваше мнение правильно ли это утверждение или последовательность подключения проводов зарядного устройства не имеет значения?

Пишите свои мнения в комментариях.

Предлагаю посмотреть подробное видео в котором я поясняю как зарядить аккумулятор используя два классических метода заряда:

www.sxemotehnika.ru

Часто задаваемые вопросы о зарядке аккумуляторов

Узнайте, в каких условиях лучше всего заряжать аккумулятор.

Ранние батареи были зарезервированы только для коммерческого использования, например, для телекоммуникаций, сигнализации, переносного освещения и для военных действий. Сегодня аккумуляторы стали постоянным спутником широкой публики, чтобы добраться до друга, они позволяют работать за пределами четырех стен, обеспечивают развлечение, когда позволяет время, и возможность личного транспорта. Лучше всего батарейки помогают в миссиях, когда люди в этом нуждаются.

Люди хотят узнать больше об этом замечательном портативном энергетическом устройстве, и один из наиболее часто задаваемых вопросов — «Что я могу сделать, чтобы продлить срок службы моей батареи?» В таблице 1 описано, как ухаживать за батареями в соответствии с их потребностями. Из-за сходства между различными семействами батарей в таблице рассматриваются потребности и пожелания только наиболее распространенных систем с учетом того, что эти пожелания распространяются почти на все используемые батареи.

Таблица 1: Лучшие способы зарядки. Не всегда удается избежать высоких требований.

* Дополнительный заряд применяется к аккумулятору, находящемуся в эксплуатации или хранении, для поддержания полного заряда и предотвращения сульфатирования свинцово-кислотных аккумуляторов.

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта. Battery University следит за комментариями и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме.Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, воспользуйтесь формой «Свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected] Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать ваш вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Комментарии (102)

6 января 2011 г., 23:52

antonyananth написал:

15 января 2011 г. в 3:36

arpit написал:

15 января 2011 г. в 3:36

arpit написал:

19 января 2011 г., 14:31

Glyn написал:

Очень полезно и информативно — продолжайте в том же духе

8 февраля 2011 г. , 19:39

Иоанн написал:

Есть ли проблема, если 5 аккумуляторов с разной остаточной емкостью заряжаются вместе с одним зарядным устройством?

25 марта 2011 г., 19:04

Франсиско Боливар написал:

У меня электровелосипед с мотором 600w — 36v.
Использует литий-ионный аккумулятор.
Обычно каждый раз, когда я использую велосипед, его заряд падает примерно на 20% от общего заряда аккумулятора.
ЧТО СДЕЛАТЬ ЛУЧШЕ:
1 — ЗАРЯЖАЙТЕ АККУМУЛЯТОР КАЖДЫЙ РАЗ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ BYKE (аккумулятор с 80% заряда)
2 — ЗАРЯЖАЙТЕ АККУМУЛЯТОР ТОЛЬКО ПРИ 60% ИЛИ 40% ЗАРЯДЕ

18 апреля 2011 г. в 1:23

Sameer Wagh написал:

Хорошие статьи, но у меня один вопрос… ..

Если мы добавим аккумуляторы параллельно для увеличения емкости, то сколько потребуется зарядных устройств емкости.то есть нам нужно добавить Ahr. емкость всех аккумуляторов для определения емкости зарядного устройства?

Если мы добавляем батареи последовательно, чтобы увеличить требования к напряжению, нужно ли нам увеличивать емкость зарядного устройства.

RGDS

8 июня 2011 г. в 1:42

Лазарос написал:

У меня оригинальная зарядка на 700 мАч. Могу ли я использовать другой на 1500 мАч, иначе это испортит аккумулятор моего телефона?

4 июля 2011 г., 22:37

Джером Жирар написал:

Просто, точно, спасибо большое!

18 июля 2011 г., 15:39

богатый чепмен написал:

У меня есть одно — Почему в инструкциях для многих зарядных устройств для аккумуляторных элементов говорится, что сначала нужно вставить аккумулятор в отсек, а затем подключить устройство? Он не заряжается правильно, если вы вставляете аккумулятор в отсек, когда он уже подключен?

26 августа 2011 г., 17:49

fastman написал:

Спасибо…эта статья очень полезна .. Я собираюсь купить новый ноутбук завтра с литиевой батареей, и я не буду полностью заряжать его с первого раза, как я думал

5 октября 2011 г. , 14:35

Рамакант Вишванатха написал:

могу ли я использовать динамо-машину (например динамо-машину в цикле для освещения головного света) в заднем колесе байк. Таким образом, во время работы байка динамо-машина работает и через проводку динамо-машина подключается к перезаряжаемой батарее, поэтому батарея заряжается, и нет проблем со скоростью падения заряда….Это было моим предположением.

13 октября 2011 г., 22:59

Джейкоб написал:

Какое рекомендуемое время зарядки для первой зарядки литий-ионного аккумулятора нового сотового телефона? Я должен зарядить его перед включением телефона, верно? Это 1500 хэллоуин мах, 3,7 В. Любая помощь будет оценена. Хорошие статьи здесь.

22 ноября 2011 г. в 7:09

zachary написал:

сколько времени нужно заряжать свинцово-кислотный аккумулятор 12 В
(герметичный, залитый)?

1 декабря 2011 г. в 8:07

махеш написал:

сэр, у меня есть хуйандай тублер для моего инвертора, это 60% повреждений, но компания не может его изменить. в каком виде я могу полностью повредить свою ставку

9 января 2012 г., 22:04

Himani написал:

22 января 2012 г., 12:01

Junedul написал:

мои батареи ионно-литиевый

Купил на замену новым и заряжал 3 дня

Я включил его, он был на 75% и сказал критическое

Я выключил адаптер, и ноутбук проработал минуту, не повредил ли я новый аккумулятор
и почему он застрял на 75%
thanx

23 января 2012 г. в 5:31

Mercy Ejindu написал:

аккумулятор моего телефона заряжается сам по себе, что мне делать

25 февраля 2012 г., 11:48

Craig написал:

Литий-ионные батареи, могу ли я проверить напряжение, чтобы определить, полностью ли они заряжены? Они для портативных радиоприемников на 7.4 вольта.

Заранее благодарим за помощь.


С уважением,

Крейг

16 марта 2012 г. , 13:14

Тина написала:

26 марта 2012 г. в 3:31

Али написал:

tnx for your gr8 article
У меня возник вопрос о литий-ионных аккумуляторах
Правильно ли, что некоторые говорят, что
заряжает аккумулятор только тогда, когда он заряжен на 40% или 60%
и отключает аккумулятор от зарядного устройства, когда достигли 80%?
плз ответь мне!

20 июня 2012 г., 7:26

Джеймс Джепп написал:

«Разрядка NiCd каждые 1-3 месяца»

Означает ли это, что я должен разряжать даже те батареи, которые я не использую очень часто.В некоторых фонариках мне потребуется полгода, если не больше, чтобы полностью разрядить аккумулятор при нормальном использовании. Должен ли я намеренно разряжать эти батареи каждые 3 месяца?

24 сентября 2012 г., 7:16

омар написал:

, когда аккумулятор полностью заряжен, есть ли на нем какие-либо повреждения, когда я держу заряд включенным, и отключается ли он, когда он полностью заряжен?

12 октября 2012 г. , 00:51

Хосе написал:

Я только что купил планшет и хотел бы знать, можно ли оставлять его подключенным к док-станции после полной зарядки во время использования…

19 ноября 2012 г., 10:03

Mário написал:

Эта тема мне очень помогла, у меня есть 4 батареи на 12 В по 100 А в блоке батарей на 12 В.Я хочу зарядить их как можно быстрее, не повредив их от источника переменного тока 220В. Какие технические характеристики я должен искать в зарядном устройстве. Модель была бы большим подспорьем, но, поскольку я живу в Африке, найти ее бывает сложно.

24 ноября 2012 г. в 9:22

Дэви Ди написал:

Странно, что автор здесь не отвечает, для нуждающихся в помощи.

28 ноября 2012 г., 7:11

Jaka написал:

Ты лучший! Это действительно полезная инструкция.

9 января 2013 г., 8:33

SOUISSI написал:

Des Cours tres Instructis un grand merci a tous . l’echange du savoir humain merite notre разведывательная машина un jour l’humanite en y puisera son salut.

12 января 2013 г., 6:42

джаясурия нандхагопал написал:

— это потрясающий сайт, который я видел. Мне нравится этот. Я получил полезную информацию на этом сайте

9 сентября 2013 г., 7:33

Соломон написал:

23 ноября 2013 г., 6:37

Megha написал:

11 декабря 2013 г., 22:51

BERGE JERMAKIAN KC2SBO написал:

Все батареи, когда они не используются, саморазряжаются.Тип определяет скорость разряда. В случае, если свинцово-кислотные аккумуляторы не использовались в течение какого-либо периода времени, необходимо поручить им зарядку. Имейте в виду, что слабые или разряженные свинцово-кислотные батареи могут замерзнуть, если оставить их на длительное время при низких температурах, что может сделать их непригодными. Ni Cads разряжаются довольно быстро. Хранение их в холодном месте замедлит саморазряд. Литиевые батареи имеют очень долгий срок хранения при нормальной комнатной температуре.

22 декабря 2013 г., 23:58

Мухаммад Билал написал:

какие принципы работы стоят за зарядкой аккумулятора ?? кто-нибудь может мне помочь

21 марта 2014 г., 6:55

Найджел Ндлову написал:

Моя батарея не заряжалась в течение двух недель, и, похоже, возникла проблема, потому что я включил зарядное устройство, но оно все еще заполнено на 0%.Что я могу сделать

17 июня 2014 г., 18:14

Анджело написал:

Половина профессионалов в области аккумуляторов говорят, что сначала подключите зарядное устройство, а затем подключите зарядное устройство к аккумулятору. Другие так называемые «плюсы» батарей говорят, что сначала подключите аккумулятор, затем подключите его к зарядному устройству, а затем подключите зарядное устройство. Что это такое?

19 июня 2014 г., 6:11

Азлан Азиз написал:

Информативная и очень полезная статья..
Спасибо.

23 июня 2014 г., 22:40

volker написал:

приведена следующая установка: модель вертолета
дешевой с одним LiPo аккумулятором (3,7 В, 1000 мАч)
и простым «зарядным устройством» Vout = 4 В, 500 мАч. Зарядное устройство
вроде бы никакой зарядки-электронной.

Можно ли накрыть аккумулятор этим «зарядным устройством»?

24 июня 2014 г., 01:00

Volker написал:

@Angelo:
это похоже зависит от зарядного устройства.Я знаю, что например для всех зарядных устройств Jun-si iCharger (зарядные устройства для моделей с дистанционным управлением) первый метод является правильным (сначала подключите зарядное устройство к источнику питания, затем подключите аккумулятор к зарядному устройству)
и второй способ могут повредить зарядное устройство.

Для других зарядных устройств вы можете выбрать любой метод.

27 июня 2014 г. в 3:44

Narcais написал:

У меня проблема с телефоном:
При обычной зарядке аккумулятор телефона не заряжается более 51%.Пробовал несколько типов зарядных устройств и такая же проблема (проблема не в зарядном устройстве).
На внешнем заряднике аккумулятор заряжается нормально 100% ….
В чем проблема?

6 августа 2014 г. в 9:50

sumit написал:

Я только что купил мото G Как его сначала зарядить, чтобы продлить срок службы батареи. Pleeaase помощь

13 августа 2014 г., 6:53

V.H.SHAJI написал:

SIR,
У меня есть один планшет touchmate MID 790, новый и годичный, пока не работает,
Теперь я зарядил питание, заряда вообще нет.Какова причина, а также средство устранения. Пожалуйста, сообщите мне на мою электронную почту.

23 октября 2014 г. , 6:40

Аруна написал:

соответствует ли количество входного напряжения каждому выходному напряжению

25 октября 2014 г., 14:59

Анджело написал:

Волкер благодарит за ответ. Твое право. Я исследовал дальше, и все зависит от зарядного устройства.

18 ноября 2014 г., 10:51

Филиппо написал:

У меня samsung galaxy s3 или вообще смартфоны

не могли бы вы сказать мне, какой диапазон заряда лучше для срока службы литий-ионного аккумулятора?

что-то между 20 и 85%? Я думаю

15 января 2015 г., 20:16

Видья написал:

могу ли я использовать аккумуляторы sony в зарядном устройстве kodak?

31 января 2015 г., 19:42

Daniel Rawinsky написал:

Хотелось бы узнать больше о локомотивных батареях.У нас есть Alco RS1 1943 года, работающий от 8 батареек по 8 В. Мы пытались поддерживать аккумуляторы заряженными, но поскольку генератор переменного тока для поддержания заряда аккумуляторов (по сравнению с генератором переменного тока для питания тяговых двигателей) не работает. Мы обнаружили несколько мертвых элементов, эти батареи дорогие и очень тяжелые. Какой аккумулятор подходит для замены разряженных батарей?
Спасибо
Даниил Равинский

7 апреля 2015 г. в 2:17

Эдвард написал:

Даниэль, Вы можете использовать цилиндрический литиевый аккумулятор 18650 для замены всех аккумуляторов

15 апреля 2015 г. в 4:03

issy_i написал:

Привет, ребята, я заметил, что когда аккумулятор полностью заряжен, он очень быстро падает со 100% до 98% в течение минуты.. (ничего не делает, кроме включения экрана) Затем он продолжает падать «быстро» примерно до 75%. Но затем он стабилизируется .. Очень странно. Я доволен временем автономной работы, потому что большую часть времени я получаю 4 часа экрана вовремя … … Только что заметил быструю разрядку со 100% + — до 75%
Это нормально?

Использование Sony Xperia z3 compact (li-ion batt)

Также при полной зарядке 100% показывает 4,25 мВ… Я думал, что выше 4,2 мВ — это плохо?
(это можно проверить, набрав * # * # 4636 # * # *

14 мая 2015 г. , 22:30

Михаил написал:

У меня 6в 4.Свинцово-кислотная герметичная батарея 5ач 20 часов, используемая в игрушечном велосипеде. В комплекте идет зарядное устройство 6в 500мА.

а) Как долго я должен заряжать аккумулятор? — Я читал, что он должен автоматически переключаться на плавающий заряд, значит ли это, что я могу заряжать его столько, сколько захочу — даже дни, месяцы?

б) Как я узнаю, что он действительно полностью заряжен? — Могу ли я использовать мультиметр для проверки? У меня его нет, но я могу пойти и купить мультиметр, но я не знаю, как им пользоваться. Пожалуйста, дайте мне пошаговые инструкции.

27 июня 2015 г., 13:55

Христианин написал:

Пожалуйста, что мне использовать для зарядки аккумулятора моего нового телефона, чтобы его хватило на 24 часа

4 июля 2015 г., 12:02

Christiaan Ghijselinck написал:

Конкретные вопросы о батареях LiFePO4:

Номинальное напряжение 3,20 В. Означает ли это, что его SoC на 100%? Какое напряжение на ячейке (без нагрузки) при SoC 80%.
Что такое SoC в%, когда напряжение элемента упало до 2,95 В без нагрузки

Номинальное напряжение элемента составляет 3,20 В, допускается зарядка до 3,65 В. Могут возникнуть повреждения
, когда зарядное устройство продолжает заряжать элемент при напряжении 3,30 В в течение более длительного периода времени, даже если
элемент полностью заряжен (ток заряда упал до минимума)

31 июля 2015 г. в 11:56

Фрэнки написал:

Действительно полезно!
Спасибо!

19 августа 2015 г., 15:50

Tommo написал:

8 сентября 2015 г., 6:04

dhivya написал:

У меня новый аккумулятор, и у меня старый мобильный
Я заряжал аккумулятор в течение 5 минут, но мой телефон все еще не работает на
Мне нужно знать, ошибка ли это моего телефона или аккумулятора
не могли бы вы мне помочь

29 сентября 2015 г. , 6:04

sr написал:

Я оставил свой телефон на 100% зарядку только около 1 часа при первом использовании.И теперь литий-ионный аккумулятор емкостью 2900 мАч очень быстро разряжается. Как я могу это решить?

21 октября 2015 г., 21:44

Matichu San Miguel написал:

Перед использованием нанесите топпинг. Не требуется грунтовка
Что вы имеете в виду?

28 ноября 2015 г. в 11:39

Dom написал:

My Xperia включился в первый раз, когда я зарядил его несколько дней назад. Возможно, я нажал кнопку питания, не осознавая этого (но я подумал, что нет).Я позволил ему зарядиться вот так. Значительно ли это сократит срок службы / емкость аккумулятора?

3 декабря 2015 г., 7:10

разбудил магазин компьютеров и сопутствующих товаров написал:

Как я могу зарядить аккумулятор постоянным напряжением?

10 декабря 2015 г. , 4:44

naveed написал:

tel me plz зарядка отключена volte narada jel batry (mpg) series.13,75в или 14в или 14,20в.plzzzzzzzzzz
AGM отсекает напряжение ?????
Смысл AGM.?

23 декабря 2015 г. в 1:11

jb написал:

В этой статье еще раз повторяется предупреждение о недопустимости зарядки при включенном устройстве.

Это, вероятно, применимо только к более старым / более дешевым устройствам, где соединение между устройством и аккумулятором не работает, а внешнее зарядное устройство заряжает аккумулятор напрямую, независимо от того, включено устройство или нет.

На современных высокопроизводительных устройствах, таких как телефоны и ноутбуки, внутри устройства есть специальные схемы управления аккумулятором, и процесс зарядки не сбивается с толку из-за того, что устройство включено во время зарядки. Некоторые модели даже не заряжаются, если часть основного устройства не включена для запуска программного обеспечения для управления батареей, которое отслеживает процесс зарядки и выполняет необходимое переключение между фазами 1, 2, 3 и состояниями остановки.

23 января 2016 г., 12:16

приянка писал:

Sir

Я хочу узнать о мобильной батарее и о том, как мне ее подготовить.Я хочу сделать на нем проект. Пожалуйста, предложите мне, сэр

24 января 2016 г., 10:38

Ник написал:

«Перед использованием нанесите топпинг. Не требует грунтовки »
Что вы имеете в виду?

18 февраля 2016 г., 12:09

Счет написал:

«Перед использованием нанесите топпинг. Не требует грунтовки »

Что подразумевается под этой инструкцией ???

7 марта 2016 г. в 9:50

fe написал:

Здравствуйте, я только что купил мобильный телефон, и я не знаю, сколько времени мне нужно, чтобы зарядить его в первый раз? Спасибо

13 марта 2016 г., 8:42

стр.Джагапати Бабу написал:

Скажите, сэр

Типы батарей

Что такое трикель для зарядки и как заряжать аккумуляторы

15 марта 2016 г. , 17:24

Джони написал:

Сэр … Я изобрел новую батарею мобильного телефона, у которой нет заряда …
Итак, пожалуйста, скажите мне, как поделиться этой технологией в мобильной компании

16 марта 2016 г., 8:38

bugembe написал:

, как долго я должен заряжать мою новую батарею samsung side kick

29 марта 2016 г., 20:16

Maju Mohan написал:

Спасибо, что поделились этой замечательной информацией

7 апреля 2016 г., 4:29

Деннис Баффри написал:

Извините за глупость, но я пытаюсь зарядить аккумулятор на 6 В для своего законника.На аккумуляторе есть четкие положительные и отрицательные знаки, а у зарядного устройства только красный и черный провода. Кто-нибудь может сказать мне, что есть что?

14 апреля 2016 г. в 5:22

Mi Breslin написал:

Отличная информация. Но….

Требуется ли полная оплата? Да, частичный заряд вызывает сульфатирование,

Могу ли я прервать цикл зарядки? Да, частичная зарядка не вредит

Вы можете это пояснить?

23 апреля 2016 г. в 5:33

BatteryBhai написал:

Nice Post, заряжайте аккумулятор, когда это необходимо.Заряжайте аккумулятор зарядным устройством и не прибегайте к другим уловкам, пока в них нет необходимости.

27 апреля 2016 г., 15:15

Брайан Гриффин написал:

Привет. Я купил набор батарей Trojan T1275 для своего гольф-мобиля и ожидал, что они проработают от 4 до 5 лет, но они начали проявлять признаки выхода из строя через 2 с половиной года, а к своему 3-летнему юбилею не могли работать более 9 лунок. Поставщики забрали их и попробовали любой способ восстановления, который они могли, но в конце концов вернули их, заявив, что они немного улучшились, но процесс восстановления не дал большого эффекта.Они, конечно, обвиняли процесс зарядки, утверждая, что они не получали полную зарядку и что это ускорило процесс сульфатирования (что, как я понимаю, будет иметь место). Так что я собираюсь установить новый комплект T1275. Я также заменил бортовой компьютер на самой тележке. Как я могу проверить, что батареи полностью заряжены? Заменять эти батареи каждые пару лет — слишком дорого.

Я живу на поле для гольфа и играю 2–4 раза в неделю, так что аккумуляторы немного потренируются.Я стараюсь регулярно проводить техническое обслуживание.

Любая информация и / или предложения приветствуются.

2 июня 2016 г. в 1:57

Джон Карасс написал:

Мой телефон сейчас в кожаном футляре толщиной около 2 мм, это плохо?

16 июня 2016 г., 6:50

Satheesh написал:

Можно ли заряжать аккумулятор lax20 внешним автомобильным аккумулятором

3 июля 2016 г. в 3:30

Джон О’Коннелл написал:

Каким должно быть окончательное показание напряжения полностью заряженной литий-ионной батареи 36 В, 3000 мАч?

30 июля 2016 г., 8:22

Чарльз Линдрот написал:

У меня есть прицел saints mart ds201.Он имеет порт для зарядки квадратной формы и напряжением 3,7 В. 550 мАч. У меня есть зарядное устройство, которое должно идти с ним, но это 110 В / 9 В постоянного тока 650 мА с круглым штекерным портом. Где я ошибся?

10 сентября 2016 г., 00:10

Прабин написал:

«Литий-ионный аккумулятор не требует обслуживания, а аккумулятор работает дольше всего при работе от 30 до 80 процентов SoC». Значит ли это, что он компенсирует один потерянный цикл (80-30)? батарея имеет определенные циклы или они зависят от привычки использования?

19 сентября 2016 г., 15:09

Луиза написала:

У меня есть клипса sansa + mp3-плеер, в котором есть аккумуляторная батарея.Заряжал недавно и он вообще перестал работать. Может быть неисправна батарея?

31 октября 2016 г. в 2:58

Sabir ali raja написал:

1 декабря 2016 г. в 2:42

shorena написал:

Привет родной,
У меня GP Power Bank Smart 2. Модель: GPPB14.
Я ими не пользовался уже 4 года. Батареи хранились отдельно. Я очень редко использую დ батарейки.Я пытался зарядить их вчера, но не смог. Фонари мигали 9/10 часов.
Пожалуйста, дайте мне знать. Надо ли покупать новые? Или можно старые зарядить.
Большое спасибо заранее.

20 января 2017 г. в 15:40

Июн написал:

Сразу по делу и без всякой ерунды, как на других сайтах, спасибо!

26 февраля 2017 г. в 19:45

Рик Уоринг написал:

Заявление

RV.Аккумуляторы 4-6 вольт для дома на колесах и батареи 2-12 вольт для запуска дизельного двигателя. Сеть тренеров используется, но в новинку для нас. Батареи были названы новыми — на некоторых я вижу наклейку с изображением производства в 2016 году. Когда я наконец добрался до их проверки, у всех 6 были соответствующие показания напряжения, например 6,77 для 6 вольт. Когда я проверил SG, одна ячейка в одной из 6-вольтовых батарей считала разряженной. У него был раствор электролита для покрытия пластин, но он сильно отличался от соседних ячеек.В автобусе есть инвертор / зарядное устройство Magnum. Это означает 13,38 вольт для домашних аккумуляторов и 12,31 вольт для 12-вольтовых аккумуляторов шасси. Энергия магнума показывает плавающий заряд 13,5. Аккумулятор на 6 В с одним разряженным элементом — плохой?

18 июля 2017 г. в 11:51

батарея чувак написал:

У меня новые, никогда не бывшие в употреблении аккумуляторы, но они продолжают терять заряд. Почему и что я могу сделать, это автомобильные аккумуляторы.

28 июля 2017 г., 15:00

Maureen h написала:

Я только что заказал новый iPhone 6s 64 ГБ, и у меня есть резервная копия моего старого iPhone 5s в iTunes.Я хочу восстановить резервную копию на моем новом iPhone, но боюсь, что это повредит аккумулятор, потому что мой новый iPhone заряжается, когда мне нужно восстановить резервную копию на моем iPhone 6s. Плохо ли заряжать аккумулятор сразу после распаковки нового iPhone? и если да, то когда лучше заряжать телефон в первый раз?
, и нужно ли мне глубоко зарядить свой телефон (сначала до 100%, затем разрядить до 0%, затем снова зарядить до 100% и т. Д.) Первые три раза? Прошу прощения, если я плохо говорю по-английски, я из Голландии, надеюсь, кто-нибудь может мне помочь.И спасибо! Если то, что я написал, непонятно, дайте мне знать и об этом, чтобы я не смог еще раз объяснить, что я имею в виду.

28 июля 2017 г., 15:07

Maureen h написала:

, когда я покупаю новый iPhone, нужно ли мне сначала заряжать его в течение 4-6 часов? и нужно ли его глубоко заряжать первые три раза? и могу ли я подключить свой iPhone с помощью кабеля Lightningcable к ноутбуку сразу после распаковки нового iPhone, чтобы восстановить на нем резервную копию? (это плохо для аккумулятора, чтобы подключить его, как только я распаковал свой iPhone, или мне нужно подождать, пока он не достигнет 40%?)
Что я должен сделать в первую очередь, когда получу свой новый iPhone, но резервная копия, которую я хочу восстановить на свой новый iPhone, находится на моем ноутбуке (iTunes)

2 октября 2017 г. в 5:48

Привет 🙂 написал:

Нанесите топпинг перед использованием: зарядите до 100%.Вам не нужно заряжать аккумулятор в течение X часов, просто нужно достичь 100% — это максимум.
Я знаю, странная формулировка….

13 ноября 2017 г., 6:29

Benjamin написал:

Пожалуйста, используйте аккумулятор вашего нового телефона менее чем за 20 минут до зарядки.
Или как лучше всего зарядить аккумулятор вашего нового телефона.
Или хорошо использовать аккумулятор нового телефона перед зарядкой.

19 декабря 2017 г. в 10:44

Alfred Sevitski написал:

Пытаюсь восстановить старую батарею.каково правильное соотношение эпсомской соли и дистиллированной воды. мой аккумулятор был должным образом подготовлен и готов к зарядке.

5 апреля 2018 г. в 10:31

ali32768 написал:

Для литиевых батарей по другой ссылке вы сказали, что лучшее продление составляет 20-80 процентов!
по этой ссылке вы сказали, что лучший пролонг составляет от 30 до 80 процентов.
Что правильно?

http://batteryuniversity.com/learn/article/do_and_dont_battery_table

21 июня 2018 г., 00:16

BillSF9c написал:

Я мог бы посидеть здесь 2 дня, отвечая на 90% из них, но мне и им за это платят.На БОЛЬШИНСТВО ваших вопросов были даны ответы. Перечитайте и изучите все это. Доливка сродни бензобаку, то есть наполнение его полностью. Он отмечен звездочкойg, что в основном это относится к свинцовым кислотам. Литиевые батареи не хотят полного разряда, как и свинцово-кислотные. Литий работает намного дольше, если каждый раз не полностью заряжен. 30-80 ударов 20-80. НОЧЬ !!!

22 октября 2018 г., 14:05

MC написал:

Итак, должно ли приложение для управления батареей телефона постоянно подзаряжать батарею после достижения предела заряда или позволять батарее разрядиться до предела перед повторной зарядкой?
Какая стратегия лучше подходит для телефонов с LiPo батареями при подключении к ПК через usb шнур)?

1 декабря 2018 г. в 3:37

Roger Gilbert написал:

Возможно, вы уже ответили на этот вопрос, а я просто не нашел его, но я хотел бы найти эту информацию применительно к батареям в режиме ожидания, которые могут заряжаться в течение нескольких месяцев и разряжаться только во время ожидаемого отклонения от нормы, например что касается выходного освещения при отключении электроэнергии.В частности, я ищу информацию о 1) напряжениях, которые испытывает аккумулятор из-за постоянного плавающего заряда, помимо электролиза электролита, 2) жизнеспособности и способе восстановления аккумулятора, который показывает признаки стресса из-за этой службы. и 3) выбор конструкции аккумулятора и зарядного устройства для работы аккумуляторной системы таким образом.

15 января 2019 г., 23:59

Уоррен Хартц написал:

Я приобрел старое зарядное устройство Panasonic BQ-4D AAA — D cell Ni Cd «6 часов», которое заряжает 2 батареи в каждом из 2 слотов.Я нигде не могу найти к нему инструкцию.

Он говорит, что выход: 2,9 В постоянного тока 240 мА / 125 мА / 45 мА. Почему указаны уровни 3 мА?

Кто-нибудь знает с какой скоростью заряжается каждая батарея?
Вы не можете зарядить 1 аккумулятор, ни 2, ни 4.

7 февраля 2019 г., 6:12

Maciej Jarkowiec написал:

Уважаемый Battery University
Я так счастлив, что нашел тебя. Может ты сможешь мне помочь.
Короткий вопрос: что лучше по времени автономной работы:

1.Чтобы ноутбук оставался подключенным (у меня есть Asus Zen, версия, которая не дает возможности заряжать его максимум до 80% и не поддерживает приложения, которые это делают. Что он делает, он заряжается до 100%, а затем говорит, что «Разрядка»)?

2. Продолжайте включать и выключать его вручную, чтобы он работал от батареи между 70-80%?

Заранее благодарю за ответ.
С уважением,
Maciej

13 февраля 2019 г., 12:16

BillSF9c написал:

Короткий ответ… Я не полный профессионал, но главная проблема — это чрезмерная зарядка! Кажется, ваше устройство обнаруживает 100% и прекращает зарядку, и, поскольку вы не используете его, оно разряжается. Предполагается, что при некоторой уставке, 80%, 99%, он снова будет заряжаться, так что, когда вы бежите в класс или на работу, у вас почти полная машина.

Не стесняюсь звонить производителю и спрашивать. Я могу подождать неделю или месяц и позвонить снова, если я не чувствую, что они знают настоящий ответ и очень хорошо. Честно говоря, это должно быть в вашем руководстве. Вы можете посмотреть еще раз. Его может не быть в разделе «Быстрый старт» на 2–15 страницах. ;>)

20 июля 2019 г., 22:40

Вусал написал:

Добрый день.
Используется кислотная батарея 12В 240Ач 1400А. Заряжаю его солнечной панелью на 100 ватт. İve 20 Am контроллер заряда солнечной энергии SCC. Какое полное напряжение заряда у этого аккумулятора. Т.е. какое напряжение нужно установить в SCC, чтобы он мог отключать нагрузку от панели к батарее и чтобы батарея не перегружалась?
Заранее спасибо.

29 июля 2019 г., 11:10

Альфред Бриффа написал:

Я разобрал Apple ipad первого поколения, чтобы добраться до батарей. Есть ли способ проверить, могут ли они взять на себя ответственность. Я не мог проверить это на ipad, потому что он был мертв. Я проверил четыре медных соединения в верхней части блока батарей (положительный, отрицательный, отрицательный), и по цифровому мультиметру они показали около 0,6 В.
Теперь я хотел бы знать, могу ли я перезарядить их при отключении от ipad, прежде чем я решу выбросить

18 сентября 2019 г., 7:12

Ovidiu написал:

для телефонов Android, теперь есть продукт под названием «Chargie» (в Google — «зарядная палка»). Он предотвращает деградацию батареи, ограничивая процент заряда извне телефона.Просто вставьте его между зарядным устройством и телефоном и измените лимит в приложении. Он также выполняет гистерезисную зарядку для тех, кто все еще предпочитает, чтобы их батарея была на 100%, но при этом защищена.

29 сентября 2019 г., 5:23

Самби написал:

Отличный намек, еще не знал о «Чарджи».

Каковы мнения насчет следующего сценария:
У меня 80% заряда и я знаю, что собираюсь смотреть 4 часа видео.

Вариант 1 — смотрю от батареи. Будет осушено до 30%. Потом перезаряжаюсь до 80% и иду своим путем.

Вариант 2 — подключаю к зарядке и оставляю на 100% на 4 часа. Затем отключите и возьмите мой телефон.

С одной стороны, я хочу избежать полной зарядки. Но я также хочу избежать ненужных циклов, если у меня есть питание от сети.

Кто придумал, как количественно оценить влияние на деградацию аккумулятора.

Спасибо всем читателям.

20 января 2020 г., 16:34

Morne Bouillon написал:

Добрый день

Установка:
Солнечные панели 4 x 300 Вт, 24 В
Каждая панель подключается к солнечному регулятору напрямую, и все панели имеют провода одного типа и длины

Всего 12 батарей глубокого разряда
Они соединены в 6 батарейных блоков по 24 В (2 батареи по 12 В, соединенные последовательно)
Каждый блок батарей 24 В подключается к солнечному регулятору напрямую с помощью кабеля того же типа и длины.

Нагрузка / оборудование подключены к солнечному регулятору на клеммах батареи и потребляют 24 В при 5 А

Проблема:
Когда бывает несколько дней в пасмурную погоду, батареи имеют тенденцию разряжаться до такой степени, что оборудование отключается и перестает работать, что понятно.
Я не понимаю, что когда я измеряю напряжение батарей в этой точке, я всегда получаю один и тот же результат.
В каждом банке 24 В одна батарея будет проверяться как 11.5 В — 12,5 В
Вторая батарея в банке будет тестировать как 9,5 В — 10,5 В
Любопытно, что батарея с более низким напряжением всегда подключена к отрицательному проводу, ведущему обратно к регулятору / нагрузке.
Это одинаково для всех 6 батарейных блоков.

У меня есть 2 разных сайта с одинаковыми настройками, и я испытываю одну и ту же проблему на обоих сайтах.

Вопрос:
Почему батареи ведут себя подобным образом и что можно сделать, чтобы обеспечить одинаковый заряд / разряд на всех 12 батареях и при этом обеспечить питание 24 В для моего оборудования.

6 сентября 2020 г., 8:31

Джеральд Доррингтон написал:

Hi
У меня морской свинцово-кислотный аккумулятор на 105 А · ч. Мое зарядное устройство на 20 ампер, трехступенчатое, подзаряжается при 13,7 вольт. Это плавающее напряжение, на мой взгляд, слишком велико для тех 10 месяцев, когда лодка может не использоваться (из батареи вытекает влага).

Я подумываю поставить недельный таймер на зарядное устройство, чтобы оно включалось каждую пятницу вечером на 3 часа.. . . . вместо того, чтобы быть включенным все время. Паразитное потребление батареи при выключенном зарядном устройстве составляет 70 мА или 11 А · ч в неделю.

Будет ли такой таймер хорошей идеей?

Спасибо

22 октября 2020 г., 14:00

Жан Кассап написал:

С учетом солнечной генерации с литиевой батареей. Основы чтения по зарядке говорят: НЕ заряжайте при температуре ниже нуля… .Если зимой подключены к солнечным батареям на улице, говорит ли это, что зарядка будет вредна, если температура опустится ниже нуля в дневное время? Ищу то, что будет запускать небольшой обогреватель… на всю ночь заряда хватит.

Таблица напряжения батареи

: измерение уровня заряда батареи

Прочтите нашу таблицу напряжения батареи, чтобы измерить и понять состояние заряда вашей домашней солнечной батареи.


Проверка уровня заряда солнечной батареи

Солнечные панели — это значительные инвестиции, но со временем они могут окупиться как источник энергии, работающий вне сети. Для автономных систем требуется блок солнечных батарей из батарей глубокого цикла для хранения производимой электроэнергии.Эти батареи необходимы для вашей солнечной энергетической системы, поэтому очень важно заботиться о них и поддерживать их эффективную работу.

Конечно, солнечные батареи и их заряд (пока) не являются общеизвестными, поэтому их обслуживание или решение проблемы может оказаться сложной задачей. К тому же они дороги, и одно только техническое обслуживание заставляет некоторых людей задуматься — как еще я могу получить чистую энергию в своем доме по более низкой цене?

Как я могу использовать чистую энергию для основного электричества?

Важно помнить, что вы контролируете потребление электроэнергии в своем доме — факт, о котором многие из нас забывают. Если ваш дом не является полностью автономным, вы полагаетесь на коммунальную компанию, которая предоставит вам и взимает плату за использование электроэнергии.

Знаете ли вы, что вам не нужно платить за угольную электроэнергию, если вы этого не хотите? Во многих штатах вам не нужно платить за угольную электроэнергию или ждать непредсказуемых счетов каждый месяц. Мы революционизируем то, как мы выбираем и оплачиваем нашу энергию, поэтому гигантские и дорогие системы, такие как солнечные батареи, не нужны, чтобы вносить свой вклад в развитие мира.

Мы предоставляем нашим клиентам возможность выбрать экологически чистую энергию и подходящий для них план подписки — это означает стабильный ежемесячный счет без непредвиденных платежей или беспокойства о том, что вы наносите ущерб окружающей среде.Если вы хотите узнать больше о том, чем мы можем вам помочь, нажмите здесь.

Если у вас уже есть солнечная система, то в этой статье мы ответим на все наиболее распространенные вопросы о солнечных батареях и расскажем, как измерить уровень заряда вашей солнечной батареи у вас дома.

Как долго работают солнечные батареи?

Солнечная батарея обычно прослужит от 5 до 15 лет. Однако, если за ними хорошо ухаживать, срок их службы может быть увеличен до 25 лет, что соответствует средней продолжительности жизни солнечной панели.

Вы должны знать, что на срок службы солнечной батареи значительно влияют экстремальные температуры. Некоторые батареи имеют встроенную защиту от этих температур, но если у вас нет, вам необходимо принять необходимые меры предосторожности.

Когда солнечная батарея подвергается воздействию температур ниже 30˚F, ей требуется более высокое напряжение для достижения максимального заряда. И наоборот, когда температура превысит 90 ° F, солнечная батарея начнет перегреваться, и поэтому необходимо снизить напряжение, чтобы она не перегрузилась.Когда возникает любая из этих ситуаций, даже если это временно, это влияет на срок службы батареи.

Аккумулятор глубокого разряда прослужит дольше, если глубина разряда (DOD) не может опуститься ниже 50% до его перезарядки.

Что такое аккумулятор глубокого разряда?

Батарея глубокого цикла состоит из группы отдельных 2-вольтовых элементов, в которых накапливается энергия, вырабатываемая фотоэлектрическими сетями (то есть солнечными панелями). Элементы в батарее глубокого цикла преобразуют неиспользованную электрическую энергию в химическую энергию, которая затем преобразуется обратно в электрическую энергию только тогда, когда это необходимо.Эти батареи известны как «вторичные батареи», потому что их можно перезаряжать и использовать снова и снова в течение многих лет.

Как измерить заряд солнечной батареи?

Заряд солнечной батареи измеряется в терминах состояния заряда (SOC), также известного как напряжение внутри батареи. Если вы хотите знать, как проверить, какой заряд у вашей солнечной батареи, просто продолжайте читать!

Каков уровень заряда аккумулятора?

Состояние заряда — это то, сколько заряда осталось в одной батарее глубокого цикла или в банке солнечных батарей. Напряжение заряда незначительно меняется в зависимости от типа используемой батареи глубокого разряда. Это может быть герметичный или заливной свинцово-кислотный аккумулятор, гелевый аккумулятор или аккумулятор AGM, и он будет отличаться для разных производителей.

Возраст батареи, а также погодные или климатические условия также влияют на SOC батареи, поскольку в конечном итоге приводят к снижению полного заряда, который может удерживать батарея. Вот почему так важно регулярно проверять SOC, чтобы вы могли убедиться в исправности каждой батареи глубокого цикла в вашем банке солнечных батарей.

Как мне проверить уровень заряда аккумулятора?

Если у вас нет солнечного регулятора напряжения или солнечного контроллера заряда, самый простой способ проверить состояние заряда батареи — использовать мультиметр. Многие свинцово-кислотные батареи снабжены съемным колпачком, который позволит вам измерить удельную массу с помощью ареометра, что является наиболее надежным способом определения степени заряда. Это то, что говорит вам напряжение SOC в каждой ячейке батареи.

Убедитесь, что вы снимаете показания SOC аккумулятора только тогда, когда он не получает никакого заряда.Другими словами, ночью или в темный день. Это означает, что вы можете получить более точные показания, чем если бы аккумулятор заряжался.

Таблица напряжения аккумулятора

Уровень заряда Свинцово-кислотная батарея в герметичном / заливном корпусе, напряжение Напряжение гелевой батареи Напряжение аккумулятора AGM
100% 12.70+ 12.85+ 12.80+
75% 12.40 12,65 12,60
50% 12.20 12,35 12,30
25% 12,00 12,00 12,00
0% 11,80 11,80 11,80

Как заряжать солнечные батареи?

Солнечные панели заряжают батареи глубокого цикла с помощью солнечного контроллера заряда. Контроллер обеспечивает максимально возможную мощность солнечных панелей в батареях без перезарядки.

Банк солнечных батарей будет получать необычно высокое напряжение при первой зарядке, так как SOC батареи находится на самом низком уровне. По мере того, как аккумулятор глубокого разряда поглощает все больше и больше заряда, скорость заряда будет замедляться, пока он не будет полностью заряжен.

Если по какой-либо причине вы хотите зарядить аккумулятор без использования солнечной панели, вы можете сделать это с помощью стандартного зарядного устройства от сети.

Сколько времени нужно заряжать солнечные батареи?

Время, необходимое для зарядки солнечной батареи, зависит от типа используемой батареи глубокого цикла и ее размера.

Как правило, солнечная панель, обеспечивающая 1 ампер электроэнергии, полностью заряжает аккумулятор за 5-8 часов при полном солнечном свете, но это время может быть увеличено при изменении угла наклона солнца или в случае облачности.

Как узнать, заряжается ли моя солнечная панель?

Если у вас есть контроллер заряда от солнечной батареи, он покажет вам, сколько электроэнергии вырабатывает солнечная панель, а также сколько тока вырабатывается.

Если, однако, у вас нет контроллера заряда солнечной батареи и ваша батарея напрямую подключена к солнечной панели, вам необходимо проверить, заряжается ли она другим способом.Как мы уже говорили выше, именно здесь вам понадобится цифровой мультиметр для измерения напряжения постоянного тока с помощью щупов, красного и черного.

Три простых шага, чтобы узнать, заряжается ли ваша солнечная панель:

  1. Сначала следует измерить напряжение самой солнечной панели.
    Присоедините красный щуп к положительной клемме, а черный щуп к отрицательной клемме, при этом мультиметр должен установить напряжение постоянного тока. Если он работает правильно при солнечном свете, он покажет напряжение от 10 до 17 вольт, но если напряжение не отображается, возможно, проблема с подключением на самой солнечной панели.

  2. Далее следует измерить напряжение в точке подключения солнечной панели к батарее.
    Вам нужно будет отсоединить аккумулятор и измерить напряжение проводов. Этот уровень напряжения должен быть немного ниже, чем напряжение, измеренное на реальной солнечной панели, но, если нет показаний напряжения, может произойти разрыв соединения вдоль проводов.

  3. Наконец, вы можете измерить напряжение самой батареи, пока провода не подключены.
    Запишите это напряжение. Снова соберите солнечную батарею и дайте ей зарядиться, а затем повторно измерьте напряжение в конце дня. Если напряжение увеличилось после первого измерения, это означает, что батарея заряжается успешно.

Можно ли перезарядить аккумулятор с помощью солнечной батареи?

Да, вы можете перезарядить аккумулятор с помощью солнечной панели. Большинство фотоэлектрических панелей с напряжением 12 В будут вырабатывать от 16 до 20 вольт, а большинству аккумуляторов глубокого цикла потребуется всего около 14-15 вольт для полной зарядки.Как мы уже говорили выше, контроллер заряда солнечной батареи используется для предотвращения перезарядки аккумулятора.

Как проверить блок солнечных батарей?

Рекомендуется регулярно проверять состояние вашего солнечного банка, и есть несколько способов сделать это:

Первый способ сделать это самый простой: во-первых, полностью зарядите батареи глубокого цикла в своей солнечной батарее. Затем проверьте напряжение каждой батареи с помощью мультиметра и запишите каждый уровень, затем оставьте их без подключения к какой-либо солнечной панели в течение нескольких дней.По истечении этого времени снова проверьте напряжение каждой батареи в солнечном банке. Если напряжение внутри батареи снизилось без использования, это означает, что в ней есть неисправность, скорее всего, одна из ячеек в ней перестала работать.

В качестве альтернативы вы можете проверить каждую батарею в своем банке солнечных батарей, приложив к каждой нагрузке, это может быть что-то вроде лампочки или нагревателя. С помощью этого метода вам необходимо записать начальное напряжение батареи, затем подключить нагрузку и оставить ее работать где-то от 30 до 90 секунд и повторно записать напряжение батареи.Сравните вторую запись со всеми батареями в вашем банке, и любая неисправная батарея покажет более значительное падение напряжения, чем другие.

Посмотрите это видео для визуального объяснения того, как проверить состояние вашей солнечной батареи.

Зачем нужно обслуживать солнечную батарею?

При правильном обслуживании солнечной батареи вы сможете максимально эффективно использовать солнечную энергетическую систему, чтобы она прослужила много лет. Он не только является возобновляемым источником энергии и, следовательно, полезен для окружающей среды, но и сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе!

Напряжение батареи под нагрузкой

vs.SoC

Таблица напряжения покоя клиентов SoC

Это изображение эпического провала со стороны наших клиентов, несмотря на его очень хорошие намерения.


Он нашел это напряжение на диаграмме SoC в Интернете, и я обнаружил его на его таблице. Он использовал его с напряжениями покоя , а не с напряжениями под нагрузкой , поскольку эта диаграмма, вероятно, была разработана на основе. Его аккумуляторный блок состоял из идентичной тестируемой здесь батареи.

Если мы перекрестно свяжем эту диаграмму с 20-часовой скоростью разряда, напряжений под нагрузкой, в этом тесте они выровняют довольно близко , но если использовать такую ​​диаграмму для НАПРЯЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ , вы, по сути, будете убивать ваши батареи.

Таблица Напряжение покоя Фактическое Напряжение под нагрузкой
90% 12,75 В 12,55 В
80% 12,50 В 12,50 В
70% 12,30 В 12,37 В
60% 12,15 В 12,24 В
50% 12,05 В 12,11 В

Имейте в виду, что некоторые диаграммы в Интернете предназначены для напряжений покоя. Напряжение покоя составляет от 12 до 24 часов без нагрузки или зарядки при 77 ° F. « при 77 ° F » абсолютно критичен, потому что при температурах выше 77 ° F поверхностный заряд рассеивается быстрее, а при температуре ниже 77 ° F поверхностный заряд рассеивается медленнее.

Когда я набираю это, у меня в сарае есть полностью заряженная батарея AGM, которая была отключена на 100% более месяца, , а напряжение покоя все еще составляет 13,12 В. Почему? Температура батареи сейчас близка к 40 ° F и не намного превышает 45 ° F с тех пор, как я поставил батарею на хранение.Я знаю, что эта батарея будет находиться при 12,93 В после того, как поверхностный заряд рассеется, но при 40-45 ° F это может занять недели или месяц или больше.

Напряжение на платах SoC:

Таблица «Напряжение на SoC» должна поступать только непосредственно от производителя ваших батарей или путем физического тестирования ваших собственных батарей, как я сделал здесь. Вам следует избегать использования общих карт вне Интернета. Почему? Потому что у каждого производителя аккумуляторов кривая напряжения под нагрузкой будет немного отличаться.AGM с глубоким циклом будет немного отличаться от AGM двойного назначения, или TPPL AGM, или GEL, или затопленного и т. Д.

Некоторые диаграммы, которые вы найдете в Интернете, действительно представляют « напряжение покоя », но вы также найдете некоторые для 20-часовой скорости разряда или напряжения при пониженной нагрузке . Если вы используете напряжение в качестве индикатора SoC, скорость разряда , , а также температуру батареи , также может повлиять на вашу SoC на точки напряжения. Циклические нагрузки включения / выключения, как у нас на лодке, также могут изменить эту взаимосвязь.Использование неправильной диаграммы Voltage to SoC только усугубляет проблемы, связанные с использованием напряжения для оценки SoC. Использование неправильной таблицы может действительно ускорить убийство батарей вашего .

Вольтметры:

Помимо использования неверной диаграммы Voltage to SoC , использование неточного вольтметра или подключенного или измеренного напряжения в неправильном месте также может негативно повлиять на вас. Всегда используйте качественный, известный точный вольтметр, который может отображать до сотых, а не только до десятых.Например, вольтметр, показывающий только 12,1 вольт, дает слишком мало информации. Вольтметр, который может показывать 12,1 5 В или добавлять сотые доли вольта, даст вам гораздо лучшую информацию о тенденциях. Вольтметр должен иметь как отрицательный, так и положительный провод, непосредственно считывающий / измеряющий физические клеммы аккумуляторной батареи дома или в пределах нескольких дюймов от батареи на распределительной шине, питаемой проводом большого сечения. Измерение напряжения где-либо еще в системе может привести к ошибочным показаниям напряжения из-за падений напряжения в цепи.

Учебное пособие по зарядке аккумулятора | ChargingChargers.com


Текущая технология зарядки аккумуляторов основана на использовании микропроцессоров (компьютерных чипов) для подзарядка с использованием 3-ступенчатой ​​(или 2-х или 4-х ступенчатой) регулируемой зарядки. Это «умные» зарядные устройства », а качественные устройства обычно не продаются в дисконтных магазинах. Стадиями или этапами зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов являются объемный, абсорбционный и плавающий. Квалификация или уравнивание иногда считаются еще одним этапом.2 этап блок будет иметь объемную и плавающую ступени. Важно использовать батареи производителя. рекомендации по зарядке и напряжениям, или качественный микропроцессор управляемое 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 максимальный заряд с минимальное наблюдение.Для некоторых гелевых аккумуляторов и аккумуляторов AGM могут потребоваться специальные настройки. или зарядные устройства. Наши устройства выбраны в зависимости от типа батарей, которые они уточнить. Гелевые батареи обычно требуют определенного профиля заряда, а гелевые батареи требуется специальное или выбираемое гелем или подходящее гелеобразное зарядное устройство. Пиковая зарядка напряжение для гелевых аккумуляторов составляет 14,1 или 14,4 вольт, что ниже, чем у влажных или AGM. Тип батареи необходим для полной зарядки. Превышение этого напряжения в гелевой батарее может вызвать пузыри в геле электролита и необратимое повреждение.

Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют устанавливать зарядное устройство примерно на 25% емкости аккумулятора. емкость (ah = емкость в ампер-часах). Таким образом, 100-амперная батарея потребует около 25 ампер. зарядное устройство (или меньше). Для уменьшения времени зарядки можно использовать зарядные устройства большего размера, но уменьшить срок службы батареи. Меньшие зарядные устройства подходят для длительного плавания, например а 1 или «умное зарядное устройство» на 2 А можно использовать для обслуживания батареи между циклами более высокого тока использовать.Некоторые батареи указывают 10% емкости (0,1 X C) как скорость заряда, а пока это ничего не повредит, хорошее микропроцессорное зарядное устройство соответствующей зарядки профиль должен быть в порядке до 25% ставки. Вы разговариваете с разными инженерами, даже в одна и та же компания, вы получите разные ответы.

Трехступенчатая зарядка аккумулятора

Ступень BULK включает около 80% перезарядки, при этом ток зарядки остается постоянным (в зарядном устройстве постоянного тока), и напряжение увеличивается.Правильно размер зарядного устройства даст батарее столько тока, сколько она может принять до зарядного устройства емкость (25% емкости аккумулятора в ампер-часах), и не поднимать мокрый аккумулятор 125 F, или аккумулятор AGM или GEL (регулируемый клапаном) более 100 F.

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

В каскаде FLOAT напряжение заряда снижается до 13,0 В постоянного тока и 13,8 В постоянного тока и поддерживается постоянным, в то время как ток снижается до менее 1% заряда батареи емкость.Этот режим можно использовать для поддержания полностью заряженного аккумулятора на неопределенный срок.

Время перезарядки можно приблизительно определить, разделив заменяемые ампер-часы на 90%. номинальной мощности зарядного устройства. Например, аккумулятор на 100 ампер-часов с Разряд 10% потребует замены 10 ампер. Используя зарядное устройство на 5 ампер, у нас есть 10 ампер. часов, разделенных на 90% от 5 ампер (0,9×5) ампер = расчетное время зарядки 2,22 часа. А глубоко разряженный аккумулятор отличается от этой формулы, требуя больше времени на каждый ампер подлежит замене.

Рекомендации по частоте подзарядки варьируются от эксперта к эксперту. Оказалось, что глубина разряда влияет на срок службы батареи больше, чем частота подзарядки. За например, подзарядка, когда оборудование не будет использоваться некоторое время (питание перерыв или что-то еще), может поддерживать среднюю глубину разряда выше 50% для услуги день. В основном это относится к аккумуляторным батареям, где средняя глубина разряд падает ниже 50% за день, а аккумулятор можно полностью зарядить один раз в течение 24 часов.

Выравнивание

Выравнивание по сути является контролируемым перезарядом. Некоторые производители зарядных устройств назовите пиковое напряжение, которое зарядное устройство достигает в конце НАСОСНОГО режима (поглощение напряжение) выравнивающее напряжение, но технически это не так. Большая влажность (залитые) батареи иногда выигрывают от этой процедуры, особенно физически высокие батареи. Электролит в мокрой батарее со временем может расслаиваться, если не ездить на велосипеде изредка.При выравнивании напряжение поднимается выше типичного. пиковое зарядное напряжение (от 15 до 16 вольт в 12-вольтовой системе) в газе стадии и удерживаются в течение фиксированного (но ограниченного) периода. Это разжигает химию в аккумулятор целиком, «выравнивая» силу электролита и сбивая любые рыхлый сульфат, который может находиться на пластинах аккумулятора.

Конструкция аккумуляторов AGM и гелевых практически исключает расслоение, и почти все производители этого типа не рекомендуют его (не советуют).Некоторые производители (особенно Concorde) указывают процедуру, но напряжение и время важно, чтобы избежать повреждения аккумулятора.

Тестирование батарей

Тестирование батареи можно провести несколькими способами. Самый популярный включает в себя измерение удельного веса и напряжения аккумулятора. Удельный вес относится к влажным ячейкам с съемные колпачки, дающие доступ к электролиту. Для измерения удельного веса купите ареометр с температурной компенсацией в магазине автозапчастей или в магазине инструментов.К Измерьте напряжение, используйте цифровой вольтметр в настройке постоянного напряжения. Поверхность Перед испытанием необходимо снять заряд со свежезаряженной батареи. 12 часов истечение срока после зарядки квалифицируется, или вы можете удалить поверхностный заряд с помощью нагрузки (20 ампер в течение 3 с лишним минут).

Состояние зарядного напряжения Удельный вес 12 В 6 В 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 Разряжено 11,9 6,0 1,120

Нагрузочное тестирование — еще один метод тестирования аккумулятора. Нагрузочное тестирование удаляет усилители из аккумулятор (аналогично запуску двигателя).Некоторые производители аккумуляторов маркируют свои аккумулятор с амперной нагрузкой для тестирования. Это число обычно составляет 1/2 рейтинга CCA. Например, батарея на 500 CCA будет тестировать под нагрузкой 250 ампер в течение 15 секунд. Нагрузка Тест может быть выполнен только в том случае, если аккумулятор почти полностью заряжен. Некоторые электронные Тестеры нагрузки применяют нагрузку 100 А в течение 10 секунд, а затем отображают напряжение батареи. Это число сравнивается с таблицей на тестере на основе рейтинга CCA для определения состояние батареи.

Сульфатация батарей начинается, когда удельный вес падает ниже 1,225 или напряжение измеряет менее 12,4 (батарея 12 В) или 6,2 (батарея 6 В). Сульфатирование может затвердеет на пластинах батареи, если оставить их на достаточно долгое время, уменьшая и в конечном итоге разрушая способность батареи генерировать номинальные вольты и амперы. Есть устройства для удаление жесткого сульфатирования, но лучший способ — предотвратить образование уход за аккумулятором и подзарядка после цикла разрядки.Сульфатирование — основная причина значительная часть свинцово-кислотных аккумуляторов не достигает своего химического срока службы.

Зарядка параллельно соединенных аккумуляторов

Батареи, подключенные параллельно (положительный к положительному, отрицательный к отрицательному), видны зарядное устройство как одна большая батарея суммарная емкость всех батарей в ампер-часах. Таким образом, три батареи на 12 В по 100 А · ч (ач) в параллельно видны как одна батарея на 12 вольт 300 ач.Их можно зарядить одним плюсом и отрицательное соединение от одного зарядного устройства с рекомендованной выходной мощностью. Они также могут быть заряжены с зарядным устройством с несколькими выходами, как в данном случае трехъядерный блок, с каждой батареей получение собственного подключения при напряжении аккумуляторной батареи. Зарядная сила тока будет суммой отдельных выходных усилителей.

Зарядная серия подключенных аккумуляторов

Батареи, соединенные последовательно, — это отдельная история.Три 12-вольтовых батареи по 100 ампер-часов соединены последовательно (положительный к отрицательному, положительный к отрицательному, положительный к отрицательному) сделал бы батарею 36 вольт 100 ач. Его можно заряжать через батарею с помощью 36 вольт. выходное зарядное устройство соответствующего выхода усилителя. Их также можно заряжать с несколькими выходами зарядное устройство, как в данном случае блок из трех банков, при этом каждая батарея подключается к напряжение аккумулятора (в данном случае 12 вольт).Подойдет любой метод, , ЕСЛИ , один или несколько батареи отводятся при напряжении ниже, чем в системе. Например, постучать по одной из батарей в этой 36-вольтовой цепочке на 12 вольт для радио или некоторых ламп и т. д. Это разбалансирует батарею, и зарядка при системном напряжении (36 В) не исправляет дисбаланс. Зарядное устройство для нескольких банков подключение к каждой батарее — правильный способ справиться с этой серией батарей, так как она исправляет дисбаланс при каждом цикле зарядки.

Дом | Учебники | Зарядка батареи

Состояние заряда аккумулятора в зависимости от напряжения аккумулятора

Часто задаваемый вопрос, который я получаю, касается определения состояния заряда аккумулятора на основе напряжения аккумулятора. Если у вас работает нагрузка, напряжение аккумулятора упадет, а при наличии источника зарядки напряжение возрастет. Чтобы устранить эти внешние факторы, отключите все нагрузки и отсоедините солнечную батарею, чтобы напряжение батареи стабилизировалось.Это называется напряжением холостого хода аккумуляторной батареи. После стабилизации следующие данные будут служить хорошим ориентиром для состояния заряда аккумулятора.


4

4

4

4 74

34

74 74 4 4 4 40
Состояние заряда (%) 12 В 24 В 48 В
100 12,83 25,66 51,32
80 12,60 25.20 50,40
70 12,47 24,94 49,88
60 12,34
12,06 24,12 48,24
30 11,91 23,82 47,64
20 11.76 23,52 47,04
10 11,61 23,22 46,44




Часто задаваемые вопросы о батареях глубокого разряда | Северная Аризона Wind & Sun

Часто задаваемые вопросы о батарее глубокого разряда

Ссылки ниже находятся на этой странице — вы также можете просто прокрутить вниз, если хотите прочитать их все.

Авторские права на всю страницу принадлежат компании Northern Arizona Wind & Sun, 1998-2014 гг.Пожалуйста, не используйте без предварительного разрешения.

Тема батарей может занять много страниц. Все, для чего у нас есть место, — это базовый обзор батарей, обычно используемых в фотоэлектрических системах. Это почти все разновидности свинцово-кислотных аккумуляторов. Для очень краткого обсуждения преимуществ и недостатков этих и других типов батарей, таких как NiCad, NiFe (никель-железо) и т. Д., Перейдите на нашу страницу «Батареи для приложений глубокого цикла». Их иногда называют батареями «глубокого разряда» или «глубоких ячеек».Правильный термин — глубокий цикл.

Версия для печати этой страницы будет доступна в формате Adobe PDF, когда мы завершим обновление этой страницы для загрузки и печати: на большинстве диаграмм есть небольшие изображения для более быстрой загрузки. Чтобы увидеть картинку в полном размере, просто нажмите на маленькую.

Что такое аккумулятор?

Батарея — это электрическое накопительное устройство. Батареи не производят электричество, они накапливают его, как резервуар для воды хранит воду для будущего использования.При изменении химических веществ в батарее электрическая энергия накапливается или выделяется. В аккумуляторных батареях этот процесс можно повторять много раз. Батареи не на 100% эффективны — часть энергии теряется в виде тепла и химических реакций при зарядке и разрядке. Если вы потребляете 1000 Вт от аккумулятора, для его полной зарядки может потребоваться 1050 или 1250 Вт или более.

Внутреннее сопротивление

Частично или большая часть потерь при зарядке и разрядке батарей происходит из-за внутреннего сопротивления.Он преобразуется в тепло, поэтому батареи нагреваются при зарядке. Чем меньше внутреннее сопротивление, тем лучше. Здесь есть хорошее объяснение и демонстрация внутреннего сопротивления .

Более медленная зарядка и разрядка более эффективны. Батарея, рассчитанная на 180 ампер-часов в течение 6 часов, может быть рассчитана на 220 Ач при 20-часовой скорости и 260 Ач при 48-часовой скорости. Большая часть этой потери эффективности происходит из-за более высокого внутреннего сопротивления при более высоких значениях силы тока — внутреннее сопротивление не является постоянным — типа «чем больше вы нажимаете, тем больше оно отталкивается».

Типичный КПД свинцово-кислотных аккумуляторов составляет 85-95%, щелочных и никель-кадмиевых аккумуляторов — около 65%. Истинные AGM с глубоким циклом (такие как Concorde) могут приближаться к 98% при оптимальных условиях, но такие условия встречаются редко, поэтому вы должны рассчитывать, как общее правило, около 10% -20% общих потерь мощности при определении размеров батарей и батарейных блоков.

Практически все батареи, используемые в фотоэлектрических батареях, и все, кроме самых маленьких резервных систем, являются свинцово-кислотными батареями. Даже после более чем столетнего использования они по-прежнему предлагают лучшее соотношение цены и мощности.В некоторых системах используется NiCad, но мы не рекомендуем их, за исключением случаев, когда обычно очень низкие температуры (-50 F или ниже). Их дорого покупать и очень дорого утилизировать из-за опасной природы кадмия.

У нас почти не было прямого опыта работы с NiFe (щелочными) батареями, но из того, что мы узнали от других, мы не рекомендуем их. Одним из основных недостатков является то, что существует большая разница напряжений между полностью заряженным и разряженным состояниями.Другая проблема в том, что они очень неэффективны — вы теряете от 30 до 40% тепла, просто заряжая и разряжая их. Многие инверторы и регуляторы заряда с ними не справляются. Похоже, что единственным источником новых ячеек в настоящее время является Венгрия. В прошлом они часто использовались железными дорогами в качестве резервного источника питания, но теперь почти все они перешли на более новые типы.

Важным фактом является то, что ВСЕ батареи, обычно используемые в приложениях глубокого цикла, являются свинцово-кислотными.Сюда входят стандартные залитые батареи, гелевые и герметичные AGM. Все они используют один и тот же химический состав, хотя фактическая конструкция тарелок и т. Д. Различается.

NiCads, никель-железо и другие типы встречаются в нескольких системах, но не являются обычными из-за их стоимости, опасности для окружающей среды и / или низкой эффективности.

Типы аккумуляторов Батареи

делятся на два типа: по применению (для чего они используются) и конструкции (по способу изготовления).Основные области применения — автомобилестроение, судостроение и глубокий цикл. Глубокий цикл включает в себя солнечные электрические (PV), резервные источники энергии, тяговые батареи, а также батареи для жилых домов и лодок. Основными типами конструкций являются затопленные (мокрые), гелеобразные и герметичные AGM (абсорбированный стеклянный мат). Аккумуляторы AGM также иногда называют «нехваткой электролита» или «сухим», потому что стекловолокно только на 95% насыщено серной кислотой и в нем нет лишней жидкости.

Flooded может быть стандартным, со съемными крышками или так называемым «необслуживаемым» (это означает, что они сконструированы так, чтобы умереть через неделю после истечения гарантии).Все AGM и гелеобразные герметичны и «регулируются клапаном», что означает, что крошечный клапан поддерживает небольшое положительное давление. Почти все герметичные батареи имеют «регулируемый клапан» (обычно называемый «VRLA» — свинцово-кислотный аккумулятор с клапанным регулированием). Большинство регулируемых клапанов находятся под определенным давлением — от 1 до 4 фунтов на квадратный дюйм на уровне моря.

Срок службы батареи

Срок службы батареи глубокого разряда будет значительно зависеть от того, как она используется, как обслуживается и заряжается, от температуры и других факторов.Это может варьироваться до крайностей — мы видели, как L-16 были убиты менее чем за год из-за серьезной перезарядки и потери воды, и у нас есть большой набор излишков телефонных батарей, которые редко (10-15 раз в год) обслуживаются в тяжелых условиях. был заменен только через 35+ лет. Мы видели, как гелеобразные клетки разрушались за один день при перезарядке с помощью большого автомобильного зарядного устройства. Мы видели, как батареи гольф-каров разрушались и не использовались менее чем за год, потому что они оставались лежать в горячем гараже или на складе без зарядки.Даже так называемые «сухие заряды» (где вы добавляете кислоту, когда они вам нужны) имеют срок хранения не более 18 месяцев. (Они не полностью сухие — они фактически заполнены кислотой, пластины сформированы и заряжены, а затем кислота выливается).

Это некоторые типичные (минимальные-максимальные) ожидания для аккумуляторов , если используются в глубоком цикле обслуживания . Существует так много переменных, как глубина разряда, техническое обслуживание, температура, частота и глубина цикла и т. Д., Что почти невозможно указать фиксированное число.

  • Начало: 3-12 месяцев
  • Морской: 1-6 лет
  • Гольф-мобиль: 2-7 лет
  • AGM глубокий цикл: 4-8 лет
  • Гелевый глубокий цикл: 2-5 лет
  • Глубокий цикл (тип L-16 и т. Д.): 4-8 лет
  • Rolls-Surrette premium глубокого цикла: 7-15 лет
  • Промышленный глубокий цикл (серия Crown and Rolls 4KS): 10-20 + лет.
  • Телефон (плавающий): 2-20 лет. Обычно это услуги специального назначения, но на избыточном рынке они часто появляются как «глубокий цикл».Они могут значительно различаться в зависимости от возраста, использования, ухода и типа.
  • NiFe (щелочной): 5-35 лет
  • NiCad: 1-20 лет

Пусковые, судовые или разрядные батареи


Запуск
(иногда называемых SLI, для запуска, освещения, зажигания) обычно используются для запуска и работы двигателей. Стартерам двигателя требуется очень большой пусковой ток в течение очень короткого времени. Пусковые батареи имеют большое количество тонких пластин для максимальной площади поверхности.Пластины состоят из свинцовой «губки», внешне похожей на очень мелкую поролоновую губку. Это дает очень большую площадь поверхности, но при глубоком цикле эта губка быстро израсходуется и упадет на дно клеток. Автомобильные батареи обычно выходят из строя после 30-150 глубоких циклов при глубоком цикле, в то время как они могут длиться тысячи циклов при нормальном запуске (2-5% разряда).

Аккумуляторы глубокого разряда предназначены для разряда до 80% раз за разом и имеют гораздо более толстые пластины.Основное различие между настоящей батареей глубокого разряда и другими заключается в том, что пластины представляют собой твердые свинцовые пластины, а не губку. Это дает меньшую площадь поверхности, следовательно, требуется меньше «мгновенной» энергии, такой как пусковые батареи. Хотя их можно сократить до 20% заряда, лучший метод расчета срока службы по сравнению с затратами — поддерживать средний цикл при разряде около 50%. К сожалению, часто невозможно сказать, что вы действительно покупаете в некоторых дисконтных магазинах или местах, специализирующихся на автомобильных батареях.Аккумулятор для тележки для гольфа довольно популярен для небольших систем и домов на колесах. Проблема в том, что «тележка для гольфа» относится к корпусу батареи размера (обычно называемому GC-2 или T-105), а не к типу конструкции — поэтому качество и конструкция батареи тележки для гольфа могут значительно различаться — начиная от дешевых нестандартных с тонкими пластинами до настоящих брендов глубокого цикла, таких как Crown, Deka, Trojan и т. д. В общем, вы получаете то, за что платите.

Морские батареи обычно являются «гибридными» и находятся между стартовыми батареями и батареями глубокого цикла, хотя некоторые из них (например, Rolls-Surrette и Concorde) действительно имеют глубокий разряд.В гибриде пластины могут состоять из свинцовой губки, но она крупнее и тяжелее, чем та, что используется в пусковых аккумуляторах. Часто сложно сказать, что вы получаете от «морской» батареи, но большинство из них — гибридные. Пусковые батареи обычно имеют номинальный ток «CCA» или ток холодного пуска, или «MCA», ток пуска для морских судов — то же, что и «CA». Любая батарея с емкостью, указанной в CA или MCA, может быть или не быть настоящей батареей глубокого разряда. Иногда трудно сказать, так как термин «глубокий цикл» часто используется слишком часто — мы даже видели термин «глубокий цикл» в рекламе автомобильных стартовых аккумуляторов.Рейтинги CA и MCA составляют 32 градуса по Фаренгейту, в то время как CCA — ноль градусов по Фаренгейту. К сожалению, единственный положительный способ узнать о некоторых батареях — это купить одну и вскрыть ее — не лучший вариант.

Аккумулятор глубокого разряда в качестве стартовой

Как правило, с этим проблем не возникает, при условии, что делается поправка на более низкие тока запуска по сравнению с пусковой батареей аналогичного размера. Как правило, если вы собираетесь использовать настоящую батарею глубокого разряда (такую ​​как Concorde SunXtender) также в качестве стартовой батареи, ее размер должен быть увеличен на примерно на 20% по сравнению с существующим или рекомендуемым размером группы стартовых батарей, те же усилители прокрутки.Это примерно то же самое, что заменить группу 24 на группу 31. В современных двигателях с впрыском топлива и электронным зажиганием, как правило, требуется гораздо меньше энергии батареи для их запуска и запуска, поэтому необработанные значения силы тока запуска менее важны, чем раньше. . С другой стороны, многие автомобили, лодки и дома на колесах более загружены «приборами», потребляющими электроэнергию, такими как мегаваттные стереосистемы и т. Д., Которые больше подходят для батарей глубокого разряда. Мы без проблем использовали аккумуляторы Concorde SunXtender AGM в некоторых наших автомобилях.

Использование батареи глубокого разряда в качестве пусковой батареи не повредит, но для батареи того же размера они не могут обеспечить такой же ток запуска, как обычная пусковая батарея, и обычно намного дороже.

К началу

Из каких батарей делаются

Почти все широко используемые большие аккумуляторные батареи относятся к свинцово-кислотному типу. (Есть несколько никель-кадмиевых аккумуляторов, но для большинства целей очень высокие начальные затраты и высокая стоимость утилизации не оправдывают их).Некоторые типы литий-ионных аккумуляторов начинают появляться, но они намного дороже свинцово-кислотных, и большинство контроллеров заряда не имеют правильных уставок для правильной зарядки.

Кислота обычно состоит из 30% серной кислоты и 70% воды при полной заправке. Также доступны NiFe (никель-железные) батареи — они имеют очень долгий срок службы, но довольно низкую эффективность (60-70%), а напряжения различаются, что затрудняет совместимость со стандартными системами 12 В / 24/48 В и инверторы.Самая большая проблема с батареями NiFe заключается в том, что вам, возможно, придется вложить 100 Вт, чтобы получить 70 Вт заряда — они намного менее эффективны, чем свинцово-кислотные. То, что вы сэкономите на батареях, вам придется компенсировать, купив большую систему солнечных батарей. Никель-кадмиевые батареи также неэффективны — обычно около 65% — и очень дороги. Однако никель-кадмиевые батареи можно заморозить без повреждений, поэтому их иногда используют в областях, где температура может опускаться ниже -50 градусов по Фаренгейту. Большинство батарей AGM также без проблем выдерживают замерзание, даже если выходная мощность в замороженном состоянии будет незначительной или нулевой.

Промышленные батареи глубокого разряда

Иногда называемые «вилочные погрузчики», «тяговые» или «стационарные» аккумуляторы используются там, где требуется питание в течение более длительного периода времени, и предназначены для «глубокого цикла» или разряда до 20% от полной заряда (80% DOD или Глубина разряда). Их часто называют тяговыми батареями из-за их широкого использования в вилочных погрузчиках, тележках для гольфа и подметально-уборочных машинах (из которых мы получаем батареи типоразмеров серии «GC» и «FS»).У аккумуляторов глубокого разряда пластины намного толще, чем у автомобильных аккумуляторов. Иногда они используются в более крупных фотоэлектрических системах, потому что вы можете получить много памяти в одной (очень большой и тяжелой) батарее.

Толщина плиты

Толщина пластины (положительной пластины) имеет значение из-за фактора, называемого « положительная коррозия сетки ». Это входит в тройку основных причин отказа аккумулятора. Положительная (+) пластина — это то, что со временем постепенно разъедается, так что в конечном итоге ничего не остается — все падает на дно в виде осадка.Более толстые пластины напрямую связаны с более длительным сроком службы, поэтому при прочих равных условиях аккумулятор с самыми толстыми пластинами прослужит дольше всего. Отрицательная пластина в батареях несколько расширяется во время разряда, поэтому почти все батареи имеют разделители, такие как стеклоткань или бумага, которые можно сжимать.

Автомобильные аккумуляторы обычно имеют пластины толщиной около 0,040 дюйма (4/100 дюйма), в то время как аккумуляторы для вилочных погрузчиков могут иметь пластины толщиной более 1/4 дюйма (0,265 дюйма, например, в более крупных Rolls-Surrette) — почти в 7 раз толще автомобильные аккумуляторы.Типичный гольф-кар будет иметь пластины толщиной от 0,07 до 0,11 дюйма. У Concorde AGM — 0,15 дюйма, у Rolls-Surrette L-16 type (Ch560) — 0,150 дюйма, а также у американской батареи и Trojan L- 16 типов — 0,090 дюйма. Размер пластины Crown L-16HC составляет 0,22 дюйма. Хотя толщина пластины — не единственный фактор, определяющий, сколько глубоких циклов может выдержать батарея, прежде чем она разрядится, это самый важный фактор.

В большинстве промышленных батарей глубокого цикла (для вилочных погрузчиков) используются свинцово-сурьмяные пластины, а не свинцово-кальциевые, используемые в AGM или гелевых батареях глубокого цикла и в автомобильных пусковых батареях.Сурьма увеличивает срок службы и прочность пластин, но увеличивает газообразование и потерю воды. Вот почему большинство промышленных аккумуляторов необходимо часто проверять на уровень воды, если у вас нет Hydrocaps. Саморазряд батарей со свинцово-сурьмянистыми пластинами может быть высоким — до 1% в день на старых батареях. Новый AGM обычно саморазряжается примерно на 1-2% в месяц, а старый может достигать 2% в неделю.

Герметичные батареи

Герметичные батареи имеют вентиляционные отверстия, которые (обычно) невозможно удалить.Так называемые необслуживаемые батареи также герметичны, но обычно не герметичны. Герметичные батареи не являются полностью герметичными, так как они должны пропускать газ во время зарядки. Если перезарядить слишком много раз, некоторые из этих батарей могут потерять достаточно воды, и они умрут раньше срока. В большинстве небольших аккумуляторов глубокого цикла (включая AGM) используются пластины свинец-кальций для увеличения срока службы, в то время как в большинстве промышленных аккумуляторов и аккумуляторов для вилочных погрузчиков используется свинцово-сурьмянистые аккумуляторы для большей прочности пластины, чтобы выдерживать удары и вибрацию.

Свинцово-сурьмянистые батареи (например, для вилочных погрузчиков и полоочистителей)

имеют гораздо более высокую скорость саморазряда (2-10% в неделю), чем свинцово-кальциевые (1-5% в месяц), но сурьма улучшает механические характеристики. прочность пластин, что является важным фактором в электромобилях. Обычно они используются там, где они подвергаются постоянным или очень частым циклам зарядки / разрядки, например, в вилочных погрузчиках и подметально-уборочных машинах. Сурьма увеличивает срок службы пластин за счет более высокого саморазряда.Если они не используются в течение длительного времени, их следует подзарядить, чтобы избежать повреждения от сульфатации, но это относится к ЛЮБОМУ аккумулятору.

Как и во всем, есть компромиссы. Свинцово-сурьмянистые типы имеют очень долгий срок службы, но более высокую скорость саморазряда.

Коды размера батареи

Батареи бывают разных размеров. Многие из них имеют «групповые» размеры, которые основаны на физическом размере и размещении терминала. Это НЕ показатель емкости аккумулятора.Типичными кодами BCI являются группы U1, 24, 27 и 31. Промышленные аккумуляторы обычно обозначаются номером детали, например «FS» для подметально-уборочной машины или «GC» для тележки для гольфа. Многие батареи не имеют какого-либо конкретного кода, а являются просто номерами деталей производителя. Другие коды стандартных размеров — это 4D и 8D, большие промышленные батареи, обычно используемые в солнечных электрических системах.

Некоторые общие коды размеров батарей: (номинальные значения приблизительны)
U1 от 34 до 40 ампер-часов 12 вольт
Группа 24 70-85 Ампер-час 12 вольт
Группа 27 85-105 Ампер-часы 12 вольт
Группа 31 95-125 Ампер-часы 12 вольт
4-Д 180-215 Ампер-часы 12 вольт
8-Д 225-255 Ампер-часы 12 вольт
Гольфмобиль и Т-105 от 180 до 225 ампер-часов 6 вольт
L-16, L16HC и др. от 340 до 415 ампер-часов 6 вольт
Гелевый электролит

Гелевые батареи, или «гелевые элементы», содержат кислоту, которая была «загущена» добавлением силикагеля, превращая кислоту в твердую массу, похожую на липкую Jell-O. Преимущество этих аккумуляторов в том, что пролить кислоту невозможно, даже если они сломаны. Однако есть несколько недостатков. Во-первых, они должны заряжаться с меньшей скоростью (C / 20), чтобы предотвратить повреждение элементов избыточным газом.Их нельзя быстро зарядить с помощью обычного автомобильного зарядного устройства, иначе они могут выйти из строя. Обычно это не проблема с солнечными электрическими системами, но если используется вспомогательный генератор или инверторное зарядное устройство, ток должен быть ограничен в соответствии со спецификациями производителя. Большинство лучших инверторов, обычно используемых в солнечных электрических системах, могут быть настроены для ограничения тока зарядки аккумуляторов.

Еще одним недостатком гелевых элементов является то, что они должны заряжаться при более низком напряжении (на 2/10 меньше), чем залитые батареи или батареи AGM.При перезарядке в геле могут образоваться пустоты, которые никогда не заживут, что приведет к снижению емкости аккумулятора. В жарком климате потери воды может хватить на 2-4 года, чтобы вызвать преждевременный выход батареи из строя. По этой и другим причинам мы больше не продаем гелеобразные клетки, кроме как для замены. Новые аккумуляторы AGM (абсорбирующий стекломат) обладают всеми преимуществами (а иногда и некоторыми) гелеобразными, без каких-либо недостатков.

AGM (Absorbed Glass Mat) Батареи

Ознакомьтесь с нашими наиболее популярными брендами аккумуляторов AGM: Universal Power Group , Concorde SunXtender и Fullriver Battery .

В новом типе герметичных аккумуляторов между пластинами используются «абсорбированные стеклянные маты» или AGM. Это мат из боросиликатного стекла с очень тонкими волокнами. Батареи этого типа обладают всеми преимуществами гелевых аккумуляторов, но могут выдерживать гораздо больше злоупотреблений. Мы продаем аккумуляторы Concorde (и Lifeline, производства Concorde) AGM. Их также называют «недостатком электролита», поскольку мат на 95% насыщен, а не полностью пропитан. Это также означает, что они не будут протекать кислотой, даже если они сломаны.

AGM-аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед гелевыми и залитыми батареями, примерно при той же стоимости, что и гелевые:

Поскольку весь электролит (кислота) содержится в стеклянных матах, они не могут пролиться, даже если они разбиты.Это также означает, что, поскольку они не опасны, стоимость доставки ниже. Кроме того, поскольку нет жидкости, которая могла бы замерзать и расширяться, они практически не подвержены повреждению от замерзания.

Почти все аккумуляторы AGM являются «рекомбинантными » — это означает, что кислород и водород рекомбинируют ВНУТРИ аккумулятора. В них используется газофазный перенос кислорода к отрицательным пластинам, чтобы рекомбинировать их обратно в воду во время зарядки и предотвращать потерю воды в результате электролиза.Эффективность рекомбинации обычно составляет 99%, поэтому потеря воды почти не происходит.

Напряжение зарядки такое же, как и для любого стандартного аккумулятора — нет необходимости в каких-либо специальных настройках или проблем с несовместимыми зарядными устройствами или элементами управления зарядкой. А поскольку внутреннее сопротивление крайне низкое, нагрев батареи практически не происходит даже при сильных токах заряда и разряда. Аккумуляторы Concorde (и большинство AGM) не имеют ограничений по току заряда или разряда.

У

AGM очень низкий саморазряд — обычно от 1% до 3% в месяц.Это означает, что они могут находиться на хранении гораздо дольше без зарядки, чем стандартные батареи. Батареи Concorde можно почти полностью зарядить (95% или лучше) даже через 30 дней после полной разрядки.

В

AGM нет жидкости, которая могла бы пролиться, и даже в условиях сильной перезарядки выброс водорода намного ниже максимального значения 4%, установленного для самолетов и закрытых помещений. Пластины в AGM плотно упакованы и жестко закреплены и выдерживают удары и вибрацию лучше, чем любая стандартная батарея.

Даже при всех перечисленных выше достоинствах все же есть место для стандартной залитой батареи глубокого разряда. AGM будет стоить примерно в 1,5–2 раза дороже, чем залитые батареи той же емкости. Во многих установках, где батареи устанавливаются в зоне, где вам не нужно беспокоиться о парах или утечках, стандартный или промышленный глубокий цикл является более экономичным выбором. Основные преимущества аккумуляторов AGM — отсутствие необходимости в обслуживании, полная герметичность от дыма, водорода или утечки, отсутствие проливания даже в случае поломки и возможность выдерживать большинство замерзаний.Эти функции нужны не всем.

К началу

Температурное воздействие на батареи

Емкость батареи (сколько ампер-часов она может удерживать) уменьшается при понижении температуры и увеличивается при повышении температуры. Вот почему аккумулятор вашего автомобиля умирает холодным зимним утром, хотя накануне днем ​​он работал нормально. Если ваши батареи проводят часть года дрожа от холода, уменьшенную емкость необходимо учитывать при выборе размеров системных батарей.Стандартное значение для батарей — при комнатной температуре — 25 градусов C (около 77 F). Примерно при -22 градусах F (-27 C) емкость батареи AH падает до 50%. При заморозке емкость снижается на 20%. Емкость увеличивается при более высоких температурах — при 122 градусах по Фаренгейту емкость аккумулятора будет примерно на 12% выше.

Зарядка аккумулятора Напряжение также изменяется в зависимости от температуры. Оно будет варьироваться от примерно 2,74 В на элемент (16,4 В) при -40 C до 2,3 В на элемент (13,8 В) при 50 C.Вот почему вы должны иметь температурную компенсацию на вашем зарядном устройстве или контроль заряда, если ваши батареи находятся вне помещения и / или подвержены сильным колебаниям температуры. Некоторые регуляторы заряда имеют встроенную температурную компенсацию (например, Morningstar) — это отлично работает, если контроллер подвергается воздействию тех же температур, что и батареи. Однако, если ваши батареи снаружи, а контроллер внутри, он не работает так хорошо. Еще одна сложность заключается в том, что большие аккумуляторные батареи составляют большой тепловой массы .

Тепловая масса означает, что из-за большой массы они будут изменять внутреннюю температуру намного медленнее, чем температура окружающего воздуха. Большой изолированный аккумуляторный блок может внутренне изменяться всего на 10 градусов в течение 24 часов, даже если температура воздуха колеблется от 20 до 70 градусов. По этой причине внешние (дополнительные) датчики температуры должны быть прикреплены к одной из ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ пластинчатых клемм и немного связаны с какой-либо изоляцией на клеммах.Затем датчик будет показывать очень близкую к фактической внутренней температуре батареи.

Хотя емкость аккумулятора при высоких температурах выше, срок службы аккумулятора сокращается. Емкость аккумулятора уменьшается на 50% при -22 градусах по Фаренгейту, но СРОК СЛУЖБЫ аккумулятора увеличивается примерно на 60%. Срок службы батареи сокращается при более высоких температурах — на каждые 15 градусов по Фаренгейту свыше 77 срок службы батареи сокращается вдвое. Это справедливо для ЛЮБОГО типа свинцово-кислотных аккумуляторов, будь то герметичные, гелевые, AGM, промышленные или любые другие.На самом деле это не так плохо, как кажется, так как батарея имеет тенденцию усреднять хорошие и плохие времена. Нажмите на небольшой график, чтобы увидеть полную диаграмму зависимости температуры от емкости.

Последнее замечание о температурах — в некоторых местах с очень холодными или жаркими условиями могут продаваться на месте батареи, которые НЕ имеют стандартной концентрации электролита (кислоты). Электролит может быть более сильным (для холодного) или более слабым (для очень жаркого) климата. В таких случаях удельный вес и напряжения могут отличаться от показанных нами.

Циклы и продолжительность жизни

«Цикл» батареи — это один полный цикл разрядки и перезарядки. Обычно считается, что происходит разряд от 100% до 20%, а затем обратно до 100%. Тем не менее, часто есть рейтинги для других циклов глубины разряда, наиболее распространенными являются 10%, 20% и 50%. Вы должны быть осторожны при просмотре рейтингов, в которых указано, на сколько циклов рассчитана батарея, если также не указано, как далеко она разряжается. Например, одна из широко рекламируемых аккумуляторных батарей телефонного типа (поплавковая) рекламируется как имеющая 20-летний срок службы.Если вы посмотрите на мелкий шрифт, у него этот рейтинг только при 5% DOD — это намного меньше, когда используется в приложении, где они регулярно меняются глубже. Эти же батареи рассчитаны на срок менее 5 лет при циклическом цикле до 50%. Например, большинство батарей для гольф-каров рассчитаны примерно на 550 циклов до 50% разряда, что составляет около 2 лет.

Срок службы батареи напрямую зависит от того, насколько глубоко батарея меняет цикл каждый раз. Если аккумулятор разряжается до 50% каждый день, он прослужит примерно в два раза дольше, чем если бы он был циклирован до 80% DOD.Если цикл был только 10% DOD, он прослужит примерно в 5 раз дольше, чем цикл до 50%. Очевидно, здесь есть некоторые практические ограничения — обычно вы не хотите иметь 5-тонную кучу батарей, просто чтобы уменьшить DOD. Наиболее практичное значение — это 50% DOD на регулярной основе. Это НЕ означает, что вы не можете время от времени переходить на 80%. Просто при проектировании системы, когда у вас есть некоторое представление о нагрузках, вы должны рассчитывать на в среднем DOD около 50% для лучшего хранилища и фактора стоимости.Кроме того, существует верхний предел — батарея, которая постоянно разряжается на 5% или меньше, обычно не прослужит до тех пор, пока батарея разряжается на 10%. Это происходит потому, что при очень мелких циклах диоксид свинца имеет тенденцию скапливаться на положительных пластинах скоплениями, а не на ровной пленке. График выше показывает, как на срок службы влияет глубина разряда. Диаграмма относится к батареям Concorde Lifeline, но все свинцово-кислотные батареи будут похожи по форме кривой, хотя количество циклов будет изменяться.

К началу

Напряжение аккумулятора

Все свинцово-кислотные батареи вырабатывают около 2,14 В на элемент (от 12,6 до 12,8 для аккумулятора на 12 В) при полной зарядке. Батареи, которые хранятся в течение длительного времени, со временем полностью разряжаются. Эта «утечка» или саморазряд значительно зависит от типа, возраста и температуры батареи. Он может составлять от 1% до 15% в месяц. Как правило, новые батареи AGM имеют самый низкий уровень заряда, а старые промышленные (свинцово-сурьмянистые пластины) — самые высокие.В системах, которые постоянно подключены к источнику зарядки какого-либо типа, будь то солнечная энергия, ветер или зарядное устройство с питанием от переменного тока, это редко является проблемой. Тем не менее, один из самых больших убийц батарей хранится в частично разряженном состоянии в течение нескольких месяцев. Аккумуляторы должны поддерживать постоянный постоянный заряд, даже если они не используются (или , особенно , если они не используются). Даже большинство «сухозаряженных» аккумуляторов (которые продаются без электролита, чтобы их было легче транспортировать с добавлением кислоты позже) со временем изнашиваются.Максимальный срок хранения составляет от 18 до 30 месяцев.

Батареи саморазряжаются быстрее при более высоких температурах. Срок службы также может быть серьезно сокращен при более высоких температурах — большинство производителей заявляют, что это означает 50% -ную потерю срока службы на каждые 15 градусов по Фаренгейту при температуре ячейки 77 градусов. Срок службы увеличивается с той же скоростью, если ниже 77 градусов, но емкость уменьшается. Это имеет тенденцию выравниваться в большинстве систем — они проводят часть своей жизни при более высоких температурах, а часть — при более низких. Типичные показатели саморазряда для затопленных составляют от 5% до 15% в месяц.

Миф: Старый миф о том, что батареи нельзя хранить на бетонных полах, — это всего лишь миф. Эта история существует уже 100 лет и возникла еще тогда, когда ящики для аккумуляторов были сделаны из дерева и асфальта. Кислота будет вытекать из них и образовывать медленный разряд через пропитанный кислотой и проводящий пол.
Зарядка

Определение уровня заряда аккумулятора

Знание количества энергии, оставшейся в батарее, по сравнению с энергией, которая была у нее, когда она была полной, дает пользователю представление о том, сколько еще батарея будет продолжать работать, прежде чем ей потребуется подзарядка.Это мера кратковременной емкости аккумулятора. Используя аналогию с топливным баком в автомобиле, оценку состояния заряда (SOC) часто называют функцией «Газомер» или «Датчик уровня топлива».

См. Также State of Health (SOH), который показывает долговечность батареи.

SOC определяется как доступная мощность, выраженная в процентах от некоторого эталонного значения, иногда от его номинальной мощности, но более вероятно от его текущей мощности (т.е. при последнем цикле зарядки-разрядки), но эта неоднозначность может привести к путанице и ошибкам. Обычно это не абсолютная мера в кулонах, киловатт-часах или ампер-часах оставшейся в батарее энергии, что было бы менее запутанно.

Предпочтительным эталоном SOC должна быть номинальная емкость нового элемента, а не текущая емкость элемента. Это связано с тем, что емкость ячейки постепенно уменьшается с возрастом. Например, к концу срока службы элемента его фактическая емкость будет приближаться только к 80% от его номинальной емкости, и в этом случае, даже если элемент был полностью заряжен, его SOC будет составлять только 80% от номинальной емкости.Влияние температуры и скорости разряда еще больше снижает эффективную емкость. Эта разница в контрольных точках важна, если пользователь зависит от оценки SOC, как это было бы в реальном приложении газового манометра в автомобиле.

К сожалению, эталон измерения SOC часто определяется как текущая емкость элемента, а не номинальная емкость. В этом случае полностью заряженный элемент, срок службы которого приближается к концу, может иметь SOC 100%, но он будет иметь эффективную емкость только 80% от его номинальной емкости, и к расчетной емкости необходимо будет применить поправочные коэффициенты, чтобы сравните его с его новой номинальной мощностью.Использование текущей мощности, а не номинальной, обычно является сокращением или компромиссом при проектировании, чтобы избежать сложности определения и учета корректировок мощности, связанных с возрастом, которые обычно игнорируются.

Основание оценки SOC на текущей емкости аккумулятора, а не на его номинальной емкости в новом состоянии эквивалентно постепенному уменьшению емкости топливного бака в течение срока службы транспортного средства без уведомления водителя.Если требуется точная оценка оставшегося заряда батареи, необходимо учитывать факторы старения и окружающей среды.

Для приложений балансировки ячеек необходимо знать только SOC любой ячейки относительно других ячеек в цепочке батарей. Поскольку все клетки будут подвергаться одинаковым воздействиям в течение своей жизни, для этой цели можно не принимать во внимание корректировки старения и окружающей среды, которые применяются в равной степени ко всем клеткам.

Требования к точности SOC

Знание SOC особенно важно для больших литиевых батарей. Из всех распространенных химических составов элементов литий является наиболее химически реактивным и единственным, которому необходимы электронные системы управления батареями (BMS), чтобы поддерживать батарею в безопасном рабочем интервале и обеспечивать длительный срок службы. Управление SOC — основная функция BMS.Кроме того, автомобильные приложения — одно из основных применений больших литиевых батарей — требуют очень точного контроля SOC для эффективного и безопасного управления потоками энергии.

  • В приложениях EV SOC используется для определения дальности. Это должно быть абсолютное значение, основанное на емкости новой батареи, а не в процентах от текущей емкости, которая может привести к ошибке 20% или более из-за старения батареи.

    Как известно, автомобильные датчики уровня топлива неточны, поэтому точность SOC в 5%, если бы она могла быть достигнута, вероятно, была бы удовлетворительной для таких приложений.

  • В приложениях HEV SOC определяет, когда двигатель включается и выключается. Ошибки SOC более 5% могут серьезно повлиять на топливную экономичность системы. Поэтому желательна точность, значительно превышающая 5%.

См. «Возможности точности оценки» ниже

Методы определения заряда

Было использовано несколько методов оценки степени заряда аккумулятора.Некоторые из них специфичны для определенного химического состава клеток. Большинство из них зависит от измерения некоторого удобного параметра, который зависит от уровня заряда.

Прямое измерение

Это было бы легко, если бы аккумулятор мог разряжаться с постоянной скоростью. Заряд в батарее равен току, умноженному на время, в течение которого он протекал. К сожалению, здесь есть две проблемы.Во всех практических батареях ток разряда непостоянен, но уменьшается по мере разряда батареи, обычно нелинейным образом. Следовательно, любое измерительное устройство должно иметь возможность интегрировать ток с течением времени. Во-вторых, этот метод зависит от разрядки аккумулятора, чтобы узнать, сколько в нем заряда. В большинстве приложений, за исключением, возможно, квалификационных испытаний, пользователю (или системе) необходимо знать, сколько заряда находится в элементе, не разряжая его.

Невозможно также непосредственно измерить эффективный заряд аккумулятора, отслеживая фактический заряд, вложенный в него во время зарядки.Это связано с кулоновской эффективностью батареи. Потери в батарее во время цикла заряда-разряда означают, что батарея будет заряжать меньше во время разряда, чем было заложено во время зарядки.

Кулоновский КПД или прием заряда — это мера того, сколько полезной энергии доступно во время разряда по сравнению с энергией, используемой для заряда элемента. На эффективность заряда также влияют температура и SOC.

SOC по измерениям удельного веса (SG)

Это обычный способ определения состояния заряда свинцово-кислотных аккумуляторов.Это зависит от измерения изменения веса активных химических веществ. По мере того как аккумулятор разряжается, активный электролит, серная кислота, расходуется, и концентрация серной кислоты в воде снижается. Это, в свою очередь, снижает удельный вес раствора прямо пропорционально степени заряда. Таким образом, фактическая удельная плотность электролита может использоваться как индикатор состояния заряда батареи. Измерения удельного давления традиционно выполнялись с помощью ареометра всасывающего типа, что медленно и неудобно.

В настоящее время электронные датчики, которые обеспечивают цифровое измерение удельного веса электролита, могут быть встроены непосредственно в элементы, чтобы обеспечить непрерывное считывание состояния аккумулятора. Этот метод определения SOC обычно не подходит для другого химического состава клеток.

Оценка SOC на основе напряжения

Использует напряжение аккумуляторной батареи как основу для расчета SOC или оставшейся емкости.Результаты могут сильно различаться в зависимости от фактического уровня напряжения, температуры, скорости разряда и возраста элемента, и для достижения разумной точности должна быть предусмотрена компенсация этих факторов. На следующем графике показана взаимосвязь между напряжением холостого хода и остаточной емкостью при постоянной температуре и скорости разряда для свинцово-кислотного элемента большой емкости. Обратите внимание, что напряжение ячейки уменьшается прямо пропорционально оставшейся емкости.

Свинцово-кислотная батарея

Однако могут возникнуть проблемы с некоторыми химическими составами элементов, особенно с литиевыми, которые демонстрируют лишь очень небольшое изменение напряжения в течение большей части цикла заряда / разряда.На следующем графике показана кривая разряда литий-ионного элемента большой емкости. Это идеально подходит для применения в аккумуляторных батареях, поскольку напряжение элемента не падает заметно по мере разряда элемента, но по той же причине фактическое напряжение элемента не является хорошим показателем SOC элемента.

Быстрое падение напряжения элемента в конце цикла может использоваться как указание на неизбежную полную разрядку аккумулятора, но для многих приложений требуется более раннее предупреждение.Полностью разряженные литиевые элементы резко сократят срок службы, и в большинстве приложений будет наложено ограничение на DOD, которому подвергается элемент, чтобы продлить срок службы. Хотя напряжение ячейки можно использовать для определения желаемой точки отсечки, для критических приложений предпочтительнее более точное измерение.

См. Также, как измерение напряжения элемента во время «периодов отдыха» может повысить точность оценок SOC в литиевых батареях на странице «Программно конфигурируемая батарея».

Текущая оценка SOC — (кулоновский счет)

Энергия, содержащаяся в электрическом заряде, измеряется в кулонах и равна интегралу по времени тока, который доставил заряд. Оставшаяся емкость элемента может быть рассчитана путем измерения тока, входящего (зарядка) или выходящего (разрядка) элементов, и его интегрирования (накопления) с течением времени.Другими словами, заряд, передаваемый в элемент или из него, получается путем накопления стока тока с течением времени. Контрольной точкой калибровки является полностью заряженная ячейка, а не пустая ячейка, и SOC получается вычитанием чистого потока заряда из заряда в полностью заряженной ячейке. Этот метод, известный как кулоновский счет, обеспечивает более высокую точность, чем большинство других измерений SOC, поскольку он измеряет поток заряда напрямую. Однако он все еще требует компенсации, чтобы учесть рабочие условия, как и в случае метода на основе напряжения.

Можно использовать три метода измерения тока.

  • Токовый шунт Самый простой метод определения тока — это измерение падения напряжения на низкоомном, высокоточном, последовательном резисторе считывания между батареей и нагрузкой, известном как токовый шунт. Этот метод измерения тока вызывает небольшую потерю мощности на пути тока, а также нагревает батарею и является неточным для малых токов.
  • Преобразователи на эффекте Холла
  • позволяют избежать этой проблемы, но они более дорогие. К сожалению, они не переносят большие токи и подвержены шумам.
  • Магниторезистивные датчики
  • GMR еще дороже, но они имеют более высокую чувствительность и более высокий уровень сигнала. Они также обладают лучшей устойчивостью к высоким температурам, чем устройства на эффекте Холла.

Кулоновский счет зависит от тока, протекающего от батареи во внешние цепи, и не учитывает токи саморазряда или кулоновский КПД батареи.

Обратите внимание, что в некоторых приложениях, таких как автомобильные батареи, «непрерывный» ток батареи не отслеживается. Вместо этого производится выборка тока, и по ним восстанавливается непрерывный ток. В таких случаях частота дискретизации должна быть достаточно высокой, чтобы фиксировать текущие пики и впадины, связанные с ускорением и рекуперативным торможением, соответствующими стилю вождения пользователя.

Оценка SOC из измерений внутреннего импеданса

Во время циклов заряда-разряда элемента состав активных химических веществ в элементе изменяется, поскольку химические вещества преобразуются между заряженным и разряженным состояниями, и это отражается на изменениях импеданса элемента.Таким образом, измерения внутреннего импеданса ячейки также могут использоваться для определения SOC, однако они не используются широко из-за трудностей с измерением импеданса, пока ячейка активна, а также трудностей в интерпретации данных, поскольку импеданс также зависит от температуры.

Fuzzy Logic и другие подобные модели использовались для решения этих проблем, и для этой цели были разработаны ASIC.

Прочие меры государственной ответственности

При постоянной нагрузке и постоянных условиях окружающей среды литиевые элементы имеют линейную характеристику разряда SOC во времени, которая, возможно, позволяет определить SOC по времени работы или, в случае чисто электрического транспортного средства, по пройденному расстоянию.Этот метод зависит от поддержания постоянного режима вождения, и при изменении режима вождения будут внесены серьезные неточности. Он также не может применяться, когда используется прерывистая зарядка, как в случае с HEV.

Хотя этот показатель может не подходить в качестве основы для BMS в автомобильной промышленности, его можно использовать для простых приложений, таких как индикаторы запаса хода велосипеда, а также он может обеспечивать контрольную проверку прогнозов модели BMS в целях безопасности.

Факторы, влияющие на степень заряда литиевых батарей

К сожалению, ни измерения напряжения, ни подсчета кулонов недостаточно для высокоточного измерения топлива, потому что заряд, который элемент может принять или доставить, зависит не только от основной конструкции элемента, но и от возраста элемента, а также от его краткосрочного и долгосрочного использования. рабочая среда.

Полезная емкость

Оценка

SOC для литиевых элементов усложняется тем фактом, что полезная емкость элемента не постоянна, а значительно варьируется в зависимости от температуры, скорости разрядки заряда и возраста элемента, а также меньшее влияние на другие параметры, такие как время между зарядками. (из-за скорости саморазряда).

Заряд — скорость разряда

Эффективная емкость элемента зависит от скорости, с которой он заряжается и разряжается, как показано на графике скорости разряда. Это связано с тем, что для завершения электрохимических воздействий в ячейке требуется конечное время, и они не могут мгновенно следовать за электрическим стимулом или нагрузкой, приложенной к ячейке. Это объясняется в разделе о времени зарядки.Если элемент подвергается кратковременным импульсам зарядки и разрядки, как в приложениях EV и HEV, химический эффект импульса зарядки может не быть полностью завершен до того, как последующий импульс разрядки начнет обращать процесс. Даже при подсчете кулонов это может привести к ошибкам в определении SOC клетки, если не принимать во внимание скорость химического воздействия.

Гистерезис

В том же состоянии заряда напряжение холостого хода (OCV) после заряда выше, чем OCV после разряда.Это еще одно проявление постоянной времени, связанное с задержкой химической реакции батареи в соответствии с электрическим стимулом.

Подробнее о гистерезисе и его влиянии на точность измерений SOC.

Температура и скорость нагнетания

На следующем графике показано, как емкость литиевого элемента зависит от температуры и скорости разряда.Он показывает, что при нормальных рабочих температурах кулоновская эффективность элемента очень высока, но при низких температурах наблюдается значительное падение эффективности, особенно при высоких скоростях разряда, что может привести к серьезным ошибкам в оценке SOC. Это явление не характерно для литиевых элементов, поскольку другие химические элементы элементов также демонстрируют ухудшение характеристик при низких температурах.

На графике показан литиевый элемент, работающий между указанными верхним и нижним пределами отсечки напряжения, равным 4.2. Вольт и 2,5 Вольта соответственно. Они считаются полностью заряженными и пустыми состояниями ячейки. Линия «Полный» — это точка, в которой элемент достигает полного заряда с использованием метода зарядки постоянным током — постоянным напряжением при соответствующей температуре. Показаны две «пустые» линии, соответствующие двум разным скоростям разряда 0,2 ° C и 1,0 ° C.

Емкость ячейки при заданной скорости и температуре — это разница между строкой «Полный» и соответствующей строкой «Пустой».

На практике аккумулятор можно заряжать при одной температуре и разряжать при другой температуре, и это необходимо учитывать при расчете эффективной емкости аккумулятора. Обратите внимание, что элемент очень неэффективен при отказе от заряда при высоких скоростях разряда и низких температурах. Другими словами, его кулоновская эффективность резко ухудшается при низких температурах. Также обратите внимание, что указанный выше элемент может быть полностью разряжен при высоком уровне тока, но может быть дополнительно разряжен при низком уровне тока на количество миллиампер-часов между двумя «пустыми» точками, которые соответствуют текущей температуре элемента.

Типичные технические характеристики элемента указывают емкость только при 25 ° C и 0,3 ° C. График ниже показывает комбинированное влияние скорости и температуры на эффективную емкость ячейки. Обратите внимание, что доступная емкость уменьшается при высоких скоростях разряда, и хотя есть небольшое уменьшение емкости при работе при высоких температурах, есть существенное снижение при низких температурах. Подобные эффекты вступают в игру во время цикла зарядки.

Приведенный выше график характеризует производительность литиевого элемента в двух ожидаемых рабочих условиях. Матрица значений емкости, связанная со всеми возможными комбинациями тока и температуры, полезна в качестве справочной таблицы , используемой приведенными ниже алгоритмами оценки заряда.

Эта матрица характеристик аккумулятора аналогична «карте двигателя», в которой хранится множество кривых характеристик двигателя при различных условиях эксплуатации, используемых в системах управления, используемых в современных двигателях внутреннего сгорания.

Старение клеток

График ниже показывает, как старение влияет на емкость ячейки. Чтобы учесть это, формулы для расчета остаточной мощности должны иметь возможность динамически изменяться во времени, чтобы оставаться точными.

Цикл жизни элемента обычно считается завершенным, когда емкость элемента упала до 80% от своего значения, когда элемент был новым.Обратите внимание, что емкость уменьшается довольно линейно по мере старения элемента и продолжает уменьшаться после указанного срока службы батареи. Внезапной смерти нет, и батареи можно продолжать использовать, хотя и с меньшей емкостью.

Саморазряд

В дополнение к заряду, который вводится в аккумулятор и снимается с него во время нормального процесса заряда-разряда, необходимо также учитывать продолжающийся долгосрочный эффект саморазряда, потребляющий доступную энергию в элементе.

Прочие факторы

Другие факторы, такие как эффективность заряда / разряда, также влияют на емкость элемента.

Расчет SOC литиевых батарей

Как отмечалось выше, измерения напряжения или тока могут дать приблизительное представление о состоянии заряда батареи, но для большей точности, особенно для литиевых батарей, необходимо учитывать другие факторы.

Теоретическая оценка SOC

Можно, но не обязательно, оценить SOC батареи из чисто теоретических соображений. Батарейки нелинейные. SOC можно было бы рассчитать на основе измеренных параметров ячейки и условий эксплуатации, если бы было достаточно данных. К сожалению, это слишком сложно, поскольку существует 30 или более переменных, влияющих на производительность ячейки, некоторые из которых гораздо более значительны, чем другие.Они перечислены ниже только для информации, поскольку этот метод на практике не используется (если только в сильно урезанном виде) »

Теоретические расчеты основаны на кулоновском подсчете, измененном в зависимости от напряжения и температуры элемента, скорости, с которой элементы заряжались и разряжались, химического состава различных активных химикатов и любых допингов, которые использовались, возможности и воздействия загрязнение, форма и длина физических путей тока в ячейке, объем электролита, толщина электролита и сепаратора, удельное сопротивление компонентов, скорость массопереноса ионов через электролит, скорость химическое воздействие на поверхности электродов или скорость поглощения ионов интеркаляционными слоями, фактическая площадь поверхности электродов, эффективная площадь поверхности электродов с учетом размеров частиц химикатов, эффект пассивации на поверхности электрода, температура окружающей среды, эффект джоулева нагрева, скорость саморазряда ячеек, время между обугливанием ges плюс, возможно, несколько других факторов.

Теоретический расчет SOC всегда будет ограничен количеством эффектов, для которых можно разработать уравнения.

Практическая оценка SOC

В качестве альтернативы можно измерить рабочие характеристики типичной ячейки (или ячеек) для образца, а результаты использовать в качестве шаблона для представления производительности остальной популяции.Основывать оценки производительности ячеек на справочных таблицах, построенных на основе данных измерений фактических ячеек, намного проще, чем выполнение теоретических оценок, поскольку они автоматически учитывают большинство, если не все факторы, влияющие на SOC. Справочные таблицы представляют собой пошаговые аппроксимации кривых характеристик и характеристик, которые представляют характеристики разряда элемента в зависимости от температуры, скорости разряда или других параметров. См. Пример выше. Необходимые справочные таблицы разрабатываются на основе лабораторных измерений в контролируемых условиях.Процесс сбора данных и построения справочной таблицы называется характеристикой ячейки и должен выполняться только один раз, однако новый набор данных или справочная таблица должны быть созданы для каждого варианта химического состава ячейки и используемой конструкции ячейки.

Многоразовое стандартное программное обеспечение, которое можно использовать для обработки различных наборов данных

После того, как элементы были охарактеризованы, следующим шагом является рассмотрение применения батареи.Кулоновский подсчет используется для получения начальной оценки SOC ячейки, и это значение затем модифицируется, чтобы учесть неиспользуемую емкость ячейки, соответствующую ее рабочей точке, путем обращения к справочной таблице. Таким образом, оценка SOC выполняется путем построения модели батареи, которая воспроизводит характеристики батареи в программном обеспечении, и алгоритма, который предсказывает ее поведение в ответ на различные внешние и внутренние условия.

Для этого метода, конечно же, требуются датчики для предоставления данных измерения текущего состояния батареи, память для хранения модели батареи и микропроцессор для расчета результатов.

Датчики

в батарее обеспечивают аналоговые входы, представляющие температуру, напряжение и ток ячеек, для модели, а прецизионные аналого-цифровые преобразователи переводят эти входные данные в цифровую форму. Дополнительная информация, такая как температура окружающей среды и состояние различных аварийных сигналов, при необходимости, также может быть предоставлена ​​модели. Эти входные данные постоянно контролируются и обновляются по запросу микропроцессора, который управляет моделью. Затем модель может использовать эти входные данные для оценки SOC или другого состояния батареи в любой момент времени.

В динамических приложениях, таких как автомобильные аккумуляторы, входы должны контролироваться не реже одного раза в секунду, чтобы гарантировать, что не будут пропущены значительные потоки заряда или критические события, и прогнозирование SOC для каждой отдельной ячейки в батарее должно быть выполнено в течение интервала выборки. Из-за сложности алгоритма и количества задействованных входов система должна выполнять более миллиона или более вычислений с плавающей запятой в секунду.Для этого нужен мощный микропроцессор. Пример необходимости постоянного обновления оценок SOC в работающей системе приведен в разделе «Системы управления батареями».

Оценка точности оценок SOC на основе справочных таблиц

  • Ошибки смещения (количество и значимость учитываемых факторов)
  • Для точного представления характеристик заряда / разряда ячейки аналогичные справочные таблицы должны быть разработаны для всех известных факторов, которые существенно влияют на емкость элемента (Ач) и импеданс, такие как температура элемента, температура окружающей среды, заряд и разряд. скорости, скорости рассеивания тепла, скорости саморазряда элемента, заряда или кулоновской эффективности и деградации емкости в течение срока службы элемента.

    Если какой-либо из ключевых параметров, влияющих на полезную емкость соты, игнорируется, в оценке SOC будет соответственно большая ошибка смещения.

    Ошибки смещения

    SOC, основанные только на кулоновском подсчете, без компенсирующих факторов, могут достигать 30%!

  • Размер и срок действия выборки
  • Точность может быть ограничена небольшим размером выборки, использованной для построения набора данных, и тем, были ли образцы, использованные для характеристики клеток, действительно репрезентативными для популяции в течение ожидаемого производственного цикла ячеек.

  • Точки данных и алгоритмы прогнозирования
  • Точность также напрямую зависит от количества точек данных в справочной таблице. Для получения более точных оценок на основе ограниченных наборов данных были разработаны различные алгоритмы (примеры ниже). По сути, это означает объединение измеренных точек производительности в наборе данных или справочной таблицы в непрерывную поверхность, чтобы можно было извлечь значения производительности из промежуточных точек.Каждый из этих алгоритмов имеет свою характеристическую точность оценки.

  • Кулоновский КПД
  • Подсчет кулонов также подвержен ошибкам, поскольку все кулоны, накачанные в аккумулятор во время зарядки, не могут быть преобразованы в доступный заряд. Часть энергии неизбежно теряется в процессе химического преобразования, обычно в виде тепла. Точно так же на обратном пути по тем же причинам часть доступного заряда теряется, и только часть сохраненного заряда доступна для выполнения работы.Потери энергии в оба конца для литиевой батареи составляют около 3%. Кулоновский КПД — это соотношение между энергией разряда и энергией заряда.

  • Скорость саморазряда
  • Другая причина, по которой вся энергия, вложенная в батарею, не может выйти снова, — это саморазряд элементов. Саморазряд литиевых батарей обычно составляет менее 3% в месяц, поэтому в течение суток или около того эффект очень мал, но становится тем значительнее, чем больше периоды между зарядками, и может быть источником накопления ошибок, если только схема контроля батареи регулярно сбрасывается или калибруется.

  • Случайные ошибки (точность измерения)
  • Случайные ошибки возникают из-за неточностей при измерении факторов, которые фактически учитываются при оценке SOC. Это относится как к характеристикам элементов, так и к элементам в работающих батареях, поэтому существует два потенциальных источника подобных ошибок.

    • Напряжение элемента
    • Температура ячейки
    • Сила тока батареи
    • Ошибка выборки тока
    • Ошибки квантования аналого-цифрового преобразователя
    • Скорость саморазряда
    • Эффекты гистерезиса
    • Возраст батареи / количество оборотов емкости (завершенных циклов)

    Обычно чистое влияние серии случайных ошибок, например, из-за неточностей измерений, можно рассчитать с использованием метода «корневой суммы квадратов».

  • Накопительное накопление ошибок
  • Со временем «полностью заряженная» контрольная точка системы батареи может дрейфовать, поэтому систему следует регулярно калибровать для сброса контрольного SOC на 100%, когда батарея полностью заряжена. Регулярная калибровка системы оценки SOC необходима, чтобы избежать накопления кумулятивной ошибки. Это особенно верно для аккумуляторов HEV, которые при нормальных обстоятельствах никогда не достигают своего полностью заряженного состояния, когда систему можно сбросить до известного уровня заряда.

Принимая во внимание все эти факторы, расчет SOC может быть подвержен очень большим ошибкам, которые могут поставить под угрозу приложение, если при проектировании аккумуляторной системы не будут предприняты шаги для уменьшения этих ошибок. Точность, заявленная для расчета SOC, должна соответствовать совокупной точности измерений составляющих параметров плюс любые ошибки смещения. Заявления производителя о точности SOC выше 5% являются типичными, но это кажется трудно оправданным, учитывая факторы, описанные здесь, и ошибки могут расходиться еще больше по мере того, как клетки стареют.

Сравните это с требованиями к точности выше

Алгоритмы оценки заряда

Несколько различных методов, таких как нечеткая логика, фильтрация Калмана, нейронные сети и рекурсивные методы самообучения, были использованы для повышения точности оценки SOC, а также оценки состояния здоровья (SOH).

Нечеткая логика

Fuzzy Logic — это простой способ сделать определенные выводы из расплывчатой, неоднозначной или неточной информации.Он напоминает процесс принятия решений человеком с его способностью работать с приблизительными данными для поиска точных решений.

В отличие от классической логики, которая требует глубокого понимания системы, точных уравнений и точных числовых значений, нечеткая логика позволяет моделировать сложные системы с использованием более высокого уровня абстракции, основанного на наших знаниях и опыте. Это позволяет выразить это знание с помощью субъективных понятий, таких как большой, маленький, очень горячий, ярко-красный, долго, быстро или медленно.Это качественное лингвистическое представление экспертных знаний представляет собой естественное, а не числовое описание системы и позволяет относительно легко разработать алгоритм по сравнению с числовыми системами. Затем выходные данные можно сопоставить с точными числовыми диапазонами, чтобы дать характеристику системы. Нечеткая логика широко используется в системах автоматического управления.

Используя этот метод, мы можем использовать всю доступную нам информацию о характеристиках аккумулятора, чтобы получить более точную оценку его состояния заряда или состояния здоровья.Доступны пакеты программного обеспечения, упрощающие этот процесс.

Фильтр Калмана

Фильтрация Калмана решает давний вопрос: как получить точную информацию из неточных данных? Что еще более важно, как обновить «наилучшую» оценку состояния системы при поступлении новых, но все еще неточных данных? Примером такой ситуации является автомобильное приложение HEV.На SOC аккумулятора влияет множество одновременных факторов, и он постоянно меняется в зависимости от стиля вождения пользователя. Фильтр Калмана предназначен для удаления нежелательного шума из потока данных. Он работает, предсказывая новое состояние и его неопределенность, а затем исправляя это с помощью нового измерения. Он подходит для систем с несколькими входами и широко используется в прогнозирующих контурах управления в системах навигации и наведения. С помощью фильтра Калмана точность модели прогнозирования SOC батареи может быть улучшена, и для таких систем заявлена ​​точность лучше 1%.

Как и в случае с Fuzzy Logic, доступны стандартные пакеты программного обеспечения, облегчающие его реализацию.

Нейронные сети

Нейронная сеть — это компьютерная архитектура, созданная на основе взаимосвязанной системы нейронов человеческого мозга, которая имитирует процессы обработки информации, памяти и обучения. Он имитирует способность мозга сортировать шаблоны и учиться методом проб и ошибок, распознавая и извлекая взаимосвязи, лежащие в основе данных, с которыми он представлен.

Каждый нейрон в сети имеет один или несколько входов и производит выход; каждый вход имеет весовой коэффициент, который изменяет значение, поступающее в нейрон. Нейрон математически манипулирует входными данными и выдает результат. Нейронная сеть — это просто нейроны, соединенные вместе, причем выход одного нейрона становится входом для других, пока не будет достигнут окончательный результат. Сеть учится, когда ей представляют примеры (с известными результатами); весовые коэффициенты корректируются на основе данных — либо посредством вмешательства человека, либо с помощью запрограммированного алгоритма, — чтобы приблизить окончательный результат к известному результату.Другими словами, нейронные сети «учатся» на примерах (когда дети учатся узнавать собак на примерах собак) и демонстрируют некоторую способность к обобщению за пределами данных обучения.

Таким образом, нейронные сети

напоминают человеческий мозг двумя способами:

  1. Нейронная сеть приобретает знания в процессе обучения.
  2. Знания нейронной сети хранятся в пределах силы межнейронных связей, известных как синаптические веса.

Истинная сила и преимущество нейронных сетей заключается в их способности представлять как линейные, так и нелинейные отношения, а также в их способности изучать эти отношения непосредственно из моделируемых данных. Среди множества приложений — системы прогнозного моделирования и управления.

Методы нейронной сети

полезны для оценки производительности батареи, которая зависит от количественной оценки влияния множества параметров, большинство из которых не могут быть определены с математической точностью.Алгоритмы уточняются с помощью опыта, полученного при эксплуатации аналогичных батарей.

Двухпараметрическая оценка SOC и повышение точности

Несмотря на то, что изменение напряжения ячейки только от SOC недостаточно велико для обеспечения точного измерения SOC, тем не менее, достаточно предоставить ссылку на проверку ошибок для текущих (кулоновский счет) оценок SOC.Кроме того, поскольку точность SOC, определяемая кулоновским подсчетом, зависит от применения поправочных коэффициентов в зависимости от измеренного заряда батареи, температуры и напряжения, те же измерения напряжения могут использоваться для обеспечения альтернативной оценки SOC без заметного влияния на сложность система.

Общая точность оценки SOC затем может быть улучшена путем объединения подходящим образом взвешенных значений оценок SOC на основе тока и напряжения в одно значение.

Индикаторы состояния аккумуляторной батареи

Малые первичные элементы теперь доступны с аналоговыми индикаторами SOC на ячейках, известными как тестеры батарей или указатели уровня топлива. На боковой стороне ячейки имеется напечатанная полоса, напоминающая термометр, которая дает приблизительное представление об оставшейся емкости батареи.

На основе термохромных и проводящих чернил тонкий слой проводящих чернил наносится в форме клина.Самая узкая точка указывает на самый низкий уровень заряда, а самая широкая область указывает на полный заряд. Когда цепь замыкается, и ток течет через проводящие чернила, а сопротивление чернил вызывает их нагрев. Небольшое количество тока может генерировать достаточно тепла, чтобы повлиять на наименьшую область клина, но по мере того, как область расширяется, требуется больше тока, чтобы поднять его температуру. Термохромные чернила, напечатанные поверх проводящих чернил, меняют цвет в зависимости от температуры, а степень изменения цвета вдоль клина указывает величину тока и, следовательно, напряжение батареи.

Дизайн завершен маскирующим слоем из обычных чернил, создающим иллюзию термометра или аналогового указателя уровня топлива.

Точность измерения зависит от температуры окружающей среды.

SOC конденсаторов

Состояние заряда конденсатора определяется напряжением на его выводах.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены.