Степень зарядки автомобильного аккумулятора: Заряд автомобильного аккумулятора по напряжению

Таблица уровня заряда аккумулятора в зависимости от напряжения. Экопарк Z

В декабре 2018-го года наконец приобрёл в АВТО49 автомобильную зарядку с двумя USB-разъёмами, цифровыми вольтметром и термометром. Проверил напряжение аккумулятора ПЛИМУТа — 11,9 В. Это означает, что осталось примерно 20 % номинального заряда. Пора забрать аккумулятор домой и поставить на зарядку.

Какова норма заряда аккумулятора автомобиля и как её проверить

Аккумулятор (аккумуляторная батарея или АКБ) является один из ключевых узлов автомобиля. Основная роль автомобильного аккумулятора – подача тока на стартер в момент пуска двигателя.

Кроме того, при неработающем двигателе АКБ обеспечивает функционирование различных устройств (подсветка, звуковая система, сигнал и другие потребители тока). На стоянке батарея обеспечивает работу охранной системы.

Да и во время поездки, когда генератор не справляется с нагрузкой, аккумулятор приходит ему на помощь.

Нормальное функционирование бортовой сети автомобиля возможно лишь с аккумулятором, у которого заряд в норме.

Поэтому сегодня мы обсудим, какая же норма заряда для АКБ.

Содержание статьи

• 1. Норма заряда АКБ
• 2. Как проверить заряд автомобильного аккумулятора?
• 3. Что делать, если заряд аккумулятора не соответствует норме?

Норма заряда АКБ

Одним из основных параметров состояния автомобильной аккумуляторной батареи является напряжение. С помощью напряжения проверяется определённая норма заряда аккумулятора. Поэтому, владельцу автомобиля необходимо знать какое нормальное значение напряжения АКБ.

Если аккумулятор быстро разряжается, то следует проверить ток утечки на автомобиле.

Норма напряжения аккумуляторной батареи из шести банок в заряженном состоянии составляет 12,6─12,9 вольта. То есть, напряжение одного полностью заряженного элемента равно 2,1─2,15 вольта. Меньшее значение показывает, что аккумулятор разряжен.

Но это не значит, что его нельзя использовать. В идеале, конечно, нужно поддерживать батарею полностью заряженной.

Но на практике такое можно осуществить, только если полностью зарядить аккумулятор, а затем подавать на выводы ток, равный саморазряду.

Так что АКБ редко находится в полностью заряженном состоянии. Ниже можно посмотреть зависимость напряжения и степени зарядки батареи.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
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

Что касается нормы заряда, то в большинстве случаев не рекомендуется эксплуатировать аккумулятор с напряжением менее 12 вольт. В этом случае его нужно ставить на зарядку.

Эксплуатация АКБ в таком состоянии отрицательно сказывается на состоянии батареи. Это способствует увеличению сульфатации пластин и как следствие, приводит к уменьшению ёмкости аккумулятора.

Критической нормой напряжения можно назвать 10,8 вольта. Ниже этого значения напряжение опускаться не должно. Это называется глубокий разряд АКБ, который очень вреден для батареи и сильно сокращает срок её службы.

Особенно вреден глубокий разряд для кальциевых необслуживаемых аккумуляторов. Для них 2─3 таких глубоких разряда приводят к выходу из строя. После такого падения напряжения они необратимо теряют часть своей ёмкости.

Как Вы видели в таблице выше, со степенью зарядки неразрывно связана плотность электролита. Это действительно так. Норму заряда аккумулятора можно проконтролировать не только по напряжению на его выводах, но и по величине плотности электролита.

У полностью заряженной аккумуляторной батареи значение плотности должно быть 1,27─1,29 гр./см³. Измеряется плотность электролита специальным прибором – ареометром.

Стоит отметить ещё один важный момент, связанный с нормой напряжения АКБ. Если быть точным в определениях, то величина, измеряемая на выводах аккумулятора в разомкнутой цепи (не подключён к автомобилю), называется ЭДС.

ЭДС, как и напряжение, измеряется в вольтах и представляет собой работу, затрачиваемую на перемещение плюсового заряда между выводами батареи.

Без электродвижущей силы на выводах аккумуляторной батареи не будет напряжения. Напряжение и ЭДС присутствуют на выводах источника питания даже без протекания тока в цепи.

Что это значит на практике? Допустим, вы зарядили аккумулятор и ЭДС на его выводах 12,6 вольта. После установки на автомобиль и замера напряжения величина будет 12,4─12,5 вольта. Это норма и не стоит беспокоиться по этому поводу. Теперь поговорим об инструментарии для измерения напряжения АКБ.

Как проверить заряд автомобильного аккумулятора?

Для проверки напряжения аккумулятора используется вольтметр или мультиметр в режиме измерения напряжения.

Для того чтобы измерить напряжение мультиметром, нужно перевести его в режим измерения напряжения. Затем щупами приложить к выводам батареи и прибор покажет значение напряжения.

Полярность в этом случае соблюдать необязательно, поскольку Вам нужна только величина. Если Вы приложите красный щуп на минус, а чёрный на плюс, то прибор просто покажет отрицательное значение.

На фото ниже показан результат измерения напряжения подсевшего аккумулятора.

Также норму заряда аккумулятора можно проконтролировать с помощью такого прибора, как нагрузочная вилка. В составе этого прибора имеется вольтметр, с помощью которого и проводится измерение.

Помимо нормы заряда АКБ, нагрузочная вилка даёт возможность оценить реальное состояние аккумуляторной батареи. Для этого делается измерение напряжения с сопротивлением в режиме замкнутой цепи.

Фактически вилка имитирует нагрузку на аккумулятор при пуске автомобильного мотора.

Перед тем как проводить тест, батарею нужно полностью зарядить. Чтобы провести тест нагрузочной вилкой, подключите клеммы к выводам аккумулятора и подайте нагрузку на пять секунд. На пятой секунде засеките значение напряжения на вольтметре.

Если оно упало ниже 9 вольт, то пора подумать о замене АКБ. Норма на работоспособном аккумуляторе – это падение напряжение до 10─10,5 вольта. После падения величина напряжения должна немного увеличиться. На видео ниже можно посмотреть процесс тестирования наглядно.

В принципе есть ещё один способ оценки нормы заряда аккумулятора. Можно измерить среднюю плотность электролита по банкам, а затем по таблице выше посмотреть степень заряженности. Но обычно так никто не делает.

Гораздо удобнее воспользоваться вольтметром. Плотность электролита обычно измеряют после зарядки АКБ для оценки эффективности этого процесса.

Что делать, если заряд аккумулятора не соответствует норме?

Ответ на этот вопрос простой. Если заряд АКБ не в норме, батарею нужно зарядить.

Можно выделить три основные разновидности зарядки:

• ускоренная. Этот режим ещё часто называют Boost и его можно встретить на многих современных зарядных устройствах (ЗУ). В таком режиме норма заряда АКБ не набирается, но его вполне хватает, чтобы завести двигатель. Этот вид зарядки используется, когда вам нужно срочно ехать, а батарея села. Такой режим не рекомендуется использовать постоянно. Здесь заряд ускоряется за счёт увеличения силы тока, что срок эксплуатации аккумулятора;
• с постоянным напряжением. Этот вид зарядки подразумевает поддержание постоянного напряжения на выводах. Такой режим используется в режиме автоматического заряда на большинстве ЗУ.
  Его рекомендуется использовать, когда аккумулятор разряжен не сильно (не ниже 12 вольт). Преимущества этого режима в том, что вам не нужно его контролировать. Зарядное устройство само определит, когда заряд будет в норме и остановит процесс;
• с постоянным током. Этот вариант зарядки подразумевает подачу постоянного тока на аккумулятор. Процесс ведётся в несколько стадий, на которых ток постепенно снижается. Такой режим рекомендуется при зарядке глубоко разряженной аккумуляторной батареи. Он позволяет наиболее полно и равномерно зарядить аккумулятор. Минус в том, что вам придётся постоянно контролировать процесс, измерять напряжение и прекратить процесс, когда заряд батареи будет в норме.

В заключение хотелось бы напомнить о правилах безопасности при зарядке аккумулятора. Процесс должен вестись в проветриваемом помещении. Лучше не проводить зарядку в жилых помещениях.

Рядом с заряжаемым аккумулятором не должно быть открытого огня и искр. В процессе заряда выделяется водород, который в сочетании с кислород образует взрывоопасную смесь!

Надеемся, что материал помог составить представление о норме заряда автомобильного аккумулятора.

Сергей 13.02.2017

Хочу обратить внимание на чрезмерное увлечение зарядкой автомобильных акб. Понятно, что это выгодно производителям зарядных устройств. В современных автомобилях генератор обеспечивает наиболее полный заряд батареи и использование дополнительных ЗУ совершенно неоправданно. Проблема обычно в окислении клемм аккумулятора и плохой их затяжке.

Проверка сводится в измерении напряжения на свинцовых выводах аккумулятора непосредственно после пуска двигателя, желательно при положительных температурах.

При исправной электрике через несколько секунд после пуска напряжение должно установиться на значениях 14,3-14,4 V и не изменяться в дальнейшем. Аккумулятор при этом должен быть частично предварительно разряжен.

Если это условие выполняется, а АКБ всё равно при эксплуатации недозаряжен или возникают проблемы при пуске двигателя, никакая дополнительная зарядка как правило не поможет, поскольку АКБ неисправен или исчерпал свой ресурс.

Изучив таблицу, пришёл к выводу, что надо регулярно измерять напряжение аккумулятора и при сильных морозах обязательно подзаряжать аккумулятор.

Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В особо хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!

И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта.
Продолжение тут…

цифры, которые необходимо выучить наизусть

17.07.2019

(Голосов: 2, Рейтинг: 5)

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Какое напряжение на аккумуляторе автомобиля считается нормальным
• Как проверить напряжение аккумулятора под нагрузкой
• Каким должно быть напряжение аккумулятора зимой
• Как осуществлять контроль напряжения аккумулятора автомобиля

По аналогии с распространенным высказыванием о том, что «мотор является сердцем авто» аккумуляторную батарею можно назвать спинным мозгом машины. Состояние АКБ отражается на работоспособности электрооборудования и качестве запуска мотора. Наиболее важным параметром аккумулятора считается напряжение. Именно этот показатель измеряют при диагностике авто. Для автовладельца важно знать, что такое нормальное напряжение аккумулятора автомобиля, какой должна быть величина этого параметра и допускается ли изменение напряжения АКБ в разное время года. Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в нашей статье.

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.

Для чего следует контролировать заряд АКБ

Зарядка АКБ

Многие начинающие автомобилисты часто задаются вопросом, сколько вольт в заряженном аккумуляторе и для чего потребуется контролировать данный показатель.

Напряжение на клеммах полностью заряженного автомобильного аккумулятора показывает, насколько работоспособен агрегат. Если владелец будет контролировать параметры, то сможет вовремя заряжать АКБ полностью, или же поймет при покупке нового агрегата на рынке, на сколько Вольт он уже разряжен, чтобы не попасться на удочку мошенников.

Стандартный аккумулятор емкостью в 4. 5 ач выдает напряжение в 12 Вольт, при этом лучше всего измерять этот показатель в каждой ячейке АКБ.

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.

Все способы проверки

Проверять напряжение аккумулятора автомобиля на степень разряженности можно разными способами. Рассмотрим их.

Мультиметром

Для проверки аккумуляторов «Акум», «Ватра» и других марок, устанавливаемых на авто «КамАЗ», «Вольво», «БМВ» удобно использовать мультиметр.

Прибор вы найдете в любом специализированном магазине, есть он на СТО. Для разовых замеров мультиметр проще одолжить, хотя большинству водителей он нужен регулярно.

Скорее всего, показания мультиметра и бортового компьютера будут различаться.

Стандартные устройства приборной панели часто ошибаются, дают незначительную погрешность, поскольку подключаются к АКБ не напрямую. Обычно отклонения идут в меньшую сторону.

При работающем моторе

Какое напряжение должно быть на заряженном аккумуляторе автомобиля, мы разобрались, теперь рассмотрим порядок измерения текущих показателей при работающем моторе.

Сначала сделайте замеры при заведенном двигателе – в норме значение должно быть в районе 13,5–14,0 вольт.

Если значение превышает 14,2 вольта, зарядка низкая, генератор будет направлять энергию на зарядку элемента питания. Чрезмерные показатели в зимнее время года в данном случае считаются нормой.

В высоком токе плохого ничего нет. Когда с электрооборудованием все в порядке, спустя 10 минут электронные части системы скинут текущие значения до стандартных максимальных 14 вольт.

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.

До скольки вольт АКБ считается еще заряженным

Если аккумулятор уже не заряжен на 100%, то каждому владельцу машины необходимо знать при каких значениях напряжения батарея ещё может эксплуатироваться.

Без нагрузки

Если от источника тока не запитано электрооборудованием машины, то он должен выдавать не менее 11,9.

Под нагрузкой

Под нагрузкой значение разности потенциалов на клеммах не должно опускаться ниже 9 В.

Если показатели напряжения ниже вышеуказанных значений, то АКБ необходимо как можно скорее подключить к зарядному устройству.

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.

Причины низкого напряжения в аккумуляторе автомобиля

Причин резкого падения напряжения в полностью заряженном аккумуляторе автомобиля может быть несколько:

• Аккумуляторная батарея выработала свой ресурс и ее нужно заменить.
• Из-за неисправного генератора АКБ не получает нужной зарядки.
• Случается, что и новый аккумулятор резко теряет напряжение даже при полностью исправном генераторе. Это происходит из-за утечки тока бортовой электроцепи автомобиля. Причиной такой ситуации может быть любое электрооборудование машины.

Все существующие причины падения напряжения автомобильного аккумулятора могут быть устранены без особых сложностей, за исключением случая, когда АКБ выработала свой ресурс. В этом случае необходимо купить и установить новую батарею.

Неправильная эксплуатация автомобиля также может привести к снижению нормального напряжения аккумулятора автомобиля. Если машина постоянно используется для поездок на короткие расстояния, то генератор не успевает полностью восстановить АКБ после запуска двигателя. Кроме того, снижение напряжения батареи может произойти из-за не выключенного освещения в салоне, света фар, работающего во время стоянки магнитофона и т. д. Даже один электроприбор, включенный во время стоянки автомобиля, всего за несколько часов может полностью «посадить» аккумулятор.

Не менее опасной является и перезарядка АКБ (напряжение батареи превышает 13 В). Чаще всего это происходит из-за неправильной работы генератора. В некоторых случаях автовладельцы умышленно перезаряжают аккумулятор, чтобы повысить его плотность. Когда напряжение батареи превышает нормальные значения, то начинает выкипать электролит и сокращается ресурс АКБ. Рассмотрим основные причины, которые приводят к перезарядке АКБ автомобиля:

• Неправильно работает реле, которое отключает генератор после того, как аккумулятор заряжается до нормального напряжения. Неисправность такого устройства приводит к тому, что ток зарядки продолжает поступать после того, как АКБ полностью зарядился. Данная поломка устраняется легко, да и реле стоит не очень дорого.
• Поломка генератора. В этом случае ремонт будет более дорогостоящим.
• Неправильно подобрано оборудование для зарядки автомобильного аккумулятора.

После того как причина повышенного напряжения АКБ устранена, необходимо выполнить повторные замеры этого параметра на клеммах батареи, чтобы убедиться в нормальной работе оборудования.

Рекомендуем

«Нужно ли делать сход-развал после замены сайлентблоков» Подробнее

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.

Как правильно замерять напряжение на аккумуляторе автомобиля

Условно существует два типа замеров:

1. Без нагрузки – измеряется вольтаж батареи в состоянии покоя: клеммы отключены, после зарядки от зарядного устройства или генератора прошло не менее 6 часов.
2. С нагрузкой – меряется напряжение в момент подключения сопротивления (нагрузочной вилки или бортовых электроприборов).

Методы дополняют друг друга, и в паре способны дать исчерпывающий ответ о состоянии батареи. Летом достаточно сфокусироваться на снятии показаний «без нагрузки», но в зиму лучше подключить тяжелую артиллерию в виде какой-нибудь нагрузочки.

Сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор без нагрузки

Такой замер проводится на отстоявшейся батарее. В состояние покоя АКБ обычно вводят на ночь. Отключив клеммы с вечера, имеем уравновешенную плотность электролита на утро и действительный заряд без утечки токов во время стоянки машины.

Для измерений вполне сойдет мультиметр. Переведите центральную крутилку в режим постоянного напряжения с предельным значением «20» и прибор готов к работе. Чтобы зафиксировать вольтаж, прислоните один щуп к одному полюсу, второй – к противоположному.

Внимание! Помните про температуру – это обязательная характеристика, без которой метод «без нагрузки» не работает.

Итого, заряженный на 100% аккумулятор легкового автомобиля без нагрузки показывает:

• 12,7-12,9 Вольт при +20…+25°C.
• 12,8-13,0 Вольт при -5…+5°C.
• 12,9-13,10 Вольт при -10…-15°C.

Примечательно, что напряжение выше 12,8 В поддерживается недолго. Чтобы аккумулятор был постоянно заряжен даже зимой, в северных регионах искусственно повышают плотность электролита с обычных 1,28 до 1,32 г/см3. На Юге же чаще заряжают изделие от сетевого зарядника.

Для чего нужна проверка аккумулятора

Проверка АКБ должна стать частью регулярной процедуры во время профилактического осмотра своей машины для каждого водителя. Она включает в себя несколько пунктов:

1. Внешний осмотр. Здесь нужно обратить внимание на целостность корпуса (особенно после экстремальных поездок по неровным дорогам), на потеки электролита на корпусе, а также на состояние клемм. Их необходимо время от времени зачищать наждачкой, снимая оксидную пленку. Дело в том, что все эти загрязнения могут стать одной из причин появления токов саморазряда батареи.
2. Проверка уровня и плотности электролита. Для выполнения первого действия придется открутить крышки во всех банках (понадобится большая плоская отвертка).

Сколько должен выдавать АКБ под нагрузкой

Основной подводный камень в этом методе – это величина самой нагрузки. Дело в том, что чем больше токопотребление, тем больше просаживается напряжение на аккумуляторе. Например, при пуске двигателя стартер потребляет около 200 А (актуально для малолитражек), из-за чего выключается магнитола и тускнеет свет фар.

Недостатки метода

К чему этот разговор? Когда рынок наводнился нагрузочными вилками, появились первые сравнительные обзоры, результаты которых, мягко говоря, вводили в недоумение. Конфуз был в том, что один прибор показывал одно напряжение, другой – совершенно иное. Разность в показаниях доходила до 1 Вольта, а это много, учитывая, что погрешность не должна превышать 0,1 В.

Причина была в разной нагрузке. Условно говоря, одна вилка выдавала 100 А, а вторая – 200 А. В ответ на это хорошо бы было узаконить требования к изготовлению данных электроприборов, но документа нет по сей день. Поэтому, обходите стороной различные таблицы, которые связывают напряжение под нагрузкой с % заряда, но не указывают, для какого ампеража действительны цифры.

Это раз. Во-вторых, батарея с различной емкостью демонстрирует разное напряжение под нагрузкой. Например, у 60 А*ч и у 70 А*ч изделий разница будет почти в 0,5 Вольт при 100% заряде. Ну а в-третьих – температура.

Сколько вольт у прикуривателя автомобиля?

Напряжение сети стационарно. Оно составляет 12 вольт, приходящие непосредственно с аккумулятора. Сама же батарея питается от генератора, производящего постоянный ток до 50 вольт. Однако через специальное реле зарядки вольтаж выравнивается до указанного значения.

После ремонта, замены или установки дополнительного прикуривателя в автомобиле, следует обзавестись вольтметром, чтобы проверить правильность подключения. Выключаем зажигания и измеряем, сколько вольт выдает аккумуляторная батарея. Затем включаем питание и заново измеряем показатель. Если вольтаж просел больше, чем на 0,5 вольта, то где-то есть короткое замыкание или перепутана полярность проводов.

Нормальный вольтаж при подключении нагрузочной вилки

К слову, мы не нашли ни одной технически грамотной таблицы. Не исключено, что исчерпывающая информация имеется в руководстве по эксплуатации более-менее серьезных изделий. Но пока мы вынуждены отослать вас к размытым рамкам, которыми пользуются во многих автомагазинах.

Итак, батарея считается работоспособной, если:

• При подключении нагрузочной вилки первые 5-7 секунд напряжение не падает ниже 10 В.
• После отключения нагрузки вольтаж сразу же восстанавливается до 12,6-12,7 В.
• Температура в месте замера – не ниже +15°C.

Когда под рукой только мультиметр

Если диагностика носит стихийный характер, то нагрузочную вилку с успехом сымитирует пара «мультиметр + любой электроприбор из бортовой сети». В качестве бортовой нагрузки обычно используют комбинацию «ближний + дальний свет фар», отдавая дань советским шоферам. Реже аккумулятор «грузят» стартером. Учитывая многие «но», оценка выходит такой же приближенной:

• Вольтаж не должен понижаться ниже 11,5 В при включении «дальнего».
• Напряжение не должно падать ниже 10 В при прокрутке двигателя стартером в холостую.

К вольтам «без нагрузки» аккумулятор должен возвращаться в течение первых 5-7 секунд после отключения электрооборудования. Также учитывайте то, что цифры приводятся для летнего времени года.

К сведению. Используйте режим продувки цилиндров для холостой прокрутки мотора. Для этого необходимо полностью выжать педаль газа и провернуть ключ зажигания: стартер будет крутить коленвал, но двигатель не запустится ввиду отсутствия искры и топливоподачи. Такой механизм предусмотрен в любом инжекторном автомобиле.

Признаки плохого заряда

Решить проблему с низким напряжением можно путем зарядки устройства. Признаков потери заряда не так много:

1. Некоторые двигатели можно завести даже при уровне заряда ниже половины. Проблемы возникают только в случае снижения температуры окружающей среды. Но проблему можно заметить уже в том случае, когда приходится держать ключ зажигания в течение нескольких секунд.
2. Некоторое оборудование транспортного средства применяется при выключенном двигателе. В этом случае все электричество забирается от установленной батареи. Тусклый свет фар и неправильная работа электрики указывают на необходимость проведения теста.
3. Механические дефекты корпуса также говорят о том, что нужно проверить основные показатели. Это связано с возможностью утечки электролита.

Рекомендуем: Каким мультиметром можно проверить автомобильный аккумулятор

Проводить измерение посредством бортового компьютера транспортного средства не рекомендуется. Это связано с тем, что конечный результат может иметь существенную погрешность. Стоит учитывать, что отклонение всего в несколько десятых вольт может существенно отражаться на работе аккумулятора.

В продолжение разговора о вольтаже и заряде автомобильной батареи

Что делать, когда на табло вольтметра вырисовываются цифры, отличные от тех, которые соответствуют 100% заряду? Проверить, а чему же соответствует полученная комбинация или, как это звучит по-научному, определить степень разряженности аккумулятора по напряжению. Для этого есть таблицы, увязывающие уровень заряда с вольтажом, измеренным без нагрузки. Одну из таких мы рекомендуем взять на заметку.

Таблица – это хорошо, но как понять, когда АКБ еще послужит, а когда без сетевого зарядного устройства не обойтись? На этот счет примите во внимание мнение эксперта Autostadt.su – Василия Теркина, который имеет более чем сорокалетний опыт «общения» с аккумуляторными батареями свинцово-кислотного типа:

• 12,3-12,4 В – предельное напряжение без нагрузки, до которого можно безвредно разряжать автомобильный АКБ, будь-то обычный, AGM или EFB.
• 11,9 В – минимальный вольтаж без нагрузки, при котором двигатель еще запустится. Цифра актуальна для летнего периода.
• В крепкий мороз (-25°C и меньше) аккумулятор не принимает заряд от генератора.
• 10,8 В – глубокий разряд, который некоторые батареи не могут пережить.

Мы не раз акцентировали внимание на том, что зимой и летом заряженный до 100% аккумулятор показывает разное напряжение. Поэтому, полностью заряжайте батарею при входе в зиму, и чаще подзаряжайте ее в холодное время года. А собираясь на «дальняк», узнайте, что нужно проверить в машине перед дальней поездкой , и прихватите ПЗУ. Под занавес предыдущей зимы мы рассматривали лучшие портативные пуско-зарядные устройства и критерии их выбора.

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.

Как влияет окружающая температура на уровень заряда

При отрицательной температуре воздуха скорость химических реакций существенно замедляется. В результате этого в зимнее время года уровень заряда батареи будет немного ниже, также существенно увеличивается расход электричества за счёт более тяжёлого проворачивания коленвала из-за загустевшего машинного масла.

При эксплуатации в жарком климате нормально заряженная батарея способна отдать большее количество электричества, но в то же время заметно увеличится и саморазряд аккумулятора.

В общем, если АКБ эксплуатируется в экстремальных условиях за её техническим состоянием следует наблюдать более пристально, чем при использовании в рекомендованном заводом-изготовителем диапазоне температур.

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

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.

Процесс проверки

Чтобы избежать проблем зимой и быть уверенным в исправности АКБ, нужно проверить аккумулятор автомобиля при покупке по нескольким пунктам.

Основные этапы исследования:

1. Внешний осмотр батареи.
2. Проверка уровня электролита и его плотности для обслуживаемых моделей.
3. Измерение напряжения на АКБ мультиметром.
4. Проверка нагрузочной вилкой.

Перед покупкой новой АКБ надо осмотреть её и проверить, нет ли повреждений корпуса, сколов или трещин, которые могли образоваться при транспортировке. Если есть дефекты, то батарею покупать нельзя. Вибрация в процессе эксплуатации может быстро вывести автомобильный аккумулятор из строя. Потом следует оценить следующие параметры:

1. Дата выпуска. Если батарея долго хранилась, то пластины могли осыпаться: такая установка прослужит недолго. Предельный срок хранения два года.
2. Напряжение на клеммах. Оно должно быть не меньше 12,6 В. Если вольтметр показывает меньше 12 В, то батарея либо разряжена, либо неисправна.
3. Заполнить гарантийный талон. Иначе поломку придётся оплачивать водителю.

Замера напряжения на клеммах недостаточно. Чтобы проверить аккумулятор при покупке, нужно воспользоваться нагрузочной вилкой. Она состоит из вольтметра и подключённого к нему параллельно нагрузочного сопротивления. Вилка позволяет проверить АКБ при покупке и при оценке работоспособности эксплуатируемого устройства.

Для проверки нужно присоединить вилку с соблюдением полярности и произвести замер напряжения без нагрузки. Оно должно быть 12, 5−13 B. Потом подключается нагрузка на 5 секунд. В конце этого отрезка времени напряжение при полностью заряженной батарее не должно упасть ниже 10,2 В.

При большой просадке до 6−7 В можно говорить о неисправности АКБ. Если напряжение под нагрузкой падает до 9,6 В и потом восстанавливается, то батарея разряжена и её следует зарядить.

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.

Зачем проверять заряд при заведенном двигателе

Работа любого прибора или узла в машине должна быть стабильной. Это же касается и АКБ. А если конкретнее, то напряжения, которое выдает батарея. В норме, когда двигатель работает, напряжение равно 13.5 – 14.0 вольт. Если оно будет больше, это свидетельствует о том, что генератор работает в усиленном режиме и идет подзарядка аккумулятора.

Гораздо хуже будет в том случае, если напряжение будет низким. Это означает постоянный недозаряд автомобильного аккумулятора. Во-первых, это может свидетельствовать о неполадках с генератором. А во-вторых, существенно сокращается ресурс самой АКБ.

Для того чтобы выявить проблемы в генераторе и сэкономить деньги на покупке новой батареи, требуется проверять, какое напряжение аккумулятора автомобиля при работающем двигателе.

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.

Плотность электролита

Уровень напряжения также показывает плотность электролита. Сам электролит представляет собой смесь 35% серной кислоты и 65% дистиллированной воды. Мы уже говорили, что при разрядке концентрация серной кислоты падает. Чем больше разряд, тем меньше плотность. Эти показатели взаимосвязаны.

Ареометр

Для измерения плотности электролита и других жидкостей используется специальный прибор – ареометр. В нормальном состоянии при полной зарядке 12,6В – 12,7В и температуре воздуха 20-25°С плотность электролита должна быть в пределах 1,27 г/см3 – 1,28 г/см3.

Следующая таблица показывает зависимость плотности от уровня заряда.

Плотность электролита, г/см3	Уровень заряда, %
1,27 – 1,28	100
1,25	95
1,24	90
1,23	80
1,21	70
1,20	60
1,19	50
1,17	40
1,16	30
1,14	20
1,13	10

Чем выше плотность, тем устойчивее батарея к замерзанию. В регионах с особо суровым климатом, где температура опускается до -30°С и ниже, плотность электролита поднимают до 1,30 г/см3 путем добавления серной кислоты. Максимально можно поднять плотность до 1,35г/см3. Если будет выше, кислота начнет разъедать пластины и другие компоненты.

На графике ниже представлены показания ареометра при разной температуре:

Показания ареометра при разных температурах

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.

Снижение напряжение в зимнее время

Часто автовладельцы жалуются, что в зимнее время при сильных морозах в аккумуляторе падают основные его параметры, в результате чего машина не заводиться. Поэтому некоторые водители забирают на ночь батарею в тепло.

Но на самом деле все обстоит не совсем так. При отрицательных температурах изменяется плотность электролита, что, как уже отмечалось, влияет на уровень напряжения. Но при достаточном заряде АКБ плотность электролита в морозы возрастает, вследствие этого возрастает и второе из самых важных свойств. Поэтому достаточно заряженной батарее даже в сильный мороз ничего не грозит. Если же оставить ее в мороз разряженной, плотность электролита будет снижаться, в результате чего и возникнут проблемы с пуском двигателя авто, возможно даже замерзание.

Проблемы с использованием и запуском силового агрегата транспортного средства в зимнее время связаны не со снижением основных параметров его АКБ, а с тем, что основные химические процессы внутри него при отрицательных температурах проходят медленнее, чем в обычное время.

Поэтому, при нормальном заряде уровень плотности и напряжения аккумулятора будут достаточными для того, чтобы запустить мотор машины даже в зимние морозы.

Сейчас небольшое видео.

На этом заканчиваю статью, думаю было познавательно, читайте наш АВТОБЛОГ.

Похожие новости

• Может ли взорваться аккумулятор автомобиля. При зарядке. Вопрос …
• Перезаряд аккумулятора. Очень подробно о причинах и последствиях
• Что такое емкость аккумулятора. Автомобиля или телефона, как и в…

Добавить комментарий Отменить ответ

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.

Как узнать уровень заряда аккумулятора автомобиля по его напряжению

Наиболее простой метод – визуальный. Сегодня степень заряженности АКБ можно узнать, взглянув на гидрометрический индикатор (как его называют, «глазок»). Благодаря ему определяется степень зарядки изделия без подручных средств:

зелёный цвет индикатора указывает, что АКБ заряжена более чем на 60 %; тёмный цвет говорит о необходимости зарядки батареи; светлый цвет сообщает о потребности аккумулятора в дистиллированной воде. Также примерно определить работоспособность батареи можно при помощи мультиметра, измерив напряжение при заглушенном двигателе, после выдержки его примерно в течение 12 часов, как говорилось выше. Измерения проводятся при температуре +18 С.

Приводим таблицу заряда аккумулятора автомобиля по напряжению:

Уровень работоспособности (%)	Напряжение (В)
100	От 12,6
90	12,5
80	12,4
70	12,3
60	12,2
50	12,05
40	11,9
30	11,7
20	11,55
10	11,3
10,5

Аккумулятор средней ценовой категории служит примерно 3 года. Если всё это время соблюдать правила эксплуатации, батарея не доставит вам хлопот. Здесь один из главных моментов – не допускать глубокого разряда. По истечении трёхлетнего срока следует усилить контроль над АКБ: хотя бы раз в пару недель измерять напряжение полностью заряженного аккумулятора, если возможно, то и плотность. Через 4–5 лет АКБ рекомендуется заменить на новую.

Источник

Сколько вольт должен выдавать новый аккумулятор. Сколько вольт показывает заряженный аккумулятор. Показатель напряжения в зимнее время

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.

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.

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

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:

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.

По напряжению аккумулятора можно судить о степени заряженности АКБ, поэтому следует научиться правильно определять эту величину на клеммах источника электроэнергии. В этой статье будут описаны основные методы измерения этого параметра с помощью мультиметра, а также будут приведены эталонные значения напряжения на батареях различной конструкции.

Содрежание

Напряжение аккумулятора под нагрузкой

Напряжение аккумулятора под нагрузкой будет ниже, чем в состоянии покоя. По этому показателю можно также судить об исправности батареи. Если после подключения нагрузочной вилки контрольный прибор покажет менее 9 В, то АКБ разряжена и ее необходимо зарядить. Если после повторения процедуры ситуация не изменится, то батарею в ближайшее время нужно будет заменить новой.

Если нет возможности применить нагрузочную вилку, для проведения тестирования аккумулятора под нагрузкой, то можно воспользоваться цифровым мультиметром, а в качестве нагрузки включить стартер двигателя.

Если напряжение в бортовой сети при включении стартера упадёт ниже 9 В, то в этом случае также потребуется зарядить АКБ с помощью ЗУ. Также стоит проверить элементы проводки и потребители электроэнергии на исправность. Если нет утечки электричества в системе, а при полностью заряженной батарее будет снова наблюдаться чрезмерное падение напряжения, то аккумулятор стоит заменить.

Если мощные потребители электроэнергии не будут подключаться к аккумулятору, то напряжение под незначительной нагрузкой слишком сильно изменяться не будет.

Напряжение аккумулятора без нагрузки

Напряжение аккумулятора, к которому не подсоединены потребители электроэнергии, составляет 12,6 – 12,8 В. Если напряжение в состоянии покоя меньше этого показателя, то это будет говорить о том, что батарея разряжена или в некоторых банках имеется короткое замыкание. Эксплуатация АКБ с пониженным уровнем заряда непременно приведёт к образованию на пластинах сернокислого свинца, что станет причиной значительного падения ёмкости устройства.

Чтобы произвести точные измерения напряжения аккумулятора без нагрузки следует обязательно снять клеммы с выводов батареи непосредственно перед подключением измерительного прибора.

Напряжение заряженного аккумулятора

Если аккумулятор полностью заряжен, то величина напряжения будет зависеть от модели АКБ. Если эксплуатируется обычная сурьмянистая батарея, то минимальное значение этого показателя должно быть 12,6 В.

У кальциевого аккумулятора этот показатель может быть немного выше, а на клеммах гелевой батареи, этот параметр не должно опускаться ниже 13 В. При отклонении этого показателя от нормы АКБ необходимо зарядить током равным 10% от ёмкости батареи.

Если напряжение аккумулятора замеряется при работающем двигателе, то показания прибора будут значительно выше. При исправном аккумуляторе и реле-регуляторе напряжение на клеммах может достигать максимального значения в 14 В.

Нормальное напряжение аккумулятора

Нормальное напряжение АКБ – это показатель, который отображён в документации к источнику электроэнергии. Если при покупке новой батареи, её не удаётся зарядить до указанного в инструкции значения, то такая неисправность будет являться гарантийным случаем.

Если на автомобиле исправен реле-регулятор и генератор, то АКБ, во время эксплуатации машины, будет автоматически заряжаться до нормального уровня. Желательно на протяжении всего срока эксплуатации стремиться к использованию батареи только при наличии нормального напряжения на клеммах. При значительных отклонениях этого параметра в меньшую сторону в зимнее время года, электролит в разряженном аккумуляторе может полностью замёрзнуть, а летом будут более интенсивно разрушаться свинцовые пластины.

Уровень заряда у сурьмянистых и гибридных АКБ при напряжении в Вольтах
Темперптура электролита	100%	75%	50%	25%	0%
48,9	12,663	12,463	12,253	12,073	11,903
43,3	12,661	12.,461	12,251	12,071	11,901
37,8	12,658	12,458	12,248	12,068	11,898
32,2	12,655	12,455	12,245	12,065	11,895
26,7	12,650	12,45	12,240	12,060	11,890
21,1	12,643	12,443	12,233	12,053	11,883
15,6	12,634	12,434	12,224	12,044	11,874
10	12,622	12,422	12,212	12,032	11,862
4,4	12,606	12,406	12,196	12,016	11,846
-1,1	12,588	12,388	12,178	11,998	11,828
-6,7	12,566	12,366	12,156	11,976	11,806
-12,2	12,542	12,342	12,132	11,952	11,782
-17,8	12,516	12,316	12,106	11,926	11,756

Уровень заряда у Кальциевых, AGM и GEL АКБ при напряжении в Вольтах
Темперптура электролита	100%	75%	50%	25%	0%
48,9	12,813	12,613	12,416	12,013	11,813
43,3	12,811	12,611	12,411	12,011	11,811
37,8	12,808	12,608	12,408	12,008	11,808
32,2	12,805	12,605	12,405	12,005	11,805
26,7	12,8	12,6	12,4	12,0	11,8
21,1	12,793	12,593	12,393	11,993	11,793
15,6	12,784	12,584	12,384	11,984	11,784
10	12,772	12,572	12,372	11,972	11,772
4,4	12,756	12,556	12,356	11,956	11,756
-1,1	12,738	12,538	12,338	11,937	11,738
-6,7	12,716	12,516	12,316	11,916	11,716
-12,2	12,692	12,492	12,292	11,892	11,692
-17,8	12,666	12,466	12,266	11,866	11,666

Напряжение разряженного аккумулятора

Если напряжение аккумулятора менее 11,6 В, то АКБ считается полностью разряженной. В этом случае эксплуатация источника электроэнергии невозможна и для восстановления его работоспособности потребуется использовать зарядное устройство, работающее от сети 220 В.

Практически все свинцовые АКБ чувствительны к полному разряду. Кислотно кальциевые аккумуляторы способно потерять значительную часть своей емкости даже после однократного глубокого разряда. Сурьмянистое устройство обладает большое терпимостью. Наиболее устойчивы к полному разряду являются гелевые и AGM батареи.

Напряжение аккумулятора зимой

Зимой, постоянный недозаряд батареи может привести к значительному уменьшению плотности электролита, вследствие чего жидкость внутри банок может замёрзнуть. Замерзание электролита, во многих случаях, приводит к полной неработоспособности источника электроэнергии. Чтобы этого не произошло в зимний период на клеммах должно быть не менее 12,5 В.

Если эксплуатируется обслуживаемая модель аккумулятора, то уровень заряженности батареи можно контролировать без использования вольтметра. Достаточно производить регулярные замеры плотности электролита, которая у полностью заряженной АКБ должна составлять около 1,28 г/см3.

Каждый автовладелец должен время от времени проводить диагностику аккумуляторной батареи, чтобы избавить себя от проблемы разряда АКБ. При разряженном аккумуляторе есть вероятность, что запуск автомобильного двигателя будет невозможен, особенно часто такая проблема возникает в холодное время года. Каким должно быть напряжение заряженного автомобильного аккумулятора и как произвести замер своими руками — подробнее об этом мы расскажем ниже.

[ Скрыть ]

Значения нормального напряжения АКБ

Зарядный прибор для АКБ

Самый оптимальный показатель должен быть около 12.65 вольт, допускается, чтобы напряжение было чуть менее большим или меньшим, на 0.5 В. Если значение заряда меньше, это говорит о недостаточной зарядке девайса. К примеру, если показатель заряда равен примерно 12.42 В, это свидетельствует о том, что АКБ заряжено примерно на 80%. Если напряжение автомобильного аккумулятора составляет 12.2 В, то уровень заряда составляет 60%. В том случае, если данный показатель составит только 11.9 В, это свидетельствует о критически низком уровне заряда батареи, использование такой АКБ может привести к невозможности запуска мотора.

Естественно, не так много аккумуляторов автомобилей позволяют выдавать уровень напряжения 12.65 В. Как показывает практика, на большинстве устройств значение напряжения аккумулятора варьируется в районе 12.2-12.4 В, что свидетельствует о нехватке заряда. Что касается максимального показателя, то многие производители уверяют потребителей, что их АКБ выдают напряжение зарядки 13-13.2 В. Это не более, чем рекламный ход. Разумеется, можно найти батареи, которые обеспечивают около 13.2 вольт, однако это, скорее, исключение.

Замер напряжения АКБ своими руками

При необходимости измерить напряжение заряженного автомобильного аккумулятора можно в домашних условиях. Чтобы произвести диагностику этого параметра, потребуется мультиметр или вольтметр.

Процедура измерения и контроля заряда частично или полностью заряженного аккумулятора выглядит следующим образом:

1. Для начала следует произвести снятие АКБ из посадочного места автомобиля. Отсоедините клеммы, при необходимости произведите очистку выводов устройства — если они будут окислены, полученные значения могут быть неточными. Также следует произвести очистку корпуса девайса от пыли и загрязнений. Демонтируйте пластину, фиксирующую батарею, после чего извлеките ее из посадочного места. Осмотрите внимательно корпус — на нем не должно быть трещин и прочих следов повреждений, в противном случае процесс проверки будет нецелесообразным.
2. Прежде чем приступить к процедуре, убедитесь в том, что уровень раствора электролита в банках соответствует норме. Для этого открутите каждую банку и проверьте объем. Если видно, что он недостаточный, то есть жидкость не покрывает все банки, следует добавить дистиллированной воды. Только после этого можно приступать к измерению.
3. В первую очередь измеряется уровень напряжения без нагрузки на устройство, для этого подключите щупы мультиметра или вольтметра к выводам батареи, соблюдая полярность. То есть плюс к плюсу, минус к минусу. Включите тестер и замерьте значение примерно через 5 секунд после активации. Как сказано выше, в идеале полученный показатель должен составлять примерно 12.6 вольт. Также можно произвести тестирование каждой отдельной банки — в данном случае тестер должен выдавать около 2.1 В.
4. Когда первый этап диагностики будет завершен, можно приступать к следующему — теперь следует произвести замер того же параметра, только под нагрузкой. Для реализации этого шага вам надо будет дополнительно ввести сопротивлением, причем его значение должно соответствовать емкости батареи. Сопротивление должно составлять примерно 0.01 Ом для АКБ, емкость которых равна 100 Ач.
   Когда сопротивление будет выставлено, процедура повторяется аналогичным образом. То есть батарею следует подключить к тестеру, а спустя 5 секунд производится считывание параметров. В среднем под нагрузкой напряжение на банках должно составлять примерно 1.8 В, а общий уровень заряда должен быть равен примерно 12.2-12.6 В (автор видео о том, как правильно произвести замер напряжения АКБ — канал ВАЗ 2101-2107 РЕМОНТ И ОБСЛУЖИВАНИЕ).

Если в ходе диагностики выяснилось, что полученные значения отличаются от номинальных, причем разрыв достаточно большой, то это говорит о необходимости решения проблемы. Если вы продолжите использовать транспортное средство с частично разряженной батареей, впоследствии это может привести к более серьезным неполадкам. Если значение отличаются, нужно убедиться в том, что используемый тестер полностью исправен, в противном случае он может выдавать некорректные результаты.

Результаты тестирования не соответствуют требуемым — действия автовладельца

Итак, если вы столкнулись с похожей проблемой, то наиболее оптимальным выходом из сложившейся ситуации будет восполнение заряда батарей с помощью зарядного устройства. Если у вас есть соответствующий прибор, то сделать все можно своими руками в домашних условиях.

Есть несколько способов подзарядить девайс в домашних условиях:

1. Ускоренный вариант. В большинстве современных зарядных приборов, которые продаются сегодня на авторынке, этот режим называется Boost. Следует отметить, что данный способ более актуален в том случае, если необходимо срочно завести двигатель для поездки, а времени подзаряжать девайс попросту нет. Процедура зарядки позволяет значительно быстрее восполнить емкость аккумулятора в результате использования более высокой силы тока.
   Учтите, что этот вариант нельзя использовать постоянно, поскольку это может привести к разрушению пластин, установленных внутри конструкции, соответственно, к снижению ресурса эксплуатации устройства в целом. Метод ускоренной зарядки можно применять только в крайних, исключительных случаях.
2. Еще один вариант — с постоянным напряжением. Данный способ восполнения емкости основывается на поддержании постоянного значения вольт на контактах. На большинстве современных зарядных приборов этот вариант применяется в качестве автоматического. Большинство специалистов рекомендуют прибегать к данному методу тогда, когда уровень разряда устройства не критический, то есть соответствует не менее, чем 12 вольтам.
   Следует отметить, что такой вариант чаще всего используется среди наших соотечественников. Его основное достоинство заключается в том, что автовладельцу не нужно постоянно производить контроль проведения процесса, в частности, если речь идет об автоматических ЗУ. Такие приборы позволяют автоматически определить степень зарядки устройства, и если девайс восполнит свой заряд, прибор сам отключит питание. Также преимущество этого метода заключается в том, что он не разрушает внутреннюю конструкцию батареи.
3. Следующий способ — с постоянным током. Как можно понять из названия, данный способ основан на проведении и постоянного тока через автомобильную батарею. Процедура зарядки осуществляется в несколько этапов, на каждом из которых происходит постепенное снижение тока. Если вам нужно срочно завести двигатель и куда-то ехать, то этот вариант вам не подойдет, поскольку он более длительный из всех вышеописанных. Реализация данного метода более актуальна в том случае, если аккумулятор полностью и глубоко разряженный — способ постоянного тока позволит более оптимально восполнить емкость батареи, при этом не разрушив ее пластины.
   Единственный, но самый существенный недостаток заключается в том, что автовладельцу необходимо будет постоянно контролировать выполнение этой задачи, производить замер напряжения. А когда процедура будет завершена, нужно будет вовремя отключить АКБ от питания.

Напряжение аккумулятора – это физическая величина электрической цепи, которая определяется потенциалов между положительным выводом и отрицательным. Напряжение в теории физики тесно связано с ЭДС и многие автомобилисты путают их, поэтому для начала нужно разграничить эти два понятия. Выражаясь простым языком, ЭДС – это максимальное значение Вольт, которое может выдать источник питания. Но к любому источник питания подключаются устройства, которые оно питает и тогда количество вольт в цепи становится меньше – это и есть напряжение.

Напряжение и ЭДС будут совпадать в том случае, если к элементу питания не подключены поглотители энергии. Если же выражаться языком физики, то ЭДС будет равен сумме напряжения на выводах аккумулятора и произведению тока в цепи и внутреннему сопротивлению. [ЭДС]=[напряжение]+[ток]*[сопротивление]

В автомобильном аккумуляторе без нагрузке замеряется ЭДС, а под нагрузкой замеряется напряжение. ЭДС образуется в таком аккумуляторе благодаря протеканию в нем электрохимических реакций, в результате которой выделяется энергия.

Чем замерить напряжение

Для измерения напряжение аккумулятора используют приборы, в основе которых лежит Вольтметр. Такие приборы замеряют напряжение на выводах аккумулятора и показывают значение через аналоговый или цифровой экран. На аналоговом экране отображается шкала значений напряжения, в интервале которой перемещается стрелка, указывающая на измеряемое значение. В цифровых устройствах имеется жидкокристаллический дисплей, на который цифрами выводит значение. Считается, что оптимальными являются цифровые экраны, т.к. меньше всего подвержены погрешностям шкалы, более устойчивы к вибрациям и доступнее для восприятия человеком.

Среди самих устройств выделяют 3 основных вида:

1. Вольтметр (как отдельный прибор)
2. Мультиметр (с функцией вольтметра)
3. Нагрузочная вилка (про них мы подробнее уже писали).

Как замерить напряжение на автомобиле

Процесс измерения напряжения у батареи, которая стоит на автомобиле имеет свои особенности. Проверка проходит на заглушенном двигателе, иначе Вы будете замерять напряжение с генератора. Перед тем, как замерять напряжение должно пройти не менее 8 часов с момента остановки двигателя, иначе измерения будут завышены из-за поверхностного напряжения. Снять поверхностное напряжение можно нагрузочной вилкой в течение 5 секунд.

(АКБ) — это один из важнейших узлов автомобиля. Она обеспечивает электроэнергией стартер при запуске мотора, а также отвечает за работу множества других устройств при неработающем двигателе: ламп подсветки панели приборов и салона, магнитолы, сигнала, топливного насоса и др. Нормальная работа всех систем возможна только с заряженным аккумулятором. Именно поэтому он должен быть вовремя обслужен и заряжен.

Но часто случается совсем наоборот. Приходите вы в гараж или на стоянку, пытаетесь запустить двигатель, но в ответ стартер выдает вам либо звуки невероятных его усилий хоть немного провернуть маховик, либо же просто щелчки А в дополнение ко всему на приборной панели горит лампа, указывающая на разрядку аккумуляторной батареи.

Чтобы не попадать в такие ситуации, необходимо систематически производить диагностику аккумулятора, но для начала давайте разберемся, почему он разряжается.

Причины разрядки аккумуляторной батареи

Причин, из-за которых происходит разрядка батареи, может быть несколько. Вот некоторые из них:

• аккумулятор полностью израсходовал свой ресурс;
• неисправность генератора;
• утечка тока;
• несанкционированная работа электрических приборов при неработающем двигателе.

Почему так происходит

Любой аккумулятор имеет определенный ресурс, даже при своевременном обслуживании. Современные батареи, в зависимости от условий эксплуатации, могут служить от 3 до 7 лет. По истечению этого срока напряжение аккумулятора автомобиля постепенно начинает уменьшаться. Связано это с разрушением свинцовых пластин, которого, к сожалению, со временем никак не избежать. Конечно, можно попытаться восстановить АКБ, однако работать так, как новая, она уже не будет.

При неисправностях генератора напряжение зарядки аккумулятора автомобиля скачет, падает или вообще отсутствует. В этом случае батарея работает в аварийном режиме, что может привести не только к ее разрядке, но и к выходу ее из строя.

Утечка тока — одна из основных причин разрядки аккумулятора. Она легко определяется с помощью амперметра или мультиметра, включенного в его режиме. Замерив ток между снятой клеммой массы и минусовой определяем величину утечки. Если она выше 80 мА, следует немедленно обратиться в сервис для поиска места утечки и устранения проблемы.

Нередко владельцы машин самостоятельно устанавливают дополнительные электроприборы (колонки, сабвуферы, осветительные элементы, разнообразные электронные устройства), даже не догадываясь о том, что существенно превышают величину нагрузки сети, предусмотренную паспортными данными авто. Это неизбежно приводит к тому, что генератор перестает справляться с этой нагрузкой, и часть ее перекрывается за счет АКБ.

Случается, что незадачливые водители, иногда покидая машину, попросту забывают выключить габариты, магнитолу, освещение салона или другие приборы, потребляющие электроэнергию. Такая невнимательность также является причиной быстрой разрядки аккумулятора.

Вовремя не обслуженная батарея также никогда не будет работать долго. Даже если в вашем авто установлен необслуживаемый аккумулятор, за ним нужно постоянно присматривать и периодически заряжать его.

Способы проверки состояния аккумуляторной батареи

Определить состояние АКБ одним способом невозможно. Не стоит слушать «специалистов», утверждающих, что, замерив напряжение аккумулятора автомобиля или его ток, можно сделать вывод о его работоспособности. Это комплексный процесс, включающий следующие мероприятия:

• визуальный осмотр;
• определение уровня электролита;
• определение плотности электролита;
• измерение напряжения аккумулятора.

Визуальный осмотр аккумуляторной батареи

Первое, что можно сделать для установления работоспособности АКБ — это осмотреть ее. Внешний вид способен рассказать о многом.

Грязь вперемежку с влагой и автомобильными жидкостями на клеммах — недопустимое явление. Оно приводит к окислению металлических деталей и потере электрического контакта. В итоге в лучшем случае можем получить саморазрядку, в худшем — короткое замыкание. Если аккумулятор загрязнен, не поленитесь проверить ток саморазряда, чтобы убедиться в необходимости поддержания чистоты под капотом. Для этого возьмите амперметр, отсоедините от АКБ провода, прикоснитесь одним щупом к одной из клемм, а другим просто проведите по корпусу аккумулятора. Указанная на экране амперметра величина и будет током саморазряда.

Далее взгляните на корпус батареи. Наличие на ней трещин и потеков свидетельствует о механическом повреждении, ставшем причиной вытекания электролита. Если подобное случилось, использовать этот аккумулятор далее нецелесообразно. Когда есть потеки из-под пробок, необходимо проверить количество электролита в каждой из банок и устранить причину его выливания.

Как установить уровень электролита

Проверить уровень возможно лишь в обслуживаемых АКБ. Настоятельно не рекомендуется нарушать целостность корпуса необслуживаемой батареи для проведения непредусмотренного «обслуживания».

Если же аккумулятор обслуживаемый, его нужно снять, очистить от грязи и открутить пробки. Замер уровня производится с помощью специальной трубки с миллиметровой шкалой. Она опускается в банку до соприкосновения с верхней пластиной сепаратора, отверстие сверху зажимается пальцем. При вытаскивании можно легко определить уровень электролита. Он не должен быть менее 10 мм. Если уровень электролита меньше указанной величины, нужно определить причину его понижения. Обычно он падает из-за обычного выкипания и испарения. В этом случае нужно просто долить в банки дистиллированную воду.

Если же уровень уменьшился вследствие разливания электролита, доливать нужно готовый электролит. После доливки АКБ обязательно нужно подзарядить.

Как определить плотность электролита

Основным фактором, влияющим на рабочее напряжение аккумулятора автомобиля является плотность электролита. Измерить ее можно только с помощью специального прибора — ареометра. Он представляет собой большую пипетку с резиновой грушей вверху, шкалой и поплавком внутри. Измерение плотности, естественно, также можно произвести только в обслуживаемых аккумуляторах. Но какой же должна быть ее величина?

Плотность электролита для полностью заряженной АКБ при температуре 20 0 С составляет 1,27 г/см 3 . При разрядке батареи этот показатель снижается.

Измерение напряжения аккумуляторной батареи

Какое напряжение аккумулятора автомобиля должно быть, чтобы можно было запустить двигатель? Определенного ответа здесь нет и быть не может.

Известно, что напряжение заряженного аккумулятора автомобиля должно быть 12,6-12,7 В. В зависимости от различных условий этот показатель может немного изменяться, но если заряд упал ниже 12 В, батарею можно считать разряженной на 50 %. Ее срочно нужно заряжать, так как глубокая разрядка неизбежно приведет к сульфатации свинцовых пластин. Но и при таком показателе вполне возможен. При условии, что аккумулятору не нужен ремонт, а генератор дает зарядку, можно смело ездить. Но если напряжение не превышает 11,6 В, АКБ считается полностью разряженной, и ее дальнейшая эксплуатация без диагностики и зарядки невозможна.

Измерить величину напряжения батареи несложно. Для этого потребуется отсоединить от нее провода, а к клеммам подключить контакты вольтметра или мультиметра в его режиме, выставив ограничение в пределах 20 В.

От чего зависит напряжение аккумулятора автомобиля. Степень разряженности АКБ

Теперь давайте попытаемся разобраться, как же взаимосвязаны основные параметры АКБ. Напряжение аккумулятора автомобиля напрямую зависит от плотности электролита. Когда происходит расходование кислоты, являющейся частью (36 %) электролита. Вследствие этого падает его плотность. Обратный процесс происходит при зарядке АКБ: расход воды ведет к образованию кислоты, в итоге чего плотность электролита растет.

Напряжение заряженного аккумулятора автомобиля (12,7 В) соответствует плотности 1,27 г/см 3 . При уменьшении одного из показателей уменьшается и другой.

Таблица зависимости напряжения АКБ от плотности электролита

Плотность электролита, г/см 3		Степень разряженности АКБ, %

Как зависит плотность электролита и напряжение АКБ от температуры окружающей среды

От автовладельцев часто приходится слышать, что напряжение аккумулятора автомобиля зимой может существенно снижаться. Оставишь, мол, машину на несколько дней на морозе, и все, потом не заведешь. Именно поэтому некоторые из них снимают и забирают АКБ домой.

Что же происходит внутри батареи при низких температурах и к чему это может привести? На самом деле напряжение аккумулятора автомобиля зимой не падает. Да, плотность электролита меняется, но у заряженной батареи она растет, а у разряженной — падает. Иными словами, если АКБ разряжена, ее нужно либо зарядить, либо же носить с собой. В противном случае она не только не сможет запустить двигатель в мороз, в ней может замерзнуть электролит, что приведет к разрыву корпуса.

Заряженному аккумулятору ничего подобного не грозит. Да, иногда возникают проблемы со стартом двигателя, но только из-за того, что при низких температурах химические процессы протекают гораздо медленнее, поэтому АКБ может не выдавать требуемой для запуска мощности. Но достаточно внести ее в тепло и немножко выдержать, и она опять будет готова работать как раньше. Поэтому нормальное напряжение аккумулятора автомобиля для зимнего периода ничем не отличается от показателей для лета.

Как зарядить АКБ

Существует четыре способа зарядки аккумулятора. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Давайте разберем их.

Общие сведения о функциях современных автомобильных аккумуляторов

В 1950-х годах пусковая батарея автомобиля выполняла совсем другие функции. Двигатели имели больший объем кубических дюймов, были оснащены стартерными двигателями с полным приводом и использовали высоковязкое моторное масло. Это означало, что пусковой автомобильный аккумулятор должен был производить не менее 400 ампер холодного пуска для запуска двигателя холодным зимним утром.

Что еще хуже, карбюраторным двигателям также требовалось значительно более длительное время запуска для всасывания бензина в цилиндры.

Перенесемся в настоящее время: функция пусковой батареи кардинально изменилась, поскольку современные двигатели, как правило, имеют гораздо меньший рабочий объем и используют моторные масла с меньшей вязкостью, такие как 5w-30 и 0w-40. Современные топливные форсунки распыляют бензин непосредственно во впускной канал или в сам цилиндр. Когда двигатель запускается, компьютер двигателя автоматически регулирует топливную смесь, скорость холостого хода и угол зажигания. Кроме того, современные пускатели с постоянными магнитами и редукторами требуют лишь малую часть силы тока, необходимой 30 лет назад.Эти технические усовершенствования привели к созданию двигателя, который запускается мгновенно и относительно мало требует от аккумулятора.

Ранние автомобили изолировали аккумулятор от электрической системы при выключенном зажигании, встроив в регулятор напряжения зарядной системы реле отключения или разъединителя. Напротив, в современных транспортных средствах аккумуляторная батарея постоянно подключена к электрической системе транспортного средства, чтобы обеспечивать питание систем безопасности, реагировать на команды брелока и поддерживать электронную память в различных компьютерах и модулях.

В то время как современные системы связи модулей Controller Authority Network (CAN) позволяют полдюжине или более модулей управления транспортными средствами отключаться или «переходить в спящий режим», чтобы не разряжать аккумулятор, современные электрические системы по-прежнему имеют тенденцию разряжать аккумулятор, когда автомобиль припаркован. Фактически, уровень заряда аккумулятора может стать критически низким после того, как автомобиль был припаркован всего на три недели.

Совет по сохранению свежести батареи

Скоропортящиеся продукты, такие как бананы, хлеб и молоко, теряют целостность, если слишком долго лежат на полке.Свинцово-кислотные батареи также могут частично потерять свою целостность, если они простаивают слишком долго и становятся несвежими. Они теряют мощность, которую невозможно восстановить. Пример: если емкость новой батареи составляет менее 65–75 процентов на момент покупки, ваш генератор / генератор может никогда не восполнить потерянную емкость батареи. Используйте батарею с датой, чтобы убедиться, что она не устарела

Последнее отличие современных аккумуляторов заключается в том, что аккумулятор действует как конденсатор в электрической системе транспортного средства для поглощения скачков напряжения, которые часто возникают при размыкании или замыкании электрического переключателя.Поскольку батарея имеет тенденцию поглощать скачки напряжения, если батарея отсоединяется при работающем двигателе, переходные скачки напряжения и колебания тока могут легко вывести компьютер или модуль из строя.

ТИПЫ И НОМИНАЛЬНЫЕ БАТАРЕИ

Автомобильные пусковые батареи рассчитаны на ток пуска (CA) и ампер пуска холодного пуска (CCA). Амперы запуска — это более высокий числовой рейтинг и используются для сравнения только в теплом климате, в то время как амперы при запуске холодного двигателя предназначены для использования в холодном климате.Всегда используйте каталог аккумуляторов, чтобы сопоставить рекомендованный производителем автомобиль CCA с приложением. Замена батареи на CCA меньше рекомендованного приведет к сокращению срока службы батареи и ухудшению характеристик в холодную погоду.

Современные аккумуляторные батареи с жидкостным пуском обычно состоят из тонких аккумуляторных пластин, предназначенных для обеспечения очень высокой скорости разряда при запуске двигателя. В то время как батареи глубокого цикла обычно изготавливаются с более толстыми пластинами, предназначенными для обеспечения более низкого, но более постоянного тока разряда.Батареи глубокого цикла обычно имеют меньше CCA, чем стартовые батареи, и требуют более длительного времени перезарядки при более низких значениях силы тока.

Аккумуляторы глубокого разряда рассчитываются в ампер-часах, которые представляют собой ток разряда и
часов, необходимых для снижения напряжения на клеммах аккумулятора до 10 вольт. Например, батарея глубокого разряда на 60 ампер-час может разрядить 10 ампер в течение шести часов, прежде чем напряжение на клеммах достигнет 10 вольт. Или скорость разряда может составлять 5 ампер за 12 часов. Тем не менее, когда напряжение на клеммах меньше 10 вольт, аккумулятор считается полностью разряженным.

СОВРЕМЕННАЯ КОНСТРУКЦИЯ АККУМУЛЯТОРОВ

Наша обычная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея с жидким электролитом была усовершенствована в последние годы, чтобы уменьшить образование коррозионных газов и увеличить срок службы до 3-4 лет, в зависимости от климата и условий эксплуатации. Большинство современных аккумуляторов также разработаны с учетом эрозии пластин путем подвешивания пластин аккумулятора над нижней частью корпуса аккумулятора, чтобы снизить вероятность того, что накопление осадка приведет к короткому замыканию пластин аккумулятора.

Аккумуляторы из абсорбирующего стекломата (AGM) становятся популярным выбором для аккумуляторов премиум-класса, поскольку абсорбирующий стеклянный мат удерживает электролит между положительной и отрицательной пластинами батареи. Помимо других достоинств, этот метод производства позволяет устанавливать аккумулятор в любом положении без утечки кислоты и противостоять сильной вибрации. Многие мотоциклы и внедорожники используют аккумуляторы AGM для увеличения надежности и срока службы.

ПРИЗНАКИ ОТКАЗА АККУМУЛЯТОРА

Характер отказов автомобильного аккумулятора изменился.Двадцать лет назад неисправный аккумулятор резко снизил бы скорость вращения двигателя и затруднил запуск; тем не менее, современные двигатели легко запускаются, поэтому неисправный аккумулятор обычно хорошо работает до тех пор, пока он не выйдет из строя. Владелец нередко припарковывает свой автомобиль и через час обнаруживает, что его аккумулятор полностью разряжен.

Глубокая разрядка — одна из основных причин преждевременного выхода из строя аккумуляторной батареи и генератора. Послепродажные радиоприемники и другие аксессуары обычно вызывают высокий разряд батареи при выключенном зажигании.Другие причины включают чрезмерное включение зажигания, использование вспомогательных устройств при выключенном двигателе или чрезмерный запуск двигателей с жестким запуском.
Батареи также имеют тенденцию разряжаться из-за неиспользования. Если автомобиль припаркован в течение длительного периода времени и перемещается только на короткие расстояния, пластины аккумулятора имеют тенденцию покрывать себя кристаллами сульфата, которые снижают способность пластин поглощать и разряжать электрический ток. Симптомами сульфатированной батареи являются пониженный CCA и невозможность подзарядки.

Вибрация, вызванная сильным движением по бездорожью или незакрепленным удерживанием аккумулятора, ускоряет нормальную эрозию пластин аккумулятора.Осадок, который скапливается на дне аккумуляторного отсека, может привести к короткому замыканию положительной и отрицательной пластин аккумулятора, что приведет к полному выходу аккумулятора из строя.

Состояние перезарядки в системе зарядки транспортного средства также может сократить срок службы батареи, поскольку электролит батареи выкипает и пластины батареи подвергаются воздействию атмосферного воздуха. Симптомами перезарядки являются мокрый на вид корпус батареи, чрезмерная коррозия клемм и прижимов, а также отчетливый запах тухлого яйца или серы.Помните, что высокие температуры окружающей среды ускоряют все вышеперечисленные факторы износа аккумулятора.

Непрерывный или периодический отказ отдельных ячеек также может вызвать множество трудно диагностируемых жалоб на холодный запуск и управляемость. 12-вольтовая батарея состоит из шести ячеек, каждая из которых полностью заряжена, вырабатывая 2,2 вольта. Суммарное напряжение этих шести ячеек составляет 12,6 вольт. Потеря одной ячейки может снизить напряжение на клеммах аккумуляторной батареи до 10,4 В, что может вызвать затруднения при запуске и снижение производительности холодного двигателя.

ТЕСТИРОВАНИЕ АККУМУЛЯТОРА

Современные автомобильные анализаторы аккумуляторов проверяют состояние аккумулятора, пропуская слабый переменный ток через элементы аккумулятора. Поскольку электронные тестеры устраняют необходимость перезаряжать сильно разряженную батарею для тестирования, они по существу доминируют на рынке быстрого обслуживания.

Напротив, обычные тестеры нагрузки угольных батарей требуют, чтобы батарея была заряжена не менее чем на 75 процентов и имела комнатную температуру. Классические измерители удельного веса, которые используются для измерения плотности электролита, очень точны для определения состояния отдельных элементов.Измерители удельного веса также требуют подзарядки и также опасны в использовании, поскольку сильно коррозионный электролит аккумуляторной батареи может попасть в глаза. Хотя оба метода полезны, электронное тестирование является наиболее безопасным и, как правило, наиболее точным методом измерения состояния батареи.

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 времени батарея будет продолжать работать до того, как ей потребуется подзарядка.Это мера кратковременной емкости аккумулятора. Используя аналогию с топливным баком в автомобиле, оценку состояния заряда (SOC) часто называют функцией «Датчик уровня газа» или «Датчик уровня топлива».

См. Также «Состояние здоровья» (SOH), которое отражает долговременную работоспособность аккумулятора.

SOC определяется как доступная мощность, выраженная в процентах от некоторого эталонного значения, иногда от номинальной мощности, но более вероятно, от ее текущей (т.е. при последнем цикле заряда-разряда), 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 только 80% от его 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, равный 100%, но он будет иметь эффективную емкость только 80% от его номинальной емкости, и для расчетной емкости необходимо будет применить поправочные коэффициенты. 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 аккумуляторной батареи, а не на ее номинальной емкости при новой, эквивалентно постепенному уменьшению емкости топливного бака в течение срока службы транспортного средства без уведомления водителя.Если требуется точная оценка оставшегося заряда аккумулятора, 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 в равной степени относятся 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, для которого 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 батареи 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 напрямую 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 в нее 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 химикатов. 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 ячейки 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 для литий-ионного элемента большой емкости. Это идеально для применения в аккумуляторных батареях, поскольку напряжение элемента не падает заметно при разряде элемента, но по той же причине фактическое напряжение элемента не является хорошим показателем SOC элемента.

Быстрое падение напряжения элемента в конце цикла можно использовать как указание на неизбежную полную разрядку аккумулятора, но для многих приложений требуется более раннее предупреждение.Полностью разряженные литиевые элементы значительно сократят жизненный цикл, 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 критически важных приложений предпочтительнее использовать более точные измерения.

См. Также, как измерение напряжения элемента во время «периодов покоя» 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. Оставшуюся емкость элемента можно рассчитать путем измерения тока, входящего (заряжая) или покидающего (разряженного) элементов, и интегрируя (накапливая) его с течением времени.Другими словами, заряд, переносимый в ячейку или из нее, получается путем накопления стока тока с течением времени. Контрольной точкой калибровки является полностью заряженная ячейка, а не пустая ячейка, и SOC получается путем вычитания 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, основанного на напряжении.

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 этим выборкам восстанавливается непрерывный ток. В таких случаях частота дискретизации должна быть достаточно высокой, чтобы фиксировать текущие пики и спады, связанные с ускорением и рекуперативным торможением, соответствующими стилю вождения пользователя.

Оценка SOC на основе измерений внутреннего импеданса

Во время циклов зарядки-разрядки элемента состав активных химикатов в элементе изменяется, поскольку химические вещества преобразуются между заряженным и разряженным состояниями, что отразится 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, когда ячейка активна, а также трудностей в интерпретации данных, поскольку импеданс также зависит от температуры.

Fuzzy Logic и другие аналогичные 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, что, 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. Его также нельзя применять, когда используется прерывистая зарядка, как в случае с HEV.

Хотя этот показатель может не подходить в качестве основы для BMS в автомобильной промышленности, он может использоваться для простых приложений, таких как индикаторы запаса хода велосипеда, а также 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 заряда, разряда и возраста элемента и меньшего влияния 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 быть не 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 кулоновский КПД элемента очень высок, но при низких температурах наблюдается значительное падение КПД, особенно при высоких скоростях разряда, что может привести к серьезным ошибкам в оценке SOC. Это явление не свойственно литиевым элементам, 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.

Стандартные технические характеристики элемента указывают емкость только при 25 ° C и 0,3 ° C. На приведенном ниже графике показано комбинированное влияние скорости и температуры на эффективную емкость ячейки. Обратите внимание, что доступная емкость уменьшается при высоких скоростях разряда, и хотя есть небольшое снижение емкости при работе при высоких температурах, есть существенное снижение при низких температурах. Подобные эффекты проявляются во время цикла зарядки.

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

Эта матрица характеристик батареи подобна «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 с течением 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 рабочих условий, если бы были доступны достаточные данные. 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, так как 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 любого использованного легирования, 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 числом 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 проводить теоретические оценки, 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 как функцию 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 будет рассмотрение применения батареи.Кулоновский счет используется для обеспечения 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 измерений текущего состояния батареи, память для хранения модели батареи и микропроцессор для вычисления 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 заряда саморазряда элемента или кулоновской эффективности и деградации емкости в течение срока службы элемента.

Если любой 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 выборки и ее достоверность

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 на протяжении ожидаемого производственного цикла ячеек.

• Точки данных и алгоритмы прогнозирования

Точность также будет напрямую зависеть 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 поисковой таблице 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, закачанные 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 при 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

Еще одна 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 эталонная точка «полностью заряженной» системы батареи может дрейфовать, поэтому систему следует регулярно калибровать для сброса эталонного 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 в конструкции аккумуляторной системы не будут предприняты шаги для смягчения 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, долгое время, 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 обеспечить характеристику системы. Нечеткая логика широко используется в системах автоматического управления.

Используя этот метод, мы можем использовать всю доступную нам информацию о характеристиках батареи, чтобы получить более точную оценку ее 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, когда поступают новые, но все еще неточные данные? 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, прогнозируя новое состояние и его неопределенность, а затем корректируя 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 более 1%.

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

Нейронные сети

Нейронная сеть — это компьютерная архитектура, смоделированная 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 представляются примеры (с известными результатами); весовые коэффициенты корректируются на основе данных — либо посредством вмешательства человека, либо с помощью запрограммированного алгоритма, — чтобы приблизить конечный 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, выходящему за рамки обучающих данных.

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 работе с аналогичными аккумуляторами.

Двухпараметрическая оценка SOC и повышение точности

В то время как изменение напряжения ячейки с помощью одного только 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 измерения. 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, сопротивление чернил вызывает их нагрев. Небольшой ток 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, который создает иллюзию термометра или аналогового указателя уровня топлива.

Точность измерения зависит от температуры окружающей среды.

SOC конденсаторов

Состояние заряда конденсатора определяется напряжением на его выводах.

Срок службы батареи и SOC

Узнайте больше о том, как эксплуатация SOC влияет на срок службы батареи.

Напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора — считывание и изменение напряжения_Greenway battery

В наше время автомобиль считается предметом первой необходимости.Однако здесь будет неуместным упомянуть, что для многих автомобиль — это не просто необходимость; это способ показать их роскошный образ жизни. В связи с этим каждый год мы видим, как на рынке появляются новые автомобили с новыми техническими характеристиками и расширенными функциями. Тем не менее, одним из важных компонентов автомобиля является аккумулятор. Независимо от того, владеете ли вы классическим винтажным автомобилем или недавно выпущенным, если его аккумулятор не работает должным образом, это становится довольно неприятной ситуацией.

Автолюбители делают все возможное, чтобы продлить срок службы аккумулятора.Однако из-за незначительных ошибок вы можете ожидать, что ваша батарея разряжается очень быстро. Ремонт разряженной или поврежденной батареи может стоить вам долларов. Таким образом, чрезвычайно важно регулярно проверять автомобильный аккумулятор, а не только тогда, когда он показывает признаки слабости. Помните, что активное тестирование автомобильного аккумулятора обеспечит меньшее количество отказов. Мы ответили на несколько распространенных вопросов, связанных с автомобильным аккумулятором, прочитайте их до конца, чтобы расширить ваши знания о напряжении и хранении автомобильного аккумулятора.

Что должна показывать батарея на 12 В после полной зарядки?

Если вы думаете, что топливо — это спасательный круг для вашей батареи, то вы, вероятно, ошибаетесь, потому что батарея — это то, что движет автомобилем. Без исправной батареи вы просто не сможете продолжать работу. Как правило, автомобиль работает от аккумулятора 12 В, и, чтобы узнать, заряжен он или нет, вы можете выполнить быструю проверку. Но прежде чем перейти к этому, вам обязательно нужно знать о другом состоянии заряда, когда речь идет о автомобильном аккумуляторе на 12 В.

Если напряжение автомобильного аккумулятора показывает от 0 до 11,9 В, считайте его разряженным. По разным уровням заряда вы можете определить оставшееся напряжение аккумулятора. Когда показание показывает 12,0 В, это означает, что он заряжен на 25 процентов, 12,2 В означает, что он заряжен на 50 процентов, 12,4 В означает, что он заряжен на 75 процентов, и аналогично, когда показание показывает от 12,7 В до 13,2 В, это означает, что он заряжен на 75 процентов. полностью заряжен, т.е. на 100 процентов.

С помощью очень простого метода вы можете проанализировать, заряжен ваш автомобильный аккумулятор или нет.Для этого метода все, что вам понадобится, это вольтметр; он используется для измерения напряжения между отрицательной и положительной клеммами. Если вы хотите, чтобы этот метод давал точные результаты, убедитесь, что батарея не работает в течение нескольких часов. Лучшее время для считывания данных о автомобильном аккумуляторе — это когда он не заряжается в течение длительного времени и не заряжает нагрузку.

В случае свинцово-кислотной батареи на 12 В напряжение, измеренное между двумя клеммами, должно находиться в диапазоне от 11 В до 13 В.Помните, что чем ближе значение напряжения к 13 В, тем ближе батарея заряжается. С другой стороны, чем ближе значение напряжения к 11 В, тем ближе разряд аккумулятора. Вы должны знать, что точное значение напряжения может отличаться, так как оно во многом зависит от типа батареи и ее возраста.

Почему напряжение автомобильного аккумулятора падает в одночасье?

Это правда, что когда напряжение батареи внезапно падает, это становится одной из самых неприятных ситуаций, но знаете ли вы, что сложнее? Это когда вы не можете понять причину, по которой напряжение аккумулятора вашего автомобиля падает за ночь.Часто утечка батареи может быть причиной внезапного падения напряжения. Обеспечение отсутствия утечки в батарее может сэкономить вам много времени, стресса и денег.

Если автомобильный аккумулятор разряжен, как только вы заглушите двигатель, это может быть связано с другими причинами. Некоторые из наиболее распространенных перечислены ниже:

Проблема в электрической системе влияет на мощность аккумулятора

Срок службы батареи подошел к концу, который обычно составляет от 4 до 5 лет

Паразитный сток снижает мощность аккумулятора

Из-за короткого замыкания в системе запуска чрезмерный ток может разрядить аккумулятор вашего автомобиля

Могут быть проблемы с системой зарядки

Неисправность генератора

Обрыв, ослабление или отсоединение проводов в аккумуляторной батарее

Проблемы с работой двигателя могут привести к быстрой разрядке аккумулятора

В экстремальных погодных условиях напряжение старого или поврежденного аккумулятора может упасть.

Несколько коротких поездок могут привести к разряду аккумулятора

Напряжение аккумулятора начинает создавать проблемы, когда аккумулятор стареет, но вы можете предотвратить падение напряжения в ночное время, если правильно обслуживаете свой автомобиль.Поэтому, чтобы избежать такой ситуации, раз в месяц проверяйте состояние клемм аккумулятора, смотрите, есть ли вероятность коррозии, и проверяйте уровень электролита, проверяйте, прочно ли удерживается аккумулятор в поддоне, чтобы избежать повреждений и т. Д.

Сколько вольт нужно автомобильному аккумулятору для запуска?

Для вас очень важно знать, что полностью заряженный автомобильный аккумулятор должен иметь напряжение 12,6 В или более. Когда двигатель автомобиля работает, это значение должно быть около 13.От 7 В до 14,7 В. Однако; Если у вас нет измерителя, показывающего напряжение автомобильного аккумулятора, вы можете выполнить тест электрической системы.

Просто заведите машину и включите фары; если они не горят должным образом, это означает, что индикаторы работают от аккумулятора, а генератор производит небольшой или меньший заряд. С другой стороны, если свет становится ярче при включении двигателя, это означает, что генератор вырабатывает некоторый ток, но недостаточный.Если у фар нормальный уровень яркости, значит, система зарядки работает абсолютно нормально.

литий-ионный аккумулятор аккумулятор для электровелосипеда литиевая батарея

Твердотельные батареи | Что вам нужно знать об этом EV Tech

К сожалению, мир двигателей внутреннего сгорания неизбежно завершится в какой-то момент многих наших жизней. Гибриды и электромобили становятся все более доступными и совершенными быстрыми темпами, а это означает, что батареи заменяют ископаемое топливо.Это привело к столь же быстрому прогрессу в технологии аккумуляторов с основными целями повышения емкости, времени зарядки и безопасности. Одним из важных достижений в этой области является появление твердотельных батарей, которые обещают раздвинуть границы ограничений, которые несут современные литий-ионные батареи.

Что такое литий-ионные батареи?

Электромобили уже много лет питаются от литий-ионных аккумуляторов, аналогичных тем, которые используются в ноутбуках, сотовых телефонах и другой бытовой электронике.Они сконструированы с жидким электролитом внутри, что делает их тяжелыми и нестабильными при высоких температурах. Поскольку каждый отдельный аккумуляторный блок не может генерировать столько энергии сам по себе, несколько необходимо соединить последовательно, что еще больше увеличивает вес. Стоимость разработки, производства и установки аккумуляторных батарей составляет значительную часть общей стоимости электромобиля.

Литий-ионные аккумуляторы электромобилей, как и сотовые телефоны, необходимо заряжать.Скорость, с которой могут заряжаться аккумуляторы электромобиля, зависит от самого транспортного средства, типа используемых в нем аккумуляторов и от инфраструктуры зарядки. Как правило, общественные зарядные станции попадают в категорию либо уровня 2, либо уровня 3, причем обе из них могут заряжать электромобиль намного быстрее, чем стандартная бытовая розетка. Зарядные устройства уровня 1 и уровня 2 обеспечивают питание бортового зарядного устройства от сети переменного тока, которая преобразуется в мощность постоянного тока для зарядки аккумулятора. Уровень 3, который также можно назвать быстрой зарядкой постоянного тока, обходит этот встроенный генератор и вместо этого заряжает аккумулятор напрямую и с гораздо большей скоростью.Однако со временем как емкость аккумулятора, так и способность достигать максимальной скорости зарядки ухудшаются.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Чем отличаются твердотельные батареи

Твердотельные батареи, как следует из названия, избавляются от тяжелого жидкого электролита, который живет внутри литий-ионных аккумуляторов.Замена — твердый электролит, который может иметь форму стекла, керамики или других материалов. Общая структура твердотельных аккумуляторов очень похожа на структуру традиционных литий-ионных аккумуляторов, но в остальном без жидкости они могут быть намного плотнее и компактнее. Не углубляясь слишком глубоко в их внутреннюю работу, твердотельные батареи расходуют энергию и перезаряжаются так же, как и традиционные литий-ионные блоки.

Твердотельные батареи — не новость, но их использование в таких тяжелых условиях, как автомобиль, — это новость.Они уже много лет используются в небольших устройствах, таких как кардиостимуляторы, носимые устройства и RFID. Ожидания относительно способности твердотельных батарей значительно улучшить электромобили, мягко говоря, высоки. Использование твердого электролита должно сэкономить место из-за того, что он занимает меньше места, чем традиционные жидкости. В том же пространстве, которое требуется литий-ионному аккумулятору под автомобилем, твердотельный аккумулятор должен иметь емкость от двух до 10 раз больше. Их конструкция также означает, что им не нужны все системы контроля, управления и охлаждения, необходимые для правильной работы литий-ионных аккумуляторов.Это означает больше места в шасси автомобиля для размещения аккумулятора с меньшим вторжением в пространство, обычно занимаемое пассажирами или механическими компонентами.

Значительно улучшенная плотность энергии и снижение веса за счет удаления жидкого компонента батареи должны в значительной степени улучшить запас хода электромобилей. Твердотельные батареи тоже должны заряжаться быстрее, по крайней мере, теоретически.

Жидкие электролиты могут вызывать проблемы

Твердотельные батареи также обещают быть более безопасными и долговечными в долгосрочной перспективе.При повреждении или иным образом литий-ионные батареи могут испытывать так называемый тепловой разгон, который происходит, когда повышение температуры одного элемента батареи вызывает аналогичную реакцию на других элементах батареи. Иногда этот процесс останавливается внутри аккумуляторной батареи, но в других случаях неконтролируемая реакция может вызвать возгорание. Жидкий электролит легко воспламеняется, что делает возгорание аккумулятора чрезвычайно опасным и токсичным. Процесс тушения возгорания батареи требует времени, а иногда и тысяч галлонов воды.Твердотельные батареи позволяют избежать этой проблемы без горючей жидкости внутри.

Помимо редкой вероятности возникновения пожара, жидкие электролиты внутри литий-ионных аккумуляторов не особенно долговечны. Со временем соединения в жидкости могут разъедать внутренние компоненты батареи и могут разрушаться или накапливаться твердый материал внутри, что приводит к снижению емкости батареи и общей производительности.

Где все твердотельные батареи?

Почему все мы не ездим на автомобилях с твердотельными аккумуляторами? Как и другие новые технологии, твердотельные батареи дороги, что частично связано с затратами на разработку, но также во многом связано с тем фактом, что их трудно производить в больших масштабах.Автопроизводителям и производителям аккумуляторов также нужно проделать больше работы, прежде чем твердотельные батареи будут готовы к использованию в прайм-тайме. Несмотря на свои преимущества по сравнению с жидкостями, твердые электролиты представляют трудности в поиске правильного баланса материалов, чтобы обеспечить достаточное количество энергии для питания электродвигателя автомобиля.

Твердотельные батареи пока находятся в разработке. Toyota планирует продать свой первый электромобиль, работающий от твердотельной батареи, до 2030 года, в то время как несколько других автопроизводителей работают в партнерстве с производителями аккумуляторов над своими собственными проектами.Примечательно, что Volkswagen работает в партнерстве с QuantumScape, калифорнийской компанией, которая надеется начать коммерческое использование своих аккумуляторов к 2024 году.

Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку EV, State of Charge .

ПОДПИСАТЬСЯ

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Как мы оцениваем «состояние заряда» аккумуляторов?

Завершая отчет на своем ноутбуке поздно ночью, вы получаете предупреждение о том, что батарея разряжена и вам следует подключить зарядное устройство. «Еще несколько минут», — думаете вы и продолжаете работу. Внезапно вы получаете ненавистное сообщение о том, что батарея вашей системы критически разряжена, и если вы не подключите ее к зарядному устройству, компьютер выключится.

Только после этого вы отчаянно ищете адаптер для зарядки и надеетесь защитить свою несохраненную работу от цифровой катастрофы.

Наши ноутбуки и смартфоны могут делать так много вещей, что мы часто принимаем их как должное. Среди прочего, почти все современные электронные устройства следят за своими батареями и сообщают вам в абсолютных процентных значениях, сколько заряда осталось или как долго они могут использоваться, прежде чем им понадобится подзарядка.

Вы когда-нибудь задумывались, как современные электронные устройства это делают?

Как смартфоны и ноутбуки подсчитывают, сколько заряда осталось в их батареях?

Краткий ответ: Точное определение количества оставшегося заряда в аккумуляторе — непростая задача, но есть несколько методов, которые можно использовать, включая оценку на основе напряжения, оценку на основе тока (подсчет кулонов) и оценку из измерений внутреннего импеданса.Все эти методы основаны на измерении удобного параметра, который изменяется по мере зарядки / разрядки аккумулятора.

(Фото: Bloomua / Shutterstock)

Однако все эти методы имеют свои недостатки, и поэтому нельзя полагаться на 100% точные показания «оставшегося заряда» аккумулятора. Кроме того, некоторые из этих методов специфичны для определенного химического состава клеток.

Прежде чем мы подробно рассмотрим некоторые из этих методов, важно сначала с удивительной последовательностью расшифровать термин, который будет использоваться в этой статье.

Что такое «Состояние заряда»?

Состояние заряда, как следует из названия, сообщает вам состояние батареи, а точнее, оставшийся в ней заряд в данный момент. Обычно сокращенно SOC, это эквивалент датчика уровня топлива для аккумуляторной батареи в электромобиле или гибридном транспортном средстве.

Еще один термин, тесно связанный с SOC, — это глубина разряда (DOD). На самом деле это просто инверсия SOC, то есть это альтернативный метод, чтобы указать, сколько заряда батареи было израсходовано.

Батарея держит заряд, и мы хотим измерить, сколько она держится в данный момент. Другими словами, мы хотим определить его состояние зарядки. Этого можно добиться несколькими способами. Поговорим о некоторых из них.

Определение состояния заряда путем измерения напряжения

Состояние заряда аккумулятора часто измеряется по его напряжению, так как этот процесс прост и дает довольно точные результаты. Он в основном преобразует показания напряжения батареи в SOC и отображает их пользователю.

Попробуем разобраться в этом процессе с помощью аналогии. Батарея похожа на резервуар с водой с краном у основания. У вас нет возможности заглянуть в резервуар, поэтому вы не можете знать, сколько воды в нем содержится в данный момент. Как вы определите, сколько воды осталось в баке?

Один из способов оценить количество оставшейся воды — посмотреть на давление воды, выходящей из крана. Если вода выходит быстро, это означает, что она находится под большим давлением, что означает, что бак почти полностью заполнен.С другой стороны, если вода из крана течет очень медленно, значит, бак почти пустой.

То же самое и с батареями. Литий-ионный аккумулятор с напряжением 3,5 В может составлять 3,6 В при полном и 3,3 В при почти полном разряде (т. Е. Было использовано 92-98% его общей емкости). Обратите внимание, что литий-ионная батарея может быть разряжена до 3 В и ниже, но батарея показывает 0% или «полностью разряжена» при 3,3 В, чтобы обеспечить максимальную полезную емкость батареи. Разряд батареи ниже этого значения напряжения отсечки может серьезно повредить батарею.

Устройство принимает это напряжение и, соответственно, оценивает, сколько заряда осталось в аккумуляторе, которое затем отображается пользователю на экране.

Проблемы с оценкой SOC по напряжению

Несмотря на то, что процесс прост, на него нельзя положиться, чтобы обеспечить 100% точные результаты, потому что определенные факторы, такие как температура окружающей среды, скорость разряда, материалы элементов и возраст батареи, влияют на напряжение. Кривые напряжения в большинстве батарей имеют нелинейную кривую в зависимости от состояния заряда.

Если вы не находитесь на самых краях кривой заряда или разряда, напряжение на самом деле не сильно меняется — это означает, что довольно сложно определить разницу между батареей, заряженной на 60% и батареей, заряженной на 40%.

Кроме того, существует проблема гистерезиса, что означает, что батарея продолжает разряжаться даже после того, как перестала разряжаться. Чтобы предотвратить эту проблему, аккумулятор необходимо полностью «разрядить» на несколько часов, чтобы измерение напряжения работало точно.(Источник)

Определение состояния заряда с использованием тока (счетчик Кулона)

Другой метод оценки SOC — это измерение тока, входящего (когда он заряжается) и выходящего (когда он разряжается) в элементы, и его интеграция с течением времени. Проще говоря, вы можете рассчитать, сколько заряда осталось в аккумуляторе, посчитав, сколько заряда уже было израсходовано. Этот метод определения SOC удачно называется «кулоновским счетом», поскольку он считает заряд, входящий / выходящий из ячеек.

В некоторых электронных устройствах может быть установлено крошечное устройство, известное как счетчик кулонов , который измеряет ток, потребляемый ведущим устройством, суммирует его с течением времени, а затем сравнивает его с запрограммированной емкостью батареи, чтобы обеспечить оценку сколько заряда осталось в аккумуляторе.

Хотя он обеспечивает большую точность, чем большинство других методов оценки SOC, поскольку он измеряет ток напрямую, он имеет свой собственный набор ограничений, а именно то, что он не учитывает эффективность батареи.Кроме того, очень сложно (и дорого) производить точные измерения тока (Источник).

Оценка SOC по измерениям удельного веса (SG)

Это очень часто используемый метод для оценки SOC свинцово-кислотных аккумуляторов.

Свинцово-кислотный аккумулятор

Он включает использование датчика, который измеряет изменения веса активных химикатов, присутствующих в аккумуляторе по мере его разряда. По мере того, как заряд, накопленный в аккумуляторе, израсходован, концентрация серной кислоты (активного электролита в аккумуляторе) уменьшается, что пропорционально снижает удельный вес раствора.

Хотя ареометры традиционно использовались для измерения удельного веса (SG), современные свинцово-кислотные батареи состоят из электронных датчиков, которые обеспечивают измерения удельного веса в реальном времени и дают довольно точные значения SOC. Однако этот метод используется исключительно для свинцово-кислотных аккумуляторов и не может использоваться с другими химическими составами элементов.

Ареометр. Его можно использовать для измерения заряда свинцово-кислотного аккумулятора. (Изображение предоставлено Butch / Wikimedia Commons)

Оценка SOC путем измерения внутреннего импеданса

Активные химические вещества внутри элемента меняют свой состав, поскольку они переходят из одной формы в другую во время зарядки / разрядки аккумулятора.Следовательно, измеряя внутренний импеданс (сопротивление, которое цепь представляет току при приложении напряжения) ячейки, можно определить ее SOC.

Однако этот метод не пользуется популярностью: во-первых, импеданс ячейки зависит от температуры; во-вторых, трудно измерить сопротивление ячейки, пока она еще активна.

Есть несколько других методов, которые можно использовать для определения состояния заряда батареи, но ни один из них не идеален, и каждый из них предлагает уникальный набор проблем.

Статьи по теме

Статьи по теме

Таким образом, всегда следует учитывать, что методы определения SOC могут предоставить только оценку состояния заряда батареи, а не значение с точностью до 100%. Другими словами… держите зарядное устройство под рукой!

График заряда аккумулятора | Напряжение и удельный вес батареи 12 В

Напряжение батареи (таблица ниже) может помочь определить ее степень заряда.Однако есть предостережения (перечисленные ниже).

«Состояние заряда» (SOC) батареи — это показатель оставшейся энергии (в процентах). Это похоже на указатель уровня топлива. Измерение и знание SOC батареи или батарейного блока полезно при использовании альтернативной энергии или в любой другой ситуации, когда вам необходимо знать ее состояние.

Есть несколько способов определить SOC батареи.

1. Измерьте химический состав батареи (удельный вес) ареометром (точный метод).

2. Измерьте его напряжение вольтметром при разомкнутой цепи, без нагрузки (общее приближение).

3. Отслеживайте ток, протекающий в батарее и выходящий из нее, с помощью «шунта» и соответствующей измерительной цепи (общей для альтернативных энергетических систем).

((Аккумуляторный ареометр))
Посмотреть самый популярный ареометр на amzn

Я составил следующую диаграмму состояния заряда батареи, которая показывает степень заряда (в процентах) в зависимости от напряжения или удельного веса батареи.Напряжения и удельный вес указаны для батареи на 6 или 12 вольт, а также для батарейных блоков на 24 и 48 вольт.

Таблица представлена ​​ниже. Но сначала несколько важных замечаний и оговорок…

Как я сделал диаграмму состояния заряда аккумулятора

Как я определил значения напряжения:

Я исследовал как можно больше производителей аккумуляторов, которые я мог найти, относительно их собственных опубликованных данных SOC. Некоторые из них немного отличались друг от друга в отношении их значений SOC.Однако я усреднил их всех вместе, чтобы получить диаграмму, которая представляет то, что я считаю хорошим ОБЩИМ показателем.

Измерения напряжения батареи приблизительные

Примечание: Измерения напряжения являются приблизительными для определения SOC. Измерение напряжения батареи — НЕ самый точный способ сделать это (необходимо учитывать переменные). Но хорошее обобщение. Более точный метод — измерить удельный вес каждой ячейки в батарее.Однако для многих аккумуляторов это сложно или невозможно (например, аккумуляторы AGM). Многие (большинство) альтернативных энергосистем включают шунт постоянного тока, который отслеживает SOC, отслеживая ток, протекающий в батарее или банке батарей и выходящих из них, что является очень точным способом отслеживания состояния заряда.

Измерение в состоянии покоя «Обрыв цепи»

Примечание: Для большей точности при измерении напряжения батареи батарея должна быть в состоянии «разомкнутой цепи» (в состоянии покоя или в состоянии покоя).Это означает, что аккумулятор НЕ ДОЛЖЕН находиться под нагрузкой и НЕ должен заряжаться. Чтобы быть в некоторой степени точным, аккумулятор должен находиться в таком состоянии в течение часа или двух перед измерением, а для более точного измерения вы должны подождать от 6 до 24 часов.

Зависимость напряжения батареи от температуры

Примечание: Напряжение аккумулятора зависит от температуры. Фактически, хорошие зарядные системы (альтернативные энергосистемы) имеют встроенную температурную компенсацию. Данные о напряжении в таблице ниже указаны производителем.листовые листы (близость к комнатной температуре).

Наконечник для ареометра

Примечание: При измерении удельного веса (залитые / мокрые батареи глубокого цикла) при отборе пробы из батареи сначала заполните и слейте воду из ареометра несколько раз, прежде чем останавливаться после измерения.

Держите уровень заряда свинцово-кислотных аккумуляторов выше 50%

Примечание: Для увеличения срока службы свинцово-кислотные батареи должны оставаться в зеленой зоне (40% или более SOC).Случайные провалы в желтом цвете могут не причинить вреда, но постоянные разряды до этого уровня значительно сократят срок службы батареи. Вообще говоря, чем меньше вы разряжаете аккумулятор перед подзарядкой, тем дольше он прослужит. Большинство систем, работающих на альтернативных источниках энергии, рассчитаны на то, чтобы поддерживать уровень заряда батарей не менее 50% или выше.

Это НЕ напряжение зарядки

Примечание: 100% напряжение НЕ является рекомендуемым зарядным напряжением (оно будет выше и многоступенчатым).См. Рекомендации производителя аккумулятора относительно зарядки.

НАПРЯЖЕНИЕ АККУМУЛЯТОРА — ТАБЛИЦА ЗАРЯДА

Напряжение холостого хода или удельный вес на элемент

>> Скачать полноразмерный PDF (Состояние заряда аккумулятора)

Если вы точно знаете свою батарею, вы можете найти соответствующую информацию о напряжении на их веб-сайте. Но приведенная выше диаграмма дает общее представление о состоянии заряда.

Совет: Впечатляющая технология аккумуляторов… LiFePO4 (литий-фосфат железа).Эта 12-вольтовая батарея весит всего 23 фунта. Срок службы в 8-10 раз больше, чем у стандартных свинцово-кислотных аккумуляторов, 2000+ циклов. Хороший выбор для автофургонов, автофургонов, солнечных батарей и т. Д. Может глубоко разряжаться без проблем, таких как свинцово-кислотные.

ПОДБОРЫ 12V 100AH ​​
(amzn)

[Читать: Свинцово-кислотные батареи — Заряд в зависимости от температуры замерзания]

Поддерживайте аккумулятор электромобиля в хорошем состоянии во время простоя

Как поддерживать аккумулятор в хорошем состоянии во время простоя

Продолжительные периоды простоя не подходят для аккумуляторов электромобилей, но иногда их просто невозможно избежать.Текущая ситуация с COVID-19 является хорошим примером, поскольку вы проводите больше времени за работой из дома. Но вы также можете реже пользоваться автомобилем летом, когда вы в отпуске, или вместо этого выбрать велосипед, чтобы насладиться прекрасной погодой. Правильная зарядка может поддерживать аккумулятор в хорошей форме.

Как сохранить аккумулятор электромобиля в хорошем состоянии, если не использовать его неделями? В то время как некоторые водители пренебрегают своим электромобилем в течение длительного времени, другие полностью заряжают свой автомобиль ежедневно.Но никто из них не поступает правильно. Фактически, все они повреждают аккумулятор своего электромобиля.

В этой статье вы можете узнать больше об основах аккумуляторных технологий и найти советы по увеличению срока службы аккумулятора вашего электромобиля.

Следует ли заряжать свой автомобиль во время длительного простоя? Как это влияет на аккумулятор электромобиля?

Скорость саморазряда литий-ионных аккумуляторов обычно составляет около двух процентов в месяц.Но аккумулятор в электромобиле имеет тенденцию разряжаться быстрее из-за автомобильной электроники.

Например: Nissan Leaf не эксплуатируется в течение длительного периода времени, батарея теряет примерно 15 километров пробега в месяц . Tesla Model S оснащена гораздо большим количеством электроники, поэтому автомобиль может терять до пробега на 15 километров в день! (при условии, что Tesla Model S припаркована в стандартном режиме ожидания и не выключена полностью).

Хотя вы не должны пренебрегать своим электромобилем в периоды простоя, вы также не должны заряжать его до 100 процентов, так как это подвергает элемент воздействию высокого напряжения. Электролиты также могут повредить катод или положительный полюс внутри батареи.

Какая оптимальная степень заряда аккумулятора?

Чуть больше половины: идеальный уровень заряда аккумуляторов электромобилей составляет от 80 до 50 процентов (не путать с идеальным запасом хода для наилучшего пробега, который составляет от 80 до 20 процентов).Уровень заряда 80 процентов поддерживает такое низкое напряжение, что электролит не разлагается в течение нескольких недель. В то же время уровень заряда 50 процентов по-прежнему достаточно высок, чтобы снизить риск чрезмерной разрядки, когда аккумулятор не используется в течение длительного периода времени.

Для некоторых электромобилей вы можете легко настроить лимиты зарядки на приборной панели или через онлайн-порталы. Но как насчет автомобилей, у которых нет такой функции? Затем вы останавливаете процесс зарядки аккумулятора вручную, как только будет достигнуто желаемое состояние заряда.

Но нет необходимости стоять рядом с автомобилем и смотреть на дисплей батареи. Используя формулу, описанную ниже, вы можете определить, когда начинать и завершать процесс зарядки:

Возьмем, к примеру, аккумуляторную батарею на 40 кВтч с аккумулятором электромобиля , который в настоящее время заряжен на 30 процентов (т. Е. На 12 кВтч). Вы хотите зарядить его до 80 процентов (т.е. 32 кВтч). Предположим, ваш электромобиль оснащен зарядным устройством на 11 кВт, и вы подключили его к зарядной станции на 11 кВт.

Правильная зарядка может значительно увеличить емкость аккумулятора электромобиля. Фото: Bloomberg через Getty Images

Формула расчета:

Время зарядки (часы) = требуемая мощность / емкость зарядки

В результате [32–12 кВтч] / 11 кВт = 1,81 (1 час 48 минут)

Если вы подключаете зарядное устройство на 11 кВт, когда уровень заряда аккумулятора составляет 30 процентов, а после одного часа 48.6 минут, отключите его от зарядной станции, аккумулятор электромобиля будет заряжен примерно до 80 процентов.

Обратите внимание, что приведенная выше формула дает лишь приблизительную оценку необходимого времени зарядки. Формула не гарантирует уровень заряда ровно 80 процентов, так как время зарядки зависит от дополнительных факторов, таких как температура, состояние заряда (SoC), состояние здоровья (SoH), возраст электромобиля . аккумулятор , а также тип техники.

Как повлияет на технологию аккумуляторов, если вы просто оставите свой электромобиль постоянно подключенным (включая SoC выше 80 процентов)?

В настоящее время ведется несколько дискуссий о правильной стратегии зарядки, если вы хотите оставить зарядное устройство подключенным на длительный период времени. Рекомендуется проверять уровень заряда автомобильного аккумулятора не реже одного раза в неделю и, при необходимости, заряжать автомобиль (если SoC упадет ниже 50 процентов).

Нет ничего плохого в том, чтобы постоянно оставлять машину подключенной, если вы следуете правилу 80 процентов. Это означает, что ваш автомобиль должен иметь возможность настроить предел зарядки 80 процентов. Система управления батареей (BMS) вашего электромобиля должна регулировать режим зарядки, чтобы батарея заряжалась не постоянно, а только по мере необходимости.

Также важно отметить, что 12-вольтовая вспомогательная аккумуляторная батарея автомобиля , которая также используется в транспортных средствах с бензиновым и дизельным двигателем, например, для питания фар, дворников и информационно-развлекательных систем, обычно заряжается только тогда, когда электрическая аккумулятор автомобиля активен.Другими словами, он заряжается только тогда, когда электромобиль полностью включен и готов к работе, или когда автомобиль заряжается. Поэтому важно регулярно заряжать автомобиль или включать двигатель.

Заключение об оптимальном процессе зарядки аккумулятора электромобиля:

Что делать в зависимости от уровня заряда батареи ?

• 100–80 процентов: Избегайте зарядки аккумулятора электромобиля до уровня более 80 процентов, чтобы предотвратить деградацию электролита и потерю емкости.
• 80–50 процентов: в течение длительного периода бездействия, например, в отпуске, старайтесь поддерживать уровень заряда от 50 до 80 процентов. Это лучший способ поддерживать аккумулятор в хорошем состоянии, если вы не используете автомобиль в течение длительного периода времени.
• 50–20 процентов: старайтесь поддерживать заряд вашего автомобиля в рекомендованном диапазоне SoC.
• 20–0 процентов: если уровень заряда падает ниже 20 процентов, необходимо предотвратить дополнительную разрядку. Следует немедленно подключить автомобиль к зарядной станции (но не на полную зарядку!).Просто подключите зарядное устройство, и система управления аккумулятором автомобиля будет постепенно увеличивать зарядный ток таким образом, чтобы снизить нагрузку на аккумулятор.

Источники:

Эта статья была первоначально написана Пон Паулрадж в ответ на блокировку COVID-19: как поддерживать работоспособность батареи вашего электромобиля во время блокировки Covid-19

.