Уровень электролита в аккумуляторе автомобиля: как проверить и откорректировать
Начнем с того, что подавляющее большинство АКБ на автомобилях являются свинцово-кислотными. Это значит, что между пластинами из свинца залит кислотный раствор (раствор из серной кислоты и дистиллированной воды, более известный как электролит).
При этом важно понимать, что уровень электролита в аккумуляторе автомобиля напрямую влияет на работоспособность и срок службы батареи. Еще следует отметить, что в процессе эксплуатации самой АКБ указанный уровень электролита может изменяться.Далее мы рассмотрим, когда и почему нужно проверять уровень электролита, какой уровень электролита в аккумуляторе должен быть по норме, а также как его откорректировать при такой необходимости.
Содержание статьи
Как проверить уровень электролита в АКБ
Начнем с того, что электролит состоит из воды и серной кислоты. Так вот, в процессе эксплуатации вода имеет свойство испаряться.
Все эти процессы приводят к тому, что уровень снижается. Именно по этой причине нужна проверка электролита. При этом важно знать, как проверить уровень электролита в аккумуляторе. Давайте разбираться.
Итак, АКБ на большинстве машин стоит под капотом, однако есть модели, где батарея находится в салоне или в багажнике. Также на некоторых авто может стоять сразу две АКБ. В любом случае, перед проверкой уровня, лучше снять батарею с авто.
Далее необходимо очистить аккумулятор от грязи, пыли и мусора. Особенно это важно сделать в области расположения крышек банок, а также клемм. Если мусор попадет в заливные отверстия после откручивания пробок, это может вывести аккумулятор из строя.
Для удаления грязи можно нанести на корпус АКБ средство для очистки стекол, после чего протереть ветошью. Что касается выводов и клемм, их нужно очистить от налета и ржавчины. Сделать это можно мелкой наждачной бумагой.
- Далее нужно убедиться, что АКБ обслуживаемая. Понять это можно по наличию пробок. Если это так, можно откручивать пробки заливных отверстий.Как правило, пробок может быть от двух до шести. Для выкручивания их достаточно поддеть пластиковым шпателем или отверткой, после чего открутить против часовой стрелки.
Еще добавим, что если АКБ необслуживаемая (нет пробок), тогда такой аккумулятор подлежит только замене. Конечно, можно кустарным способом насверлить отверстий в корпусе и потом их запаять, но на практике делать это настоятельно не рекомендуется.
После откручивания кромки заливных отверстий также может потребоваться очистить от грязи. Главное, все делать аккуратно, чтобы грязь, частицы ветоши или очиститель не попали внутрь аккумулятора.
- Завершив все работы, можно оценить состояние и проверить уровень электролита в АКБ.
Для этого нужно знать, какой уровень должен быть в аккумуляторе, как должен выглядеть нормальный электролит и т.д.
Для этого нужно знать, какой уровень должен быть в аккумуляторе, как должен выглядеть нормальный электролит и т.д.Для проверки достаточно заглянуть в заливные отверстия, оценивая уровень в каждой «банке» АКБ. Оптимально, когда количество одинаковое в каждом отсеке. Также допускается небольшое отклонение, особенно если ранее уже проводился долив.
В случае, когда уровни явно отличаются, необходимо сначала убедиться, что аккумулятор не течет, корпус сохранил целостность, не видно мест утечки электролита и т.д. Еще потеки могут возникать в том случае, если аккумулятор «кипит». В подобной ситуации следует проверять генератор.
Так или иначе, если АКБ целая по корпусу, тогда нужно долить дистиллированную воду до максимально допустимого уровня. Через пару недель уровень нужно проверить повторно.
- Что касается самого уровня, низкий уровень электролита является таким, когда жидкость не покрывает пластины полностью. Важно как можно скорее восстановить уровень, так как открытые пластины разрушаются очень быстро. Если уровень ниже нормы на 10 мм, следует доливать воду.
Если уровень ниже нормы на 10 мм, следует доливать воду.Если же отмечается большое его снижение (больше чем на 15 мм ниже верхней кромки пластины), даже после долива воды все равно неизбежно снизится производительность АКБ. Если же пластины сухие больше чем на 3 см, это является основанием для замены АКБ.
Нормальный уровень электролита выше пластин на 10 мм или ниже горловины заливного отверстия на 3-4 мм. В этом случае доливать воду не нужно, а сам уровень проверяется через 60-80 дней.
Еще добавим, что высокий уровень электролита является таким, когда электролит доходит до горловины заливного отверстия. Чтобы избежать перелива, нужно знать, что горловины имеют 2 выемки, которые при заливке жидкости образуют мениск.
Другими словами, жидкость получает выгиб, похожий на глаз, возле края горловины. Это и есть завышенный уровень в аккумуляторе. Получается, мениск будет заметен тогда, когда жидкость дошла до края горловины. Если же мениска не видно, значит уровень немного ниже.
Для точного определения нужно подсвечивать каждую банку АКБ фонариком.
Завершающим этапом будет закручивание пробок, после чего АКБ ставится на зарядку или обратно на автомобиль (в зависимости от степени разряда). На этом можно считать проверку уровня завершенной.
Как доливать воду в аккумулятор
Первое, нужно знать, что работа с АКБ требует соблюдения правил безопасности. Дело в том, что электролит в аккумуляторе содержит серную кислоту. Важно полностью защитить глаза, кожу и т.д.
Оптимально иметь защитные очки, имеющие дополнительную защиту глаз сбоку, а также особые перчатки из неопрена (а не обычные резиновые). Если же электролит попал на кожу, нужно сразу промыть это место большим количеством воды с мылом.
Идем далее. Помните, в банки АКБ заливают только дистиллированную воду, а не кислоту или электролит! Основная задача — полностью покрыть пластины аккумулятора. Далее следует зарядить батарею при помощи ЗУ. Не рекомендуется доливать воду до максимума, вполне достаточно поднять уровень до нижнего края горловины.
Для залива достаточно иметь чистую воронку, спринцовку и т.п.Не используйте для долива обычную водопроводную воду, кипяченую воду и т.п. Использование такой воды приведет к тому, что срок службы аккумулятора сократится. Причина — минералы, мелкие частицы и химические компоненты.
Учтите, во время зарядки сильно разряженного аккумулятора уровень электролита будет выше, чем тот, который был выставлен до зарядки. При доливе воды важно оставлять место для поднимающейся жидкости. Также нагрев АКБ после установки на авто может привести к тому, что уровень электролита будет выше ожидаемого.
Полезные советы
Отметим, что после любых манипуляций следует регулярно осматривать и проверять аккумулятор. Если АКБ «кипит», видны потеки по корпусу и т.д., следует еще раз проверить уровень электролита, а также отдельно проверять генератор и реле-регулятор.
Что касается долива, нельзя лить кислоту или готовый электролит. Заливать нужно только воду. Также важно измерить плотность электролита в аккумуляторе до и после зарядки батареи, так как высокое содержание кислоты еще больше сократит срок службы АКБ.
Запрещается выкручивать пробки АКБ на автомобиле с заведенным двигателем! Это может привести к тому, что электролит выплеснется из банок, попадет на детали автомобиля, в глаза или на кожу. В свою очередь, это может стать причиной разрушения деталей или серьезных травм для человека.
Напоследок отметим, что аккумулятор нужно держать чистым. Следует удалять отложения на корпусе, так как они пропитываются кислотными испарениями. Также грязь приводит к ускоренной коррозии находящихся поблизости деталей из металла.
Подведем итоги
С учетом приведенной выше информации становится понятно, что уровень электролита в автомобильном аккумуляторе необходимо контролировать и поддерживать в процессе эксплуатации. Это значит, что если батарея обслуживаемая, есть возможность как проверки, так и корректировки.
Для этого следует заранее изучить, как проверить электролит в аккумуляторе.
На самом деле, следуя указанным выше инструкциям, проверить уровень электролита в аккумуляторе сможет любой автовладелец в условиях обычного гаража. Также не составит большого труда повысить уровень электролита в «банках» АКБ при такой необходимости. Главное, учитывать все рассмотренные выше нюансы, а также соблюдать все правила и рекомендации в плане безопасности при обслуживании аккумулятора автомобиля.
Плотность электролита в аккумуляторе зимой и летом
Любой водитель иногда сталкивается с проблемой неожиданно севшей АКБ, однако, мало, кто знает, что причиной этого явления чаще всего является недостаточная плотность электролита.
Стоит отметить, что сразу же после приобретения новой батареи плотность субстанции до первой зарядки составляет не менее, чем то, которое установил производитель для конкретной климатической полосы в стране.
Необходимо обращать внимание на этот показатель, поскольку плотность напрямую зависит от определенной температуры, как и моторное масло.
Так АКБ, плотность электролита которой высока, легко эксплуатируется при самых сильных морозах, что позволяет сохранить нормальный заряд и уверенный запуск мотора.
При этом, если плотность субстанции в аккумуляторе низкая, то применять ее в холодном климате не представится возможным, поскольку это грозит:
- плохой запуск в условиях морозной зимы;
- стабильным недозарядом АКБ, что понижает срок ее эксплуатации.
Как правильно замерить плотность электролита
Замер плотности электролита
Стоит понять, что в процессе использования аккумуляторной батареи меняется плотность и объем электролита, а эти параметры придется контролировать собственноручно. Для того, чтобы замерить плотность электролита аккумулятора следует:
- измерять ее только на 100% заряженной АКБ;
- нельзя снимать аккумулятор с авто или выключать зажигание;
- перед проверкой обязательно корректируется уровень электролита;
- добавить в электролит воду, чтобы его объем был нормальным;
- зарядка аккумулятора производится в течение всей ночи, но только небольшим током;
- после того, как термин зарядки окончился, АКБ следует отключить от зарядного устройства и оставить его для отдыха;
- после отстоя в шесть часов производят измерение плотности электролита, поскольку этот показатель будет самым точным;
- проверять плотность субстанции следует не реже, чем одного раза в три месяца, однако, исключительно с замерами выводного напряжения;
- для того, чтобы измерить плотность, стоит демонтировать, очистить и осмотреть АКБ;
- после этого взять прибор для измерения уровня электролита и полую трубочку из стекла;
- измерения проводятся только после установки аккумулятора на ровную поверхность и вывертывания его банок;
- полая трубка опускается одним концом в баночку, а второй кончик зажимается одним из пальцев, после чего прибор осматривается на уровень электролита (норма – 12 или 15 сантиметров).
Понять в норме ли плотность субстанции поможет только лишь таблица плотности электролита в аккумуляторе при различных температурах и степени зарядки, приведенная ниже.
| Степень зарядки | Темпера | тура |
| Выше 25 градусов | Ниже 25 градусов | |
| Зарядка на 100% | 1.210 – 1.230 | 1.270 -1.290 |
| Заряженная на 70% | 1.170 — 1.190 | 1.230 – 1.250 |
| Полностью разряженная | 1.050 – 1.070 | 1.110 – 1.130 |
Мифы о зимней и летней плотности электролита
Профессионалы указывают на то, что плотность электролита в аккумуляторе согласно таблице зимой и летом практически неизменна. Ни в одном автомобильном магазине человеку не продадут АКБ с электролитом для зимнего или летнего периода.
Электролит плотностью в 1.27 или 1.28
В наши дни практически во всех аккумуляторах для всех регионов России применяется электролит плотностью в 1.
27 или 1.28 грамм на кубический сантиметр. Самостоятельно корректировку электролита проводить категорически запрещено, поскольку это может вывести из строя даже новую рабочую АКБ. Как правило, повысить плотность электролита в аккумуляторе зимой или летом смогут только специалисты по ремонту данного агрегата и то только при его восстановлении.
Таблица плотности электролита в аккумуляторе позволяет понять в рабочем ли состоянии находится АКБ или же реанимировать ее не получится. Согласно данным таблицы можно понять, что плотность электролита 1.27 не позволит субстанции замерзнуть, пока температура не опустится до шестидесяти градусов, что в условиях российской зимы маловероятно.
В том случае, если сильно повысить плотность электролита летом или зимой, среда станет невероятно агрессивной, а значит, мгновенно выходят из строя пластины АКБ. Категорически запрещено в том случае, если показатели слегка больше или меньше, указанных в таблице, доливать электролит зимой, а дистиллированную воду летом.
Как повысить плотность электролита в домашних условиях
Для того, чтобы нормализировать плотность электролита до данных, указанных в таблице, зачастую достаточно будет просто зарядить аккумуляторную батарею. При этом слишком уж повышенная плотность электролита негативно будет влиять на состояние АКБ.
Перед тем, как повышать уровень плотности электролита до нормального уровня зимой или летом следует проделать простые манипуляции, чтобы повышенная плотность не повысилась еще больше, как это показано на видео:
- приготовить таблицу значений для определенной АКБ при использовании ее в конкретном российском регионе;
- взять ареометр и выдавить из груши воздух;
- погрузить наконечник прибора в банку № 1 и набрать немного субстанции в него;
- пождать несколько секунд и приступить к оцениванию результата, понимая, что он будет одинаковым летом и в зимнюю пору года.
При этом повышенная плотность будет определяться красным цветом индикатора, нормальная – зеленым. Потом стоит проделать вышеуказанные процедуры со второй банкой аккумуляторной батареи автотранспортного средства, чтобы определить повышенная или нет плотность электролита в ней.
Если же автомобилист все-таки собрался повысить плотность электролита в АКБ, ему придется по старинке разбавлять его дистиллированной водой. Однако в целях соблюдения мер безопасности вода наливается в емкость, куда тонкой струйкой понемногу добавляется кислота. Иначе, может произойти взрыв, поэтому обязательно следует надевать очки и резиновые перчатки.
Таблица плотности электролита
Чтобы исключить повышенную плотность, после доливки смеси аккумуляторную батарею следует подзарядить в течение тридцати минут для перемешивания.
Проблемы с электролитом связаны с тем, что при работе аккумулятора, он нагревается, а дистиллированная вода из него быстро испаряется.
Стоит отметить, что для получения самых точных результатов прибор следует промывать не проточной, а дистиллированной водой сразу же после применения. Неисправный ареометр может привести к неправильным результатам, а манипуляции с ним приведут к поломке аккумулятора.
Когда после всех процедур плотность электролита АКБ не приходит в норму, то его следует поменять в определенном объеме, иначе аккумулятор попросту выйдет из строя окончательно.
Корректировка электролита в аккумуляторе
Аккумуляторная батарея – один из основных элементов автомобиля, отвечающих за пуск двигателя. Значение аккумулятора сложно переоценить, ведь без него невозможно завести мотор, а, значит, машина своим ходом передвигаться не сможет. Именно поэтому АКБ требует к себе особого внимания, исключающего возникновение неприятных ситуаций в виде невозможности совершить запланированную поездку. При этом стоит отметить, что для поддержания работоспособности это важного источника питания не требуется предпринимать каких-то сверхусилий, а достаточно выполнять лишь небольшой комплекс профилактических мер.
Свинцовая аккумуляторная батарея представляет собой гальванический элемент, внутри которого химическая энергия в результате протекающих реакций преобразуется в электрическую. Этот процесс невозможен без электролита – раствора кислоты, обеспечивающего движение заряженных частиц между погруженными в него электродами. Как правило, электролит представляет собой водный раствор серной кислоты определенной плотности. Именно такой параметр как плотность электролита оказывает значительное влияние на работоспособность аккумулятора, поэтому периодически его нужно контролировать.
Измерение плотности электролита в аккумуляторе
Измерить плотность залитого в свинцовый аккумулятор электролита не так уж сложно, однако есть определенные нюансы, связанные с особенностями устройства и принципом работы АКБ. Перечислим некоторые важные моменты, которые надо учесть:
- Осуществить процедуру измерения плотности получится только в случае с так называемым обслуживаемым аккумулятором, который предоставляет доступ к банкам (секциям) с электролитом посредством закрытых крышками заливных отверстий. Как раз через эти отверстия (обычно их число равно шести, как и количество секций) и осуществляется забор состава для замера плотности.
- В процессе своей работы автомобильная аккумуляторная батарея постоянно заряжается и разряжается. Разряд происходит при прокручивании стартера, а заряд – при уже заведенном двигателе от генератора. В зависимости от степени заряженности меняется и плотность электролита. Значения могут колебаться в пределах 0.15-0.16 г/см3. Важно отметить, что автомобильный генератор не способен полностью зарядить аккумуляторную батарею. При штатной работе на машине потенциал АКБ используется только на 80-90%. Полный заряд может обеспечить только внешнее зарядное устройство, к которому обязательно придется прибегнуть перед осуществлением замера плотности электролита.
- Плотность электролита зависит от его температуры. Обычно замер производится при температуре +25 °С, в противном случае делаются поправки.
Допустим, все вышеперечисленные условия приняты во внимание, и есть возможность приступить непосредственно к замеру плотности. Для этого понадобится специальный прибор – денсиметр, который состоит из ареометра, резиновой груши и стеклянной трубки с наконечником. Прибор вводится в банку аккумулятора через заливное отверстие, а затем осуществляется засасывание электролита с помощью резиновой груши. Оно происходит до тех пор, пока ареометр не всплывет. Показания считываются после того, как прекратятся колебания ареометра и появится возможность определения точного значения. Отсчет показаний производится по шкале, при этом взгляд должен находиться на уровне поверхности жидкости.
Полученное значение должно входить в диапазон 1.25-1.27 г/см3, если автомобиль эксплуатируется в средней полосе. В холодной климатической зоне (средняя месячная температура января ниже -15 °С) показатель должен находиться в интервале 1.27-1.29 г/см3. Проверять плотность электролита на соответствие этим числам нужно в каждой из шести банок аккумулятора. Показания не должны отличаться более чем на 0.01 г/см3, иначе потребуется их корректировка.
Как мы уже говорили, плотность электролита изменяется в зависимости от температуры. Это значит, что зимой и летом жидкость в одном и том же полностью исправном аккумуляторе будет иметь разную плотность. О том, насколько будут разниться показания, дает представление приведенная ниже таблица.
| Температура электролита, °С | Поправка к показанию денсиметра, г/см3 | Температура электролита, °С | Поправка к показанию денсиметра, г/см3 |
|---|---|---|---|
| -55…-41 | -0.05 | +5…+19 | -0.01 |
| -40…-26 | -0.04 | +20…+30 | 0 |
| -25…-11 | -0.03 | +31…+45 | +0.01 |
| -10…+4 | -0.02 | +46…+60 | +0.02 |
Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности демонстрирует еще одна таблица. На основе этих данных можно установить оптимальную плотность электролита для конкретных климатических условий. Нижняя граница подобранного интервала должна гарантировать, что электролит не замерзнет даже при самых сильных холодах и обеспечит требуемое для прокручивания стартера усилие. В то же время чрезмерно завышать плотность тоже нельзя, так как на положительных электродах аккумулятора начинают ускоряться коррозионные процессы, приводящие к сульфатации пластин.
| Плотность электролита при 25 °С, г/см3 | Температура замерзания, °С | Плотность электролита при 25 °С, г/см3 | Температура замерзания, °С |
|---|---|---|---|
| 1.09 | -7 | 1.22 | -40 |
| 1.10 | -8 | 1.23 | -42 |
| 1.11 | -9 | 1.24 | -50 |
| 1.12 | -10 | 1.25 | -54 |
| 1.13 | -12 | 1.26 | -58 |
| 1.14 | -14 | 1.27 | -68 |
| 1.15 | -16 | 1.28 | -74 |
| 1.16 | -18 | 1.29 | -68 |
| 1.17 | -20 | 1.30 | -66 |
| 1.18 | -22 | 1.31 | -64 |
| 1.19 | -25 | 1.32 | -57 |
| 1.20 | -28 | 1.33 | -54 |
| 1.21 | -34 | 1.40 | -37 |
Причины изменения плотности электролита
Зафиксированные в результате измерения плотности значения не всегда соответствуют требуемым показателям. Расхождения могут касаться как отдельных банок аккумулятора, так и всех вместе. Если плотность завышена, то нужно обратить в первую очередь внимание на уровень электролита. Низкий уровень в большинстве случае является последствием электролиза, приводящего к разложению входящей в состав электролита воды на водород и кислород. Этот процесс выражается в появлении на поверхности жидкости пузырьков, что обычно происходит при зарядке аккумулятора. Частое «кипение» может приводить к снижению концентрации воды, и этот вопрос решается ее простым добавлением. Доливать в аккумулятор стоит только дистиллированную воду, контролируя при этом уровень электролита. Подробнее о корректировке плотности электролита поговорим ниже.
Если с повышенной плотностью все ясно, то с пониженной ситуация несколько сложнее. В теории, одной из причин понижения плотности, может быть то, что по какой-то причине в электролите уменьшилась доля серной кислоты. Однако на практике это маловероятно, так как сама по себе она обладает высокой температурой кипения, исключающей испарение даже при интенсивном нагреве, который происходит, например, при зарядке аккумуляторной батареи. Более распространенной причиной снижения плотности электролита является так называемая сульфатация пластин, заключающаяся в образовании на электродах сульфата свинца (PbSO4). На самом деле, это естественный процесс, происходящий при каждом разряде АКБ. Но дело в том, что при нормальном режиме работы после разряда аккумулятора обязательно происходит его заряд (на автомобиле аккумулятор постоянно подзаряжается от генератора). Заряд сопровождается обратным преобразованием сульфата свинца в свинец (на катоде) и двуокись свинца (на аноде) – в те активные вещества, которые составляют основу электродов и непосредственно участвуют в химическом процессе внутри аккумуляторной батареи. Если АКБ находится длительное время в разряженном состоянии, сульфат свинца кристаллизуется, безвозвратно теряя способность участвовать в химических реакциях. Это очень неприятный процесс, в результате которого аккумулятор уже не получится зарядить полностью даже при использовании внешнего зарядного устройства ввиду того, что не вся площадь пластин задействована в работе. Так как аккумулятор не заряжается до конца, то и плотность электролита не восстанавливается до своих исходных значений. По сути, здесь уже идет разговор об устранении нарушений в нормальном функционировании аккумулятора.
Частичную сульфатацию пластин можно устранить с помощью контрольно-тренировочных циклов, заключающихся в заряде и последующем разряде батареи до определенного уровня. Большинство современных зарядных устройств имеют такую функцию, поэтому имеет смысл ей воспользоваться, особенно если аккумулятор по какой-то причине долго находился в разряженном состоянии. Процедура десульфатации весьма длительная и может занять до нескольких дней. Если она не принесла результата, то крайней мерой является увеличение плотности с помощью добавления корректирующего электролита (плотность около 1.40 г/см3). Такой способ можно рассматривать только как временное решение проблемы, потому что причина как таковая не устраняется.
Как поднять плотность электролита
Понизить или повысить плотность электролита в аккумуляторе можно путем откачивания его определенного количества, и долива взамен дистиллированной воды или электролита с повышенной плотностью (корректирующего). Данная процедура требует больших временных затрат, так как цикл откачки-долива может повторяться несколько раз, пока не будет достигнуто требуемое значение. После каждой корректировки необходимо поставить аккумулятор на зарядку (минимум на 30 минут), а затем дать ему постоять (0.5-2 часа). Эти действия необходимы для лучшего перемешивания электролита и выравнивания плотности в банках.
В процессе поднятия (или понижения) плотности электролита не стоит забывать и о контроле его уровня. Он осуществляется стеклянной трубкой с двумя отверстиями по краям. Один край погружается в электролит до тех пор, пока не упрется в предохранительную сетку. Далее верхний конец закрывается пальцем, а сама трубка осторожно поднимается вместе со столбиком жидкости внутри. Высота этого столбика указывает на расстояние от верхней кромки пластин до поверхности залитого электролита. Оно должно составлять 10-15 мм. Если аккумулятор имеет индикатор (тубус) или прозрачный корпус с нанесенными метками минимума и максимума, то контролировать уровень значительно проще.
Не стоит забывать, что все операции с электролитом необходимо выполнять осторожно, используя защитные перчатки и очки.
Мониторинг состояния заряда батареи (SOC)
Мониторинг состояния заряда батареи (SOC), вероятно, является самой важной задачей, которую нужно выполнять с солнечной системой. К сожалению, это трудно оценить с высокой степенью точности, особенно для новичков. Существует три основных метода определения SOC аккумулятора.
| Напряжение | SOC |
|---|---|
| 12,57 | 100% |
| 12,36 | 80% |
| 12.15 | 60% |
| 11,94 | 40% |
| 11,73 | 20% |
1. Напряжение: напряжение необходимо измерять, когда аккумулятор находится в состоянии покоя. Это означает, что аккумулятор не заряжается и нагрузка не выходит. В идеале батарея должна находиться в состоянии покоя в течение 20-30 минут перед измерением напряжения. Приблизительные значения для 12-вольтовой батареи:
Как видите, диапазон напряжений довольно узок, поэтому для измерения этих значений вам понадобится неплохой цифровой мультиметр.
2. Удельный вес. Вы можете использовать ареометр для измерения плотности электролита, чтобы определить SOC. Это также подвержено интерпретации и оценке. Когда батарея разряжается, электролит становится светлее. Когда вы заряжаете аккумулятор, этот более легкий электролит будет плавать сверху и давать очень пессимистичные показания. Это называется расслоением электролита и преодолевается только тогда, когда электролит снова перемешивается под действием пузырьков хорошего заряда.Добавление в аккумулятор дистиллированной воды также повлияет на показания. Также есть проблемы с чтением ареометров и качеством ареометров. Грязный ареометр может загрязнить аккумулятор. Чтобы получить точные показания, вам необходимо откорректировать значения температурной компенсации. Различные производители аккумуляторов могут использовать в своих аккумуляторах кислоты разной концентрации. Итак, в заключение, оценка SOC батареи по показаниям ареометра также сопряжена с множеством трудностей и неточностей.
Регулятор Plasmatronics PL: последний метод включал мониторинг ампер-часов на входе и выходе из батареи. Цитата из Руководства по плазматронике:
SOC (State of Charge) следует рассматривать как процентную оценку того, насколько полная батарея.
Оценка основана на счетчике баланса ампер-часов. Этот счетчик поддерживает текущий баланс ампер-часов в ампер-часах по сравнению с ампер-часами в отключенном состоянии. Дисплей SOC показывает этот баланс в процентах от емкости батареи. Обратите внимание, что размер батареи должен быть введен установщиком с настройкой BCAP (емкость батареи), прежде чем SOC станет значимым.
Со временем счетчик баланса в ампер-часах будет отклоняться от реального состояния заряда батареи. Для перенастройки счетчика PL выполняет две корректировки:
1. Когда состояние регулятора изменяется с Absorb на Float И рабочий цикл заряда меньше 25%, SOC сбрасывается на 100%.
2. SOC может считывать более 100%, однако, как только будет записан 1 Ач разрядки, он снова будет установлен на 100%.
Примечание. К цифре SOC следует относиться с осторожностью, поскольку она может быть неточной по нескольким причинам:
* PL автоматически не получает информацию обо всей системе.Чтобы SOC вообще работал, PL должен измерять весь заряд (Ah in) и разряд (Ah out). Если аккумулятор может заряжаться или разряжаться без знания PL, SOC не будет иметь смысла.
* Различия в эффективности заряда означают, что SOC будет немного оптимистичным.
* Эффективная емкость аккумулятора уменьшается с возрастом. В старых батареях необходимо уменьшить BCAP, чтобы приспособиться к этому.
* Саморазряд и колебания температуры также вызывают некоторую неточность.
Неэффективность батареи и потери на саморазряд проявляются, когда SOC показывает более 100%. Так что нет ничего необычного в том, чтобы увидеть SOC на уровне, скажем, 112%, когда ваша батарея переходит в состояние плавающего режима. 12% представляют собой дополнительную мощность, которую ваши источники зарядки должны были вложить, чтобы компенсировать потери батареи.
Если ваша батарея находится в разряженном состоянии — скажем, показывает 112% — она упадет до 99% после разрядки одного ампер-часа. Скажем, она снижается до 80%, а на следующий день поднимается только до 90%. К сожалению, потраченные 10% не учитывают потери при зарядке аккумулятора.Так что, вероятно, он заряжен только на 89%, а не на 90%. Это довольно мелочь. Однако при продолжительной пасмурной погоде или при зарядке в течение нескольких дней подряд без достижения поплавка ошибка становится накопительной. Таким образом, подобная зарядка на второй день приведет только к 88% заряда и т. Д. Пару недель в пасмурную погоду легко могут привести к ошибке в 15-20% (с оптимистичной стороны). Неэффективность зарядки уменьшается по мере того, как батарея разряжается, поэтому эта ошибка в некоторой степени уменьшается по мере разряда батареи.
Итак, в заключение, мы считаем, что отображение% SOC чрезвычайно полезно. В большинстве случаев мы считаем, что это более точно, чем измерение напряжения или удельного веса батареи. Однако через несколько дней, когда аккумулятор не переходит в плавающее положение, дисплей может ввести в заблуждение. В этом случае мы также рекомендуем вам взглянуть на минимальное и максимальное напряжение, чтобы лучше оценить состояние заряда аккумулятора.
измерение удельного веса: Техническая поддержка
Удельный вес:
Самый точный и прямой способ проверить состояние заряда аккумуляторной ячейки — это определить удельный вес электролита.Чем выше удельный вес электролита, тем выше степень заряда. Лучший способ по-настоящему контролировать вашу систему в течение всего срока ее службы — это регулярно снимать и записывать показания удельного веса.
К сожалению, ареометры не просты в использовании. Тестирование может занять много времени, возможны ошибки, и необходимо учитывать безопасность. По этим причинам мы представляем этот бюллетень.
Ареометры бывают разных размеров и форм.Мы рекомендуем ареометр с поплавком, помещенный в стеклянный сосуд с резиновой грушей, чтобы втягивать кислоту в трубку. Держитесь подальше от плавающих цветных шариков, поскольку дополнительная погрешность приводит к очень субъективному тестированию. Ареометр должен показывать числовые значения непосредственно с прибора. Хороший ареометр имеет точность +/- 0,005 балла, поэтому 1,265 может показывать от 1,260–1,270. Точность прибора должна быть известна.
Как и в случае со всем измерительным оборудованием, выводы из результатов не стоят усилий, если оборудование не откалибровано.
Правильный способ проверить калибровку ареометра — это проверить ареометр по известному эталону, который имеет точность до еще одного десятичного знака. Эти ареометры бывают; однако очень дорогое (100–150 долларов США) и легко ломается.
Самый простой и дешевый способ при наличии оборудования — отмерить объем кислоты и взвесить ее. Маленький градуированный цилиндр и электронные весы идеально подходят. Затем удельный вес рассчитывается следующим образом:
SG = Масса (г) / Объем (мл)
Метрические единицы должны использоваться для преобразования в шкалу удельного веса на основе воды.Ареометр калибруют, если он соответствует образцу в пределах производственного допуска.
Метод использования
Точные процедуры зависят от прибора, и это общая процедура и предполагает наличие ареометра со стеклянным поплавком и корпусом.
- Наденьте защитные очки и резиновые перчатки.
- Рекомендуется отключать аккумулятор, особенно при высокой скорости заряда / разряда.
- Снимите вентиляционную крышку.Осторожно вставьте ареометр в ячейку, не давя на верхнюю часть пластин.
- Осторожно втяните жидкость в ареометр и избегайте «ударов» ареометра. Будьте осторожны, чтобы поплавок не был залит (слишком много жидкости) и не прилипал к стенкам стеклянной трубки.
- Получите показания, глядя прямо на поплавок.
- Повторите шаги 3-5, чтобы подтвердить показания.
- ЗАПИШИТЕ номер ячейки и результат.
- Если очень тепло или очень холодно, скорректируйте удельный вес для температуры.Если температура окружающей среды достаточно стабильна и при вводе батарей в эксплуатацию принимается исходная плотность, коррекция температуры не является критичной и необходима только в случае возникновения проблем. Убедитесь, что электролит не горячий, если его только что вынули из эксплуатации. Дайте ему достичь комнатной температуры.
Простая процедура — пронумеровать ячейки, начиная с положительной ячейки и переходя от ячейки к ячейке к отрицательному выводу. Если это часть программы профилактического обслуживания, полезно пронумеровать батареи.
Удельная плотность кислоты зависит от температуры. Если температура очень низкая или очень высокая, это может привести к неправильным показаниям. Чтобы внести поправку на температуру, используйте следующие уравнения: или ниже 70 ° F вычтите точки (0,003 на 10 ° F), а выше 70 ° F добавьте точки.
Это действительно для 0-130ºF или -17,8- 54,4ºC
Ниже показано приблизительное состояние заряда при различных удельных весах при 77ºF / 25ºC.
| Заряженный | Удельный вес | |
| 100% | 1,255-1,275 | |
| 75% | 1,215-1,21135 9006 900 50% | 1,180-1,200 |
| 25% | 1,155-1,165 | |
| 0% | 1.110-1,130 |
Ареометры имеют в лучшем случае точность +/- 0,005 балла. Напряжение можно использовать для оценки степени заряда, однако следует соблюдать осторожность при интерпретации показаний напряжения.
(PDF) Обнаружение низкого уровня электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах с вентиляцией на основе электрических измерений
Энергия 2019,12, 4435 13 из 14
2.
Rand, D.A.J .; Moseley, P.T .; Гарше, Дж.; Паркер, К. Свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном; Elsevier Inc: San
Diego, CA, USA, 2004.
3. Справочник по батареям; McGraw Hill: New York, NY, USA, 2002.
4.
Karimi, M.A .; Карами, H .; Махдипур, М. Моделирование потребления воды в свинцово-кислотных аккумуляторах с помощью ИНС.
J. Источники энергии 2007, 172, 946–956. DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2007.06.027.
5.
Руетски П. Механизмы старения и срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов. J. Источники энергии
2004
, 127, 33–44.
DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2003.09.052.
6.
Schulte, D .; Sauer, D.U .; Ebner, E .; Börger, A .; Gose, S .; Венцль, Х. «Индекс стратификации» — количественная оценка
кислотной стратификации в затопленных свинцово-кислотных батареях. J. Источники энергии
2014
, 269, 704–715.
DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2014.06.155.
7.
Franke, M .; Коваль, Дж. Эмпирическая модель сульфатирования для свинцово-кислотных аккумуляторов с регулируемым клапаном при циклической работе
.J. Источники энергии 2018, 380, 76–82. DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2018.01.053.
8.
Ouyang, M .; Чжан, М .; Feng, X .; Lu, L .; Li, J .; Он, X .; Чжэн, Ю. Обнаружение внутреннего короткого замыкания для аккумуляторной батареи
с использованием эквивалентных параметров и метода согласованности. J. Источники энергии
2015
, 294, 272–283.
DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2015.06.087.
9.
Павлов, Д .; Петкова, Г .; Рогачев, Т. Влияние концентрации кислоты на характеристики отрицательных пластин свинцово-кислотных аккумуляторов
.J. Источники энергии 2008, 175, 586–594. DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2007.09.015.
10.
Deveau, J .; Белый, C .; Свон, Л. Реакция свинцово-кислотной батареи на различные уровни пласта — Часть B: Внутреннее сопротивление
. Поддерживать. Energy Technol. Оценивать. 2015, 11, 126–133. DOI: 10.1016 / j.seta.2015.08.005.
11.
Brik, K .; Бен Аммар, Ф. Анализ трех неисправностей деградации свинцово-кислотных аккумуляторов. J. Electr. Syst.
2008
,
4, 504–511.
12. Bro, P .; Леви, S.C. Опасности, связанные с аккумулятором, и предотвращение несчастных случаев; Plenum Press: New York, NY, USA, 1994.
13.
Yahamadi, R .; Брик, К .; Бен Аммар, Ф. Эффекты режима отказа и анализ критичности производственного процесса
Свинцово-кислотных аккумуляторов. Int. J. Sci. Res. Англ. Technol. 2015,3, 6–11.
14.
IEEE-450. Рекомендуемая практика IEEE для обслуживания, тестирования и замены вентилируемых свинцово-кислотных батарей для стационарных приложений
; IEEE: Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 2011.
15.
IEEE-1188. Рекомендуемая практика IEEE для обслуживания, тестирования и замены свинцово-кислотных аккумуляторов
(VRLA) с регулируемым клапаном для стационарных применений; IEEE: Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 2014.
16.
IEEE-1106. Рекомендуемая практика IEEE для установки, обслуживания, тестирования и замены вентилируемых никель-кадмиевых батарей
для стационарных применений; IEEE: Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 2015.
17.
UL-4128. План исследования UL по межэлементным и межэлементным соединителям для использования в электрохимических аккумуляторных системах
Приложения; UL: Чикаго, Иллинойс, США, 2019.
18.
Стандартный PRC-005-2. Обслуживание системы защиты; North American Electric Reliability Corporation (NERC):
Atlanta, GA, USA, 2014.
19.
Jones, D .; Уортингтон Дж. Система и метод контроля уровня электролита в батарее. Патент США
8
20.
Herrema, M .; Earl, R.D .; Kloote, S .; Fox, J.L .; Шинью, М.Т .; Мёлкер, Д.А. Датчик уровня жидкости для аккумуляторной батареи
Системы мониторинга. Патент США 20170279167, 28 сентября 2017 г. Доступно на сайте: http://patents.com
(по состоянию на 10 января 2019 г.).
21.
Jones, W.E.M .; Weidner, E.C. Монитор уровня электролита в аккумуляторной батарее. Патент США 005936382, 10 августа 1999 г.
Доступно на сайте: http://scholar.google.com (по состоянию на 10 января 2019 г.).
22.
Deveau, E.W .; Стюарт, Д .; Popken, D .; Мартинес, Дж.Ультразвуковой датчик электролита. Патент США 9548520,
17 января 2017 г. Доступно на сайте: http://scholar.google.com (по состоянию на 10 января 2019 г.).
23.
Herrema, M .; Earl, R.D .; Kloote, D .; Фокс, Дж. Л. Интеллектуальные системы мониторинга для батарей с жидким электролитом.
Патент США 20190, 22 августа 2019 г. Доступно на сайте: https://worldwide.espacenet.com (доступ 1
сентября 2019 г.).
24.
Система CELLGUARD — решение для мониторинга аккумуляторов; Midtronics Inc: Уиллоубрук, Иллинойс, США, 2019; Доступно
онлайн: http: // www.stationary-power.com/siteassets/products/cellguard (по состоянию на 10 января 2019 г.).
25.
Zou, Y .; Ху, X .; Ma, H .; Ли, С. Комбинированная оценка состояния заряда и состояния здоровья на протяжении
срока службы литий-ионных аккумуляторных элементов для электромобилей. J. Источники энергии
2015
, 273, 793–803.
DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2014.09.146.
26.
Плетт, Г.Л. Системы управления батареями, Том II: Методы эквивалентной схемы; Artech House: Норвуд, Массачусетс,
США, 2016.
Удельный вес электролита батареи Обзор
Обзор удельного веса электролита батареи
Применение аккумуляторов и технологии
Обзор удельного веса электролита батареи
Одним из ключевых параметров работы аккумулятора является удельный вес электролита.Удельный вес — это отношение веса раствора к весу равного объема воды при заданной температуре. Удельный вес используется как индикатор состояния заряда элемента или батареи. Однако измерения удельного веса не могут определить емкость батареи. Во время разряда удельный вес уменьшается линейно с разряженными ампер-часами, как показано на рисунке ниже.
Изменения напряжения и удельного веса во время зарядки и разрядки
Следовательно, во время полностью заряженного установившегося режима при работе и при разряде, измерение удельного плотность электролита дает приблизительное индикация состояния заряда ячейки.Нисходящий наклонная линия для удельного веса во время разгрузки аппроксимируется уравнением ниже:
Удельный вес = напряжение холостого хода ячейки — 0,845
или
Напряжение холостого хода элемента = удельный вес + 0,845.
Приведенные выше уравнения допускают электрические время от времени мониторинг приблизительного удельного веса основание.Как упоминалось ранее, измерения удельного веса нельзя брать с герметичными свинцово-кислотными аккумуляторами. Измерение напряжения холостого хода ячейки использовалось как индикатор уровня заряда герметичного аккумулятора. Более надежные методы определения степени заряженности герметичные аккумуляторы находятся в стадии разработки.
Удельный вес уменьшается во время разряд батареи до значения, близкого к чистой воде и увеличивается при перезарядке.Батарея есть считается полностью заряженным, когда удельный вес достигает его максимально возможное значение.
Удельный вес, конечно, зависит от температура и количество электролита в ячейке. Когда электролит около отметки низкого уровня, удельный гравитация выше номинальной и падает по мере добавления воды в ячейку, чтобы довести электролит до полного уровня.В объем электролита увеличивается при повышении температуры и сжимается при понижении температуры, тем самым влияя на чтение плотности или удельного веса. Поскольку объем электролит расширяется, показания снижаются и, и наоборот, удельный вес увеличивается с более холодным температуры.
Удельный вес данной батареи определяется приложением, в котором он будет использоваться, принимая учитывать рабочую температуру и время автономной работы.Типичный удельный вес для определенных приложений показан в Таблица 1.
Таблица 1
В выборе АКБ по заданной приложение, некоторые эффекты высокой или низкой специфичности учитываемая сила тяжести:
Повышенная гравитация | Нижняя гравитация |
| Больше возможностей | Меньше вместимость |
| Срок службы короче | Более длительный срок службы |
| Требуется меньше места | Требуется больше места |
| Более высокая скорость мгновенного разряда | Мгновенная скорость разряда ниже |
| Менее адаптируется к «плавающему»: операция | Больше возможностей для «плавающего» режима |
| Более постоянный убыток | За вычетом постоянного убытка |
Раствор с более высоким удельным весом более тяжелый на единицу объема, чем один с более низким удельным весом.Следовательно, более концентрированный электролит, образующийся во время зарядка опускается на дно аккумуляторной емкости, создавая градиент удельного веса. Газообразование, происходящее на перезарядка служит «мешалкой» и заставляет удельный вес однороден по всей ячейке. Избегать ошибочные показания, измерения удельного веса должны только после уравнивающего заряда и последующих плавающий заряд не менее 72 часов.
Автомобильные аккумуляторыи часто задаваемые вопросы (FAQ) Раздел 4 Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Автомобильные аккумуляторы и аккумуляторы глубокого разряда (FAQ) 44. КАК ПРОВЕРИТЬ АККУМУЛЯТОР?
ИНДЕКС:
4.1. Осмотрите
4.2. Заряд
4.3. Удалить поверхностный заряд
4.4. Измерение состояния заряда (SoC)
4.4.1. Удельный вес vs.Таблицы
температуры при различных состояниях заряда (SoC) для затопленных (влажных) малообслуживаемых (Sb / Ca), стандартных (Sb / Sb) или негерметичных «необслуживаемых» (Ca / Ca) аккумуляторовКак пользоваться ареометром?
Таблица
точек замерзания электролита4.4.2. Зависимость напряжения холостого хода от температуры при различных состояниях заряда (SoC) для затопленной (влажной) малообслуживаемой (Sb / Ca) или стандартной (Sb / Sb) батареи Таблица
4.4.3. Напряжение холостого хода vs.Температура при различных состояниях заряда (SoC) для затопленных (влажных) «необслуживаемых» (Ca / Ca) или VRLA (AGM или гелевых) батарей Таблица
4.4.4. Интерпретация измерений SoC
4.5. Тестирование производительности или емкости
Таблица нагрузочных испытаний производительности
4.6. Отскок назад тест
4.7. Перезарядка
4.8. Пополнение
При работе с автомобильными или свинцово-кислотными аккумуляторами глубокого разряда, пожалуйста, помогите предотвратить слепоту, всегда надевая защитные очки в случае взрыва. Ниже приведены восемь простых шагов для проверки производительности и емкости аккумулятора. В качестве альтернативы, некоторые магазины автозапчастей или аккумуляторов проверит вашу батарею, систему зарядки и стартер. Если у вас негерметичный залитый (влажный) аккумулятор (с крышками заливной горловины), настоятельно рекомендуется использовать качественный ареометр с температурной компенсацией, например EZ Red SP101, который можно приобрести в Интернете, в магазине автозапчастей или аккумулятора. магазин менее чем за 10 долларов.
Если у вас герметичный аккумулятор или вам нужно устранить неполадки в зарядной или электрической системе, вам понадобится цифровой вольтметр с 0.Точность постоянного тока 5% (или лучше). Цифровой вольтметр (или мультиметр) можно купить по цене от 30 до 300 долларов. Аналоговые вольтметры недостаточно точны для измерения разницы в милливольтах состояния заряда батареи или выходной мощности системы зарядки. Не используйте 12-вольтовую контрольную лампу для поиска неисправностей в электрических цепях автомобиля, за исключением проверки паразитной нагрузки на батарею, так как вы можете повредить ЭБУ или другие чувствительные электронные устройства. Тестер нагрузки аккумуляторной батареи не является обязательным.Для аккумуляторов с уровнем заряда не менее 50% другим, более быстрым способом проверки состояния здоровья (SoH) является измерение пусковых характеристик CCA (усилителя холодного пуска) или резервной емкости (RC) или ампер-часов ( AH) свинцово-кислотных аккумуляторов определяется с помощью тестера электрохимической спектроскопии импеданса (EIS), такого как Cadex Spectro, или тестера проводимости, например Midtronics. Большинство магазинов, продающих свинцово-кислотные батареи, измеряют SoH бесплатно, и это занимает меньше минуты.Когда состояние здоровья (SoH) падает ниже 60%, обычно рекомендуется заменить батарею. Измерения SoH дадут вам более точное представление о хорошем состоянии батареи, чем измерения состояния заряда, особенно если батарея сульфатирована. Тестеры беспроводной проводимости Bluetooth теперь доступны по цене менее 50 долларов, а тестеры проводной проводимости — менее чем за 100 долларов. Тестирование нагрузки или проводимости (SoH) может потребоваться для определения фактических характеристик или емкости сульфатированной батареи.
[вернуться к оглавлению]
4.1. Осмотрите
Проверьте наличие очевидных проблем, таких как низкий уровень электролита; ослабленные, ржавые или вздутые кабели, корродированные клеммы или стойки аккумуляторной батареи; ослабленный или оборванный ремень генератора; замерзший аккумулятор; ослабленные прижимные зажимы; грязный или мокрый верх аккумуляторной батареи; или протекающий, треснувший, вздутый или поврежденный аккумуляторный отсек или клеммы. Если уровень электролита ниже верхнего края пластин, добавьте достаточно дистиллированной, деионизированной или деминерализованной воды, чтобы покрыть пластины и зарядить аккумулятор, дайте ему остыть до комнатной температуры, а затем долейте уровни. Пластины необходимо постоянно накрывать, чтобы предотвратить сульфатирование и снизить вероятность внутреннего взрыва батареи. Информацию об уровне электролита см. В разделе 3.2.
Если электролит пролился, см. Раздел 9.14 для получения дополнительной информации о добавлении электролита или настройке удельного веса в ячейке.
4.2. Заряд
Заряжайте аккумулятор до 100% заряда в хорошо вентилируемом помещении.Если негерметичный залитый (влажный) аккумулятор имеет разницу в 0,030 (иногда выражается как 30 «баллов») или более в показаниях удельного веса между самой низкой и самой высокой ячейкой или если ячейка на 0,010 или 10 «баллов» ниже считывание для полностью заряженного элемента, тогда вы должны выровнять аккумулятор, используя процедуры производителя аккумулятора. (Для получения дополнительной информации о уравнительной зарядке см. Раздел 9.1.4.)
[вернуться к оглавлению]
4.3. Удалить поверхностный заряд
Поверхностный заряд (или «противодействующее напряжение») — это неравномерная смесь серной кислоты и воды по поверхности пластин в результате зарядки или разрядки, поскольку электролит имеет возможность диффундировать в порах пластин.Из-за этого слабая батарея будет выглядеть хорошей, а хорошая — плохой. Более крупные залитые (влажные) свинцово-кислотные батареи (особенно более 100 ампер-часов) также могут иметь расслоение электролита, когда концентрация кислоты выше на дне элемента, чем у поверхности. Напряжение холостого хода (OCV) будет выше, чем есть на самом деле. Расслоение может быть устранено с помощью выравнивающего заряда, перемешивания или легкого встряхивания аккумулятора для смешивания электролита.
Поверхностный заряд может быть устранен одним из следующих способов после перезарядки свинцово-кислотного аккумулятора:
- Если возможно, дайте автомобилю или аккумулятору глубокого разряда постоять (или отдохнуть) без разряда или зарядки в течение от двух до восьми часов при комнатной температуре. (Рекомендуемый метод)
- Для автомобильных аккумуляторов: включите дальний свет фар на пять минут, а затем подождите десять минут.
- Для автомобильных аккумуляторов подайте нагрузку с помощью тестера нагрузки аккумулятора на половину номинала CCA аккумулятора в течение 15 секунд, а затем подождите десять минут.
- Для автомобильных аккумуляторов отключите зажигание, включите двигатель стартером на 15 секунд и подождите десять минут.
- Для батарей глубокого разряда приложите нагрузку, составляющую 33% от емкости в ампер-часах, в течение пяти минут, а затем подождите не менее десяти минут.
[вернуться к оглавлению]
4.4. Измерьте уровень заряда (SoC)
Состояние заряда действует как «индикатор уровня заряда аккумулятора», но он измеряет только состояние заряда аккумулятора, а , а не , его емкость, или состояние здоровья для получения номинального пускового тока или производительности. Для измерения емкости запоминающего устройства см. Раздел 4.5 ниже. Например, показание 50% SoC не обязательно означает, что батарея на 100 ампер-часов (C / 20) будет производить 50 ампер-часов при разрядной нагрузке пять ампер (причем пять ампер — это 20-часовая разрядная нагрузка) или пусковом токе.Это связано с тем, что аккумуляторная батарея может не иметь емкости 100 ампер-часов с самого начала. Глубина разряда (DoD) — это величина, обратная состоянию заряда (SoC), как показано на следующем рисунке.
[Источник: Андре Паквуд]
Чтобы измерить уровень заряда аккумулятора, выполните следующие действия:
- Если уровень электролита в аккумуляторе превышает 48,9 ° C (120 ° F), дайте ему остыть.
- Измерьте температуру электролита (рекомендуется).Если аккумулятор не заряжался или не разряжался в течение последних четырех часов, можно использовать температуру окружающей среды или окружающего воздуха.
- Измерение удельного веса каждой ячейки залитой (влажной), незапечатанной (с крышками заливной горловины) свинцово-кислотной батареи с помощью ареометра (или рефрактометра) или Измерьте напряжение холостого хода (OCV) герметичных залитых батарей и батарей VRLA с точным (0,5% или лучше) цифровым вольтметром.
- Если характеристики уровня заряда (SoC) производителя аккумулятора недоступны для аккумулятора, выберите соответствующую таблицу ниже для соответствующего типа аккумулятора для приблизительного значения.Если вы не уверены в типе батареи, обратитесь к Разделу 7.1 для получения дополнительной информации. Для заливных (влажных), негерметичных (с крышками заливной горловины) свинцово-кислотных аккумуляторов, не требующих особого ухода (Sb / Ca) или стандартных (Sb / Sb), используйте зависимость удельного веса от температуры при различных состояниях заряда (SoC). для влажного малообслуживаемого (Sb / Ca) или стандартного (Sb / Sb) стола аккумулятора или зависимости удельного веса от температуры при различных состояниях заряда (SoC) для влажного негерметичного «необслуживаемого» (Ca / Ca) Таблица аккумуляторов или напряжение холостого хода (OCV) в зависимости отТаблица температуры при различных состояниях заряда (SoC) для влажных малообслуживаемых (Sb / Ca) или стандартных (Sb / Sb) аккумуляторов. Для влажных, герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, не требующих обслуживания (Ca / Ca) или VRLA (AGM или Gel Cell), используйте зависимость напряжения холостого хода (OCV) от температуры при различных состояниях заряда (SoC) для влажных аккумуляторов. Таблица «Необслуживаемые» (Ca / Ca) батареи.
- Основываясь на температуре электролита (или окружающей среды) и измерении, определите состояние заряда (SoC) из соответствующей строки температуры и столбца SoC в выбранной таблице.Может потребоваться некоторая интерполяция.
Доступна загружаемая таблица с температурной компенсацией заряда батареи (SoC) Table . При печати эта электронная таблица Excel образует одну страницу, содержащую таблицу с измерениями удельного веса и напряжения холостого хода в зависимости от температуры в зависимости от различных состояний заряда. Эта таблица предназначена для залитых (влажных) батарей с низким уровнем обслуживания (Ca / Sb), залитых (влажных) стандартных (Sb / Sb) и затопленных (влажных) «необслуживаемых» (Ca / Ca) или VRLA (AGM или гелевых) батарей. .Размер файла составляет примерно 22 КБайт.
[вернуться к оглавлению]
4.4.1. Удельный вес в зависимости от температуры при различных состояниях заряда (SoC) для затопленной (влажной) малообслуживаемой (Sb / Ca) или стандартной (Sb / Sb) батареи Таблица
Использование ареометра (или рефрактометра) с температурной компенсацией для измерения удельного веса является наиболее точным способом определения SoC свинцово-кислотных аккумуляторов, залитых водой (влажных), не герметичных (с крышками заливной горловины). Когда SoC, измеренный ареометром (или рефрактометром), существенно не согласуется с SoC, измеренным точным цифровым вольтметром, это, вероятно, связано с сульфатацией.Если вы подозреваете, что батарея сульфатирована, вероятно, так оно и есть, особенно если она не держит заряд, не заряжалась какое-то время или постоянно недозаряжалась. Дополнительную информацию о сульфатировании см. В Разделе 16. В этой таблице есть базовый уровень, который предполагает, что значение удельного веса (SG) 1,265 для полностью заряженного (100% SoC), затопленного (влажного) с низким уровнем обслуживания (Sb / Ca) или стандартного ( Sb / Sb) свинцово-кислотный аккумулятор в состоянии покоя при температуре 77 ° F (25 ° C). Показания удельного веса батареи при 100% SoC будут зависеть от химического состава пластины, поэтому, если возможно, проверьте спецификации производителя батареи на предмет определения состояния заряда для измеряемой батареи.Если исходные данные для 100% SoC неизвестны, см. Раздел 9.5. Как узнать, что аккумулятор полностью заряжен? В зависимости от химического состава пластины удельный вес может варьироваться от 1,215 до 1,300 для полностью заряженных залитых (влажных) автомобильных аккумуляторов с низким уровнем обслуживания (Sb / Ca) или стандартных (Sb / Sb) при температуре 77 ° F (25 ° C) и быть выше в батареях глубокого разряда.
Удельная масса в зависимости от температуры
при различных состояниях заряда (SoC)
для затопленных (влажных) малообслуживаемых (Sb / Ca)
или стандартных (Sb / Sb) аккумуляторов Таблица
Температура электролита (по Фаренгейту) | Температура электролита (Цельсия) | 100% SoC | 75% SoC | 50% SoC | 25% SoC | 0% SoC |
120 ° | 48.9 ° | 1,249 | 1.209 | 1,174 | 1,139 | 1,104 |
110 ° | 43,3 ° | 1,253 | 1,213 | 1,178 | 1.143 | 1,108 |
100 ° | 37,8 ° | 1,257 | 1,217 | 1,182 | 1,147 | 1,112 |
90 ° | 32,2 ° | 1.261 | 1,221 | 1,186 | 1,151 | 1,116 |
77 ° | 25 ° | 1,265 | 1,225 | 1,190 | 1,155 | 1,120 |
70 ° | 21.1 ° | 1,269 | 1,229 | 1,194 | 1,159 | 1,124 |
60 ° | 15,6 ° | 1,273 | 1,233 | 1,198 | 1,163 | 1.128 |
50 ° | 10,0 ° | 1,277 | 1,237 | 1.202 | 1,167 | 1,132 |
40 ° | 4,4 ° | 1,281 | 1.241 | 1,206 | 1,171 | 1,136 |
30 ° | -1,1 ° | 1,285 | 1,245 | 1,210 | 1,175 | 1,140 |
20 ° | -6.7 ° | 1,289 | 1,249 | 1,214 | 1,179 | 1,144 |
10 ° | -12,2 ° | 1,293 | 1,253 | 1,218 | 1.183 | 1,148 |
0 ° | -17,8 ° | 1,297 | 1,257 | 1,222 | 1,187 | 1,152 |
Например, если температура электролита составляет 20 ° F (-6,7 ° C), значение удельного веса будет равно 1.289 для 100% заряда, потому что жидкость более плотная при более низкой температуре. При 100 ° F (37,8 ° C) значение удельного веса будет 1,182 для 50% SoC, а значение 1,104 или ниже при 120 ° F (48,9 ° C) будет указывать на разряженную батарею.
[назад к указателю]
Удельная масса в зависимости от температуры
при различных состояниях заряда (SoC)
для затопленных (влажных) негерметичных «необслуживаемых» (Ca / Ca) батарей Таблица
Температура электролита (по Фаренгейту) | Температура электролита (Цельсия) | 100% SoC | 75% SoC | 50% SoC | 25% SoC | 0% SoC |
120 ° | 48.9 ° | 1,264 | 1,224 | 1,189 | 1,154 | 1,119 |
110 ° | 43,3 ° | 1,268 | 1,228 | 1,193 | 1.158 | 1,123 |
100 ° | 37,8 ° | 1,272 | 1,232 | 1,197 | 1,162 | 1,127 |
90 ° | 32,2 ° | 1.276 | 1,236 | 1.201 | 1,166 | 1,131 |
77 ° | 25 ° | 1,280 | 1,240 | 1.205 | 1,170 | 1,135 |
70 ° | 21.1 ° | 1,284 | 1,244 | 1.209 | 1,174 | 1,139 |
60 ° | 15,6 ° | 1,288 | 1,248 | 1,213 | 1,178 | 1.143 |
50 ° | 10,0 ° | 1,292 | 1,252 | 1,217 | 1,182 | 1,147 |
40 ° | 4,4 ° | 1,296 | 1.256 | 1,221 | 1,186 | 1,151 |
30 ° | -1,1 ° | 1,300 | 1,260 | 1,225 | 1,190 | 1,155 |
20 ° | -6.7 ° | 1,304 | 1,264 | 1,229 | 1,194 | 1,159 |
10 ° | -12,2 ° | 1,308 | 1,268 | 1,233 | 1.198 | 1,163 |
0 ° | -17,8 ° | 1,312 | 1,272 | 1,237 | 1.202 | 1,167 |
Например, для залитой (влажной) аккумуляторной батареи, не требующей обслуживания, если температура электролита составляет 20 ° F (-6.7 ° C), удельный вес будет 1,304 для 100% заряда, потому что жидкость более плотная при более низкой температуре. При 100 ° F (37,8 ° C) значение удельного веса будет 1,197 для 50% SoC, а значение 1,119 или ниже при 120 ° F (48,9 ° C) будет указывать на разряженную батарею.
[вернуться к оглавлению]
КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ГИДРОМЕТРОМ? Ареометр — это недорогое устройство поплавкового типа, используемое для измерения концентрации серной кислоты (удельного веса) в электролите аккумуляторной батареи («аккумуляторной кислоты»).По этим показаниям вы можете легко и точно определить уровень заряда незапечатанной батареи. Ареометр представляет собой стеклянный бочонок или пластиковый контейнер с резиновым наконечником или шлангом на одном конце и грушей из мягкой резины на другом. Внутри бочки или контейнера есть поплавок и откалиброванные градуировки, используемые для измерения удельного веса. Ниже приводится список инструкций по правильному использованию аккумуляторного ареометра: АККУМУЛЯТОРНЫЙ ГИДРОМЕТР [Источник: Popular Mechanics ] [E-Z Red SP101]
|
[вернуться к оглавлению]
Точки замерзания электролита
при различных состояниях заряда
для залитых (влажных) свинцово-кислотных аккумуляторов Таблица
Приблизительно | Приблизительно | Приблизительная точка замерзания электролита |
100% | 0% | -77 ° F |
75% | 25% | -35 ° F |
50% | 50% | -10 ° F |
25% | 75% | 5 ° F |
0% | 100% | 20 ° F |
[вернуться к оглавлению]
4.4.2. Зависимость напряжения холостого хода от температуры при различных состояниях заряда (SoC) для затопленной (влажной) малообслуживаемой (Sb / Ca) или стандартной (Sb / Sb) батареи Таблица
Если аккумулятор герметичен, используйте точный (0,5% или лучше) цифровой вольтметр для измерения напряжения холостого хода аккумулятора (OCV) для определения SoC. Когда SoC, измеренный ареометром (или рефрактометром), существенно не согласуется с SoC, измеренным цифровым вольтметром, это, вероятно, связано с сульфатацией.Если вы подозреваете, что батарея сульфатирована, вероятно, так оно и есть, особенно если она не заряжалась какое-то время или постоянно недозаряжалась. Для получения дополнительной информации о сульфатировании см. Раздел 16. В этой таблице есть базовый уровень, который предполагает, что значение напряжения холостого хода (OCV) 12,65 для полностью заряженного (100% SoC), затопленного (влажного) низкого уровня обслуживания (Sb / Ca) или стандартного (Sb / Sb) свинцово-кислотная аккумуляторная батарея в состоянии покоя, 77 ° F (25 ° C) и с отключенным отрицательным полюсом. Показания OCV для батареи при 100% SoC будут различаться в зависимости от химического состава пластины, поэтому, если возможно, проверьте спецификации производителя батареи на предмет определения состояния заряда для измеряемой батареи.В зависимости от химического состава пластины, напряжение холостого хода может варьироваться от 12,22 до 13,00 для полностью заряженной залитой (влажной) батареи с низким уровнем обслуживания (Sb / Ca) или стандартной (Sb / Sb) при температуре 77 ° F (25 ° C). Батареи глубокого цикла обычно имеют более высокое напряжение, чем автомобильные.
Зависимость напряжения холостого хода (OCV) от температуры
при различных состояниях заряда (SoC)
для затопленных (влажных) малообслуживаемых (Sb / Ca)
или стандартных (Sb / Sb) аккумуляторов Таблица
Температура электролита (по Фаренгейту) | Температура электролита (Цельсия) | 100% SoC | 75% SoC | 50% SoC | 25% SoC | 0% SoC |
120 ° | 48.9 ° | 12,663 | 12,463 | 12,253 | 12.073 | 11,903 |
110 ° | 43,3 ° | 12,661 | 12,461 | 12,251 | 12.071 | 11.901 |
100 ° | 37,8 ° | 12,658 | 12,458 | 12,248 | 12.068 | 11,898 |
90 ° | 32,2 ° | 12.655 | 12,455 | 12,245 | 12.065 | 11,895 |
77 ° | 25 ° | 12.650 | 12.450 | 12,240 | 12.060 | 11.890 |
70 ° | 21,1 ° | 12,643 | 12,443 | 12,233 | 12.053 | 11,883 |
60 ° | 15,6 ° | 12,634 | 12.434 | 12,224 | 12.044 | 11,874 |
50 ° | 10,0 ° | 12,622 | 12,422 | 12,212 | 12.032 | 11,862 |
40 ° | 4.4 ° | 12.606 | 12,406 | 12,196 | 12.016 | 11,846 |
30 ° | -1,1 ° | 12,588 | 12.388 | 12,178 | 11.998 | 11,828 |
20 ° | -6,7 ° | 12,566 | 12,366 | 12,156 | 11,976 | 11.806 |
10 ° | -12,2 ° | 12.542 | 12,342 | 12.132 | 11.952 | 11,782 |
0 ° | -17,8 ° | 12,516 | 12,316 | 12.106 | 11.926 | 11.756 |
Например, для залитой (влажной) малообслуживаемой или стандартной батареи, если температура электролита составляет 20 ° F (-6,7 ° C), значение напряжения холостого хода будет 12,566 для 100% -ного состояния заряда. При 100 ° F (37,8 ° C) значение напряжения холостого хода будет 12,248 для 50% SoC, а значение 11,903 или ниже при 120 ° F (48,9 ° C) будет указывать на разряженную батарею.
4.4.3. Зависимость напряжения холостого хода от температуры при различных состояниях заряда (SoC) для затопленных (влажных) «необслуживаемых» (Ca / Ca) или VRLA (AGM или гелевых) батарей Таблица
Если аккумулятор запломбирован, используйте точный (0.5% или лучше) цифровой вольтметр для измерения напряжения холостого хода батареи (OCV) для определения SoC. Эта таблица содержит базовый уровень, который предполагает, что значение напряжения холостого хода (OCV) 12,78 для полностью заряженной (100% SoC), залитой (влажной) «необслуживаемой» (Ca / Ca) батареи в состоянии покоя, 77 ° F (25 ° C) с отключенной отрицательной клеммой. Показания OCV для батареи при 100% SoC будут различаться в зависимости от химического состава пластины, поэтому, если возможно, проверьте спецификации производителя батареи на предмет определения состояния заряда для измеряемой батареи.В зависимости от химического состава пластины, напряжение холостого хода может варьироваться от 12,6 до 13,1 для полностью заряженных залитых (влажных) «необслуживаемых» (Ca / Ca) батарей и, как правило, выше в глубоком цикле, чем в автомобиле с ITW Pro «Magic». Глаз », который измеряет состояние заряда только в ONE из шести его ячеек.
Ареометр встроенный «Magic Eye»
[Источник: Popular Mechanics ]
Зависимость напряжения холостого хода (OCV) от температуры
при различных состояниях заряда (SoC)
для затопленного (влажного) «необслуживаемого» (Ca / Ca)
или Таблица батарей VRLA (AGM или гелевых элементов)
Температура электролита (по Фаренгейту) | Температура электролита (Цельсия) | 100% SoC | 75% SoC | 65% SoC | 50% SoC | 25% SoC | 0% SoC |
120 ° | 48.9 ° | 12,813 | 12,613 | 12,493 | 12,313 | 12.013 | 11,813 |
110 ° | 43,3 ° | 12,811 | 12,611 | 12.491 | 12,311 | 12.011 | 11,811 |
100 ° | 37,8 ° | 12.808 | 12.608 | 12,488 | 12.308 | 12.008 | 11.808 |
90 ° | 32,2 ° | 12.805 | 12.605 | 12,485 | 12.305 | 12.005 | 11.805 |
77 ° | 25 ° | 12.800 | 12.600 | 12.480 | 12,300 | 12.000 | 11.800 |
70 ° | 21,1 ° | 12,793 | 12,593 | 12,473 | 12.293 | 11,993 | 11,793 |
60 ° | 15,6 ° | 12,784 | 12,584 | 12,464 | 12,284 | 11.984 | 11,784 |
50 ° | 10.0 ° | 12,772 | 12,572 | 12,452 | 12,272 | 11.972 | 11,772 |
40 ° | 4,4 ° | 12,756 | 12,556 | 12.436 | 12,256 | 11.956 | 11,756 |
30 ° | -1,1 ° | 12,738 | 12,538 | 12,418 | 12,238 | 11.938 | 11.738 |
20 ° | -6,7 ° | 12,716 | 12,516 | 12,396 | 12,216 | 11.916 | 11,716 |
10 ° | -12,2 ° | 12.692 | 12.492 | 12,372 | 12.192 | 11,892 | 11,692 |
0 ° | -17,8 ° | 12,666 | 12,466 | 12,346 | 12.166 | 11,866 | 11,666 |
Например, для залитой (влажной) аккумуляторной батареи, не требующей обслуживания, если температура окружающей среды составляет 20 ° F (-6,7 ° C), значение напряжения холостого хода будет 12,716 для 100% заряда. При 100 ° F (37,8 ° C) значение напряжения холостого хода будет 12,308 для 50% SoC, а значение 11,813 или ниже при 120 ° F (48,9 ° C) будет указывать на полностью разряженный аккумулятор.
[вернуться к оглавлению]
4.4.4. Интерпретация измерений SoC
Если уровень заряда на НИЖЕ 75% при использовании удельного веса, теста напряжения или встроенного ареометра, не показывает «хорошее» ( зеленый или синий ), то батарея имеет низкий уровень заряда и требует подзарядки перед продолжением действия . Если аккумулятор герметичен, в нем может быть низкий уровень электролита, особенно в жарком климате. Вы должны заменить батарею в одном из следующих случаев:
- Если есть.050 (иногда выражается как 50 «точек») или более разница в показании удельного веса между самой высокой и самой низкой ячейкой, у вас слабая или мертвая ячейка (я). Применение заряда EQUALIZING в соответствии с процедурами производителя батареи может исправить это состояние. (См. Раздел 9.1.4.)
- Если аккумулятор не заряжается до 75% или более уровня заряда или если встроенный ареометр по-прежнему не показывает «хорошо» ( зеленый или синий ), что означает 65% SoC или лучше ).
- Если приложена умеренная нагрузка и ток отсутствует или протекает очень мало, вероятно, имеется открытый элемент или полностью сульфатированная батарея. Без нагрузки показания вольтметра могут указывать, а могут и не указывать на обрыв.
- Если цифровой вольтметр показывает от 10,45 до 10,65 вольт, вероятно, произошло короткое замыкание элемента. Закороченная ячейка вызывается соприкосновением пластин, накоплением осадка («грязи») или «образованием деревьев» между пластинами.
[вернуться к оглавлению]
4.5. Тестирование производительности или емкости
под нагрузкойНагрузочное тестирование производительности используется для определения способности батареи производить ток. Нагрузочное тестирование емкости предназначено для определения резервной емкости или емкости аккумулятора в ампер-часах. Основная цель автомобильного аккумулятора — запустить двигатель, поэтому производительность аккумулятора (или способность производить большой ток) является важным испытанием.
Внутреннее сопротивление батареи можно рассчитать по следующей формуле: Внутреннее сопротивление = Падение напряжения / Ток нагрузки.
4.5.1. Характеристики батареи (метод сильного тока)
Если уровень заряда аккумулятора составляет 75% или выше или имеет «хороший» встроенный ареометр, вы можете проверить аккумулятор под нагрузкой одним из следующих методов:
- С помощью тестера проводимости аккумулятора проверьте аккумулятор. Обратите внимание, что точность тестирования проводимости значительно улучшается, когда аккумулятор заряжен на 50% или более. В большинстве автосалонов, автозапчастей и магазинов аккумуляторов есть тестеры проводимости аккумуляторов, а некоторые бесплатно проверяют производительность или емкость аккумулятора. (Рекомендуемый метод).
- С помощью тестера нагрузки аккумулятора приложите нагрузку, равную половине номинального значения CCA аккумулятора, в течение 15 секунд.
- С помощью тестера нагрузки аккумуляторной батареи приложите нагрузку, равную половине номинальной мощности усилителя холодного пуска OEM, в течение 15 секунд.
- Отключите зажигание и проверните двигатель стартером на 15 секунд.
ВО ВРЕМЯ испытания под нагрузкой напряжение на исправной батарее НЕ упадет ниже напряжения, указанного в следующей таблице для электролита при указанных температурах:
Нагрузочное испытание на производительность
Температура электролита по Фаренгейту | Температура электролита по Цельсию | Минимальное напряжение под нагрузкой |
100 ° | 37.8 ° | 9,9 |
90 ° | 32,2 ° | 9,8 |
80 ° | 26,7 ° | 9,7 |
70 ° | 21.1 ° | 9,6 |
60 ° | 15,6 ° | 9,5 |
50 ° | 10,0 ° | 9,4 |
40 ° | 4,4 ° | 9.3 |
30 ° | -1,1 ° | 9,1 |
20 ° | -6,7 ° | 8,9 |
10 ° | -12,2 ° | 8,7 |
0 ° | -17.8 ° | 8,5 |
[Источник: BCI
[вернуться к оглавлению]
4.5.2. Емкость аккумулятора (метод слабого тока)
Батареи с резервной емкостью или номинальной емкостью в ампер-часах можно проверить с помощью теста медленной разрядки под нагрузкой. Для этого испытания требуются амперметр постоянного тока и регулируемая резистивная нагрузка, например, 12-вольтовые лампы, соединенные параллельно. Обратите внимание, что в этом тесте , а не , проверяет работоспособность батареи (способность вырабатывать достаточно большой ток для запуска двигателя), но если батарея не проходит этот тест, она, вероятно, также не пройдет тест на нагрузочную способность высокого тока, описанный в Разделе 4.5.1 выше.
Если аккумулятор полностью заряжен, поверхностный заряд был удален , и вы знаете номинал резервной емкости (RC) аккумулятора, то вы можете проверить резервную емкость аккумулятора, приложив постоянную нагрузку 25 ампер и разряд батареи до номинальной резервной емкости за считанные минуты, как определено производителем батареи. Например, если у вас есть батарея с номиналом RC на 120 минут, то при 80 градусах F (26,7 градуса C) измерьте количество минут, необходимое для разрядки полностью заряженной батареи с постоянной нагрузкой 25 А до 10.5 вольт. Не разряжайте аккумулятор ниже 10,5 В, так как вы можете повредить аккумулятор.
Если аккумулятор полностью заряжен, поверхностный заряд был удален , и вы знаете номинал аккумулятора ампер-час , то вы можете проверить емкость аккумулятора, применив определенную нагрузку и разрядив аккумулятор до номинального значения. Емкость в ампер-часах, определенная производителем батареи. Обычно разрядная нагрузка — это сопротивление, которое разряжает аккумулятор за 20 часов (C / 20) для автомобильных (SLI) и движущихся батарей глубокого цикла и за восемь часов (C / 8) для стационарных аккумуляторов глубокого разряда.Например, если у вас есть батарея номиналом 100 ампер-часов (C / 20), то при постоянной нагрузке в пять ампер батарея разряжается до номинальной емкости в ампер-часах примерно за 20 часов (100 Ач / 20 часов = 5 ампер). . Чтобы определить емкость, при температуре 80 ° F (26,7 ° C) измерьте количество часов, необходимое для разрядки полностью заряженной батареи со скоростью разряда до 10,5 В. По мере разряда батареи сопротивление должно быть уменьшено, чтобы поддерживать постоянную разрядную нагрузку, в данном примере на уровне пяти ампер.Не разряжайте аккумулятор ниже 10,5 В, так как вы можете повредить аккумулятор.
Батарея с 80% или более от первоначальной номинальной емкости или производительности производителя считается подходящей для большинства приложений. Некоторым новым батареям может потребоваться до 30 циклов зарядки / разрядки «предварительной подготовки», прежде чем они достигнут своей номинальной емкости. Если аккумулятор прошел испытание под нагрузкой на емкость, пропустите следующий тест, раздел 4.6 «Тест обратного возврата», и перейдите к разделу 4.7. Подзарядка ниже.
[вернуться к оглавлению]
4.6. Отскок назад тест
Если аккумулятор прошел испытание на высокие токи, перейдите к разделу 4.7. Подзарядка ниже. Если нет, снимите нагрузку, подождите десять минут и измерьте состояние заряда. Если уровень заряда батареи меньше 75%, зарядите батарею (см. Раздел 9.) и снова проведите тест под нагрузкой. Если батарея не проходит нагрузочный тест во второй раз или возвращается к уровню SoC менее 75%, замените батарею, так как она не имеет необходимых характеристик при высоком токе (CCA).
[вернуться к оглавлению]
4.7. Перезарядка
В хорошо вентилируемом помещении вам следует как можно скорее зарядить аккумулятор до 100% SoC, чтобы предотвратить сульфатирование свинца и восстановить его максимальную производительность.
[вернуться к оглавлению]
4.8. Пополнение
Когда незапечатанная залитая (мокрая) батарея (с крышками заливной горловины) остынет до комнатной температуры, перепроверьте уровни электролита и, при необходимости, долейте до нужного уровня дистиллированную воду.См. Информацию об уровне электролита в разделе 3.2.
<<< Предыдущая [Дом] [Верхний] Далее >>>
BU-903: Как измерить состояние заряда
Изучите измерения SoC и почему они неточны.
Метод измерения напряжения
Измерение степени заряда по напряжению — это просто, но оно может быть неточным, поскольку материалы и температура элементов ячеек влияют на напряжение. Самая вопиющая ошибка SoC, основанная на напряжении, возникает при нарушении работы аккумулятора зарядом или разрядом.Возникающее в результате перемешивание искажает напряжение, и оно больше не соответствует правильному эталону SoC. Для получения точных показаний аккумулятор должен находиться в разомкнутой цепи не менее четырех часов; Производители свинцово-кислотных аккумуляторов рекомендуют 24 часа. Это делает метод SoC на основе напряжения непрактичным для батареи в активной нагрузке.
Каждый химический состав батареи имеет свой уникальный характер разряда. В то время как SoC на основе напряжения достаточно хорошо работает для свинцово-кислотных аккумуляторов, которые не работают, плоская кривая разрядки никелевых и литиевых аккумуляторов делает метод напряжения неприменимым.
Кривые напряжения разряда для литий-марганца, литий-фосфата и NMC очень плоские, и 80 процентов накопленной энергии остается в плоском профиле напряжения. Хотя эта характеристика желательна в качестве источника энергии, она представляет проблему для измерения топлива на основе напряжения, поскольку она показывает только полный заряд и низкий заряд; важная средняя часть не может быть оценена точно. На рисунке 1 показан плоский профиль напряжения литий-фосфатных (LiFePO) аккумуляторов.
Рисунок 1: Напряжение разряда фосфата лития-железа.
Li-фосфат имеет очень плоский профиль разряда, что затрудняет оценку напряжения для оценки SoC.
Свинцово-кислотные пластины имеют разный состав, что необходимо учитывать при измерении SoC напряжением. Кальций, добавка, которая делает батарею необслуживаемой, повышает напряжение на 5–8 процентов. Кроме того, тепло повышает напряжение, а холод вызывает его уменьшение. Поверхностный заряд еще больше вводит в заблуждение оценки SoC, показывая повышенное напряжение сразу после заряда; кратковременная разрядка перед измерением нейтрализует ошибку.Наконец, аккумуляторы AGM вырабатывают немного более высокое напряжение, чем их эквивалент.
При измерении SoC по напряжению холостого хода (OCV) напряжение батареи должно быть «плавающим» без подключенной нагрузки. Это не относится к современным автомобилям. Паразитные нагрузки для служебных функций переводят аккумулятор в состояние напряжения квазизамкнутой цепи (CCV).
Несмотря на неточности, большинство измерений SoC частично или полностью полагаются на напряжение из-за простоты. SoC на основе напряжения популярна в инвалидных колясках, скутерах и гольф-карах.Некоторые инновационные BMS (системы управления батареями) используют периоды отдыха для корректировки показаний SoC в рамках функции «обучения». На рисунке 2 показан диапазон напряжений свинцово-кислотного моноблока 12 В от полностью разряженного до полностью заряженного.
| Рисунок 2: Диапазон напряжения свинцово-кислотного моноблока 12 В от полностью разряженного до полностью заряженного. Источник: Power-Sonic |
Ареометр
Ареометр предлагает альтернативу измерению SoC затопленных свинцово-кислотных аккумуляторов.Вот как это работает: когда свинцово-кислотная батарея принимает заряд, серная кислота становится тяжелее, что приводит к увеличению удельного веса (SG). Когда SoC уменьшается из-за разряда, серная кислота удаляется из электролита и связывается с пластиной, образуя сульфат свинца. Плотность электролита становится легче и водоподобнее, а удельный вес — ниже. В таблице 2 приведены показания BCI стартерных батарей.
| Приблизительное состояние заряда | Средний удельный вес | Напряжение холостого хода | |||
| 2 В | 6 В | 8 В | 12 В | ||
| 100% | 1.265 | 2,10 | 6,32 | 8,43 | 12,65 |
| 75% | 1,225 | 2,08 | 6,22 | 8,30 | 12,45 |
| 50% | 1,190 | 2,04 | 8,16 | 12,24 | |
| 25% | 1,155 | 2,01 | 6,03 | 8,04 | 12,06 |
| 0% | 1,120 | 1.98 | 5,95 | 7,72 | 11,89 |
Таблица 2: Стандарт BCI для оценки SoC стартерной батареи с сурьмой.
Показания снимаются при 26 ° C (78 ° F) после 24-часового отдыха.
В то время как BCI (Международный совет по батареям) указывает удельный вес полностью заряженной стартерной батареи на уровне 1,265, производители аккумуляторов могут использовать 1,280 и выше. Увеличение удельного веса приведет к перемещению показаний SoC вверх в справочной таблице.Более высокий удельный вес улучшит характеристики батареи, но сократит срок ее службы из-за повышенной коррозионной активности.
Помимо уровня заряда и плотности кислоты, низкий уровень жидкости также изменит SG. Когда вода испаряется, показания удельного веса повышаются из-за более высокой концентрации. Батарея также может быть переполнена, что снижает количество. При добавлении воды дайте время для перемешивания, прежде чем проводить измерение удельного веса.
Удельный вес зависит от типа аккумуляторной батареи. В аккумуляторах глубокого разряда используется плотный электролит с удельной массой до 1.330 для получения максимальной удельной энергии; авиационные батареи имеют удельную плотность около 1,285; тяговые батареи для вилочных погрузчиков обычно стоят 1,280; стартерные батареи идут по 1,265; а стационарные батареи имеют низкий удельный вес 1,225. Это уменьшает коррозию и продлевает срок службы, но снижает удельную энергию или емкость.
В мире батарей нет ничего абсолютного. Удельный вес полностью заряженных аккумуляторов глубокого цикла той же модели может составлять от 1,270 до 1,305; полностью разряженные, эти батареи могут варьироваться от 1 до 1.097 и 1.201. Температура — еще одна переменная, которая изменяет показание удельного веса. Чем холоднее падает температура, тем выше (плотнее) становится значение удельного веса. В таблице 3 показана плотность удельного веса батареи глубокого разряда при различных температурах.
| Температура электролита | Плотность при полной зарядке | Таблица 3: Соотношение удельного веса и температуры батареи глубокого разряда. Более низкие температуры обеспечивают более высокие значения удельного веса. | |
| 40 ° C | 104 ° F | 1,266 | |
| 30 ° C | 86 ° F | 1,273 | |
| 20 ° C | 68 ° F | 1,280 | |
| 10 ° C | 50 ° F | 1,287 | |
| 0 ° C | 32 ° F | 1,294 | |
Неточности в показаниях удельного веса также могут возникать, если аккумулятор расслоился, что означает небольшую концентрацию сверху и тяжелый снизу.(См. BU-804c: Потеря воды, стратификация кислоты и поверхностный заряд). Высокая концентрация кислоты искусственно повышает напряжение холостого хода, что может ввести в заблуждение оценки SoC из-за ложных показаний SG и напряжения. Электролит должен стабилизироваться после заряда и разряда, прежде чем снимать показания SG.
Подсчет кулонов
Ноутбуки, медицинское оборудование и другие профессиональные портативные устройства используют подсчет кулонов для оценки SoC путем измерения входящего и выходящего тока.Ампер-секунда (As) используется как для заряда, так и для разряда. Название «кулон» было дано в честь Шарля-Огюстена де Кулона (1736–1806), который наиболее известен разработкой закона Кулона. (См. BU-601: Как работает интеллектуальная батарея?)
Хотя это элегантное решение сложной проблемы, потери сокращают общую поставленную энергию, а то, что доступно в конце, всегда меньше, чем было вложено. Несмотря на это, счет кулонов работает хорошо, особенно с литий-ионными батареями, которые обладают высокой эффективностью кулонов и низким саморазрядом.Были внесены улучшения за счет учета старения и саморазряда в зависимости от температуры, но по-прежнему рекомендуется периодическая калибровка, чтобы привести «цифровую батарею» в гармонию с «химической батареей». (См. BU-603: Как откалибровать «умную» батарею)
Чтобы преодолеть калибровку, современные датчики уровня топлива используют функцию «обучения», которая оценивает, сколько энергии аккумулятор выдал при предыдущей разрядке. Некоторые системы также соблюдают время зарядки, потому что выцветший аккумулятор заряжается быстрее, чем хороший.
Создатели современных BMS заявляют о высокой точности, но реальная жизнь часто показывает обратное. Большая часть выдумки скрыта за причудливым считыванием. Смартфоны могут показывать 100-процентный заряд, когда батарея заряжена только на 90 процентов. Инженеры-конструкторы говорят, что показания SoC на новых батареях для электромобилей могут отличаться на 15 процентов. Сообщается о случаях, когда у водителей электромобилей заканчивается заряд, а на указателе уровня топлива остается 25-процентное показание SoC.
Импедансная спектроскопия
Состояние заряда батареи также можно оценить с помощью импедансной спектроскопии с использованием комплексного метода моделирования Spectro ™.Это позволяет снимать показания SoC при постоянной паразитной нагрузке 30А. Поляризация напряжения и поверхностный заряд не влияют на показания, поскольку SoC измеряется независимо от напряжения. Это открывает возможности для применения в автомобилестроении, где одни батареи разряжаются дольше других во время тестирования и отладки и нуждаются в зарядке перед транспортировкой. Измерение SoC методом импедансной спектроскопии также можно использовать для систем выравнивания нагрузки, в которых батарея постоянно заряжается и разряжается.
Измерение SoC независимо от напряжения также поддерживает док-станции и выставочные залы.При открытии двери автомобиля возникает паразитная нагрузка около 20 А, которая вызывает возбуждение аккумулятора и искажает измерения SoC на основе напряжения. Метод Spectro ™ помогает отличить разряженную батарею от батареи с подлинным дефектом.
Измерение SoC методом импедансной спектроскопии ограничивается новой батареей с заведомо хорошей емкостью; емкость должна быть прибита и иметь неизменное значение. Хотя показания SoC возможны при постоянной нагрузке, аккумулятор не может заряжаться во время теста.
На рисунке 4 показаны результаты испытаний импедансной спектроскопии после удаления с батареи паразитной нагрузки 50 А.Как и ожидалось, напряжение разомкнутой клеммы повышается как часть восстановления, но показания Spectro ™ остаются стабильными. Устойчивые результаты SoC также наблюдаются после снятия заряда, когда напряжение нормализуется как часть поляризации.
| Рис. 4: Соотношение напряжения и измерений, выполненных методом импедансной спектроскопии после снятия нагрузки. Аккумулятор восстанавливается после снятия нагрузки. Показания Spectro SoC остаются стабильными при повышении напряжения. |
Как использовать ареометр для измерения удельного веса
Вы можете измерить удельный вес с помощью ареометра, если вы залиты свинцово-кислотные батареи, у которых наверху крышки вы можете удалить, чтобы добраться до жидкости (электролита) внутри. Затем найдите удельный вес в следующей таблице, чтобы найти Глубина разряда (DOD) аккумуляторной батареи, которую вы взяли электролит от. Если у вас запаянные батареи то там нет съемных колпачков, и вы не можете этого сделать.
| DOD | Аккумулятор 2 В | Аккумулятор 12 В | Аккумулятор 24 В | Аккумулятор 48 В | удельный вес |
|---|---|---|---|---|---|
| 0% | 2,10 | 12,70 | 25,40 | 50,80 | 1,265 |
| 10% | 2,09 | 12,58 | 25.16 | 50,32 | 1,249 |
| 20% | 2,08 | 12,46 | 24,92 | 49,84 | 1,233 |
| 30% | 2,06 | 12,36 | 24,72 | 49,44 | 1,218 |
| 40% | 2,05 | 12,28 | 24.56 | 49,12 | 1,204 |
| 50% | 2,03 | 12.20 | 24,40 | 48,80 | 1,190 |
| 60% | 2,02 | 12,12 | 24,24 | 48,48 | 1,176 |
| Выпущено | 1,75 | 11,90 | 23.80 | 47,60 | 1,120 |
Электролит содержит смесь серной кислоты и дистиллированной воды.
Предупреждение: эти батареи содержат серную кислота. Всегда надевайте защитные очки и резиновые или ПВХ перчатки при работе с их.
Показания не будут точными, если вы только что добавили воды. Подожди пока перед тестированием, чтобы новая вода успела смешаться с имеющийся электролит.
Каждая батарея состоит из одной или нескольких ячеек. На фото ниже есть три клетки. Чтобы получить доступ к электролиту, просто удалите колпачок, обычно откручивая его. Убедитесь, что вы не уронили что-нибудь в камеру.
Ячейки аккумулятора.
Колпачок снят.
Самый лучший, самый простой в использовании и доступный по цене тип ареометра — это тот, который представляет собой герметичный цилиндр с грушей на одном конце и маленькая гибкая трубка на другом конце (см. схему ниже.) Внутри есть поплавок, что-то похожее на то, что вы видели бы в ртути термометр. Убедитесь, что у вас есть тот, который сообщает вам значения для удельный вес, и на нем не только цвета. Следующий диаграмма показывает, как его использовать.
Использование поплавкового ареометра.
Если на поплавке ареометра есть числовые значения для конкретных гравитации, запишите значение и аккумулятор, который вы хотите измеряется.Если значений нет, зеленый цвет означает, что аккумулятор заряжен, белый цвет означает, что он нуждается в зарядке, а красный означает, что он сильно разряжен и нуждается в зарядке, но это очень приблизительные показатели. Желательно иметь фактические значения. так как вы можете сравнивать значения для разных ячеек и лучше контролировать здоровье каждой клетки.
Коэффициенты поправки на температуру
Удельный вес будет варьироваться в зависимости от температуры внутри батареи.В инструкции к вашим батареям вы узнаете, какое исправление применять. Например, так написано в мануале Surrette / Rolls. для температур в диапазоне от 0 до 130 ° F или от -17,8 до 54,4 ° C. Используйте приведенные ниже уравнения или для температур ниже 70 ° F (21 ° C). отнимите 0,03 на каждые 10 ° F (5 ° C) температуры ниже 70 ° F, а для температур выше 70 ° F добавьте 0,03 для каждые 10 ° F выше 70 ° F.
- Поправочный коэффициент (по Фаренгейту) = (0,331 x Температура_батареи_в_F — 23) / 100
- Поправочный коэффициент (по Цельсию) = (0.595 x Температура_батареи_в_C — 12,5) / 100
Многие инверторы или контроллеры заряда имеют температуру батареи датчик, который вы прикрепляете к аккумуляторной батарее где-нибудь, чтобы контролировать температура. Обычно у них есть ЖК-дисплей, который можно запросить. выясни это. Направляя инфракрасный термометр сбоку от одна из батарей в середине вашего батарейного блока также будет дать температуру.
Ареометр с круговой шкалой для измерения удельного веса
Ниже представлен ареометр другого типа с циферблатом вместо поплавка.Это немного менее надежно, потому что циферблат может немного заедать, когда превращение.
Циферблатный ареометр.
Крупный план циферблата.
Всасывание электролита в ареометр.
Чтение циферблата.
.