С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Таблица заряженности аккумулятора


Подробнее о заряде и разряде аккумулятора автомобиля | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Аккумулятор автомобиля (АКкумуляторная Батарея) – это одна из наиболее важных деталей автомобиля. Аккумулятор обеспечивает электроэнергией: электрические лампы в фарах, подсветки панели приборов и салона, электронной системы зажигания автомобиля,  топливного насоса, автомагнитолы и других узлов автомобиля, а также самый потребляемый источник нагрузки — стартер при запуске двигателя. Нормальная работа всех узлов автомобиля возможна только с правильно эксплуатируемым аккумулятором. Он должен быть вовремя обслужен и заряжен.

  • напряжение АКБ без нагрузки (с откинутой клеммой)  12,6 – 12,9 В
  • плотность электролита 1,27 г/см3 (при +20°С)
  • плотность электролита ниже 1,26 г/см3
  • напряжение АКБ без нагрузки (с откинутой клеммой)  менее 12,6 В
  • плотность электролита в разных банках отличается более, чем на 0,02 г/см3

Напряжение аккумулятора автомобиля напрямую зависит от плотности электролита. Когда батарея разряжается, 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 составляет 12,7 В при плотности 1,27 г/см3.

При уменьшении одного из показателей уменьшается и другой.

Посмотрите таблицу зависимости напряжения АКБ от плотности электролита

Плотность электролита, г/см3

Напряжение заряда аккумулятора автомобиля, В

Степень разряженности АКБ, %

1,27

12,7 0
1,25

12,54

13,5
1,23

12,42

25,0
1,2

12,24

45,0
1,15

11,94

75,0
1,11 11,6

100,0

Плотность электролита и напряжение АКБ сильно зависит от температуры окружающей среды. Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля для зимы и лета одинаковое, а плотность электролита зимой меняется — у заряженной батареи она растет, а у разряженной – падает.

Поэтому АКБ необходимо держать в заряженном состоянии или как некоторые автолюбители снимают и забирают АКБ в дом. В противном случае аккумулятор не только не сможет запустить двигатель в мороз, но и в ней может замерзнуть электролит и даже может разорвать корпус.

Замерзший электролит в аккумуляторе приведет батарею в негодность, замороженный аккумулятор невозможно восстановить. При плотности 1,2 г/см3 температура замерзания электролита около -20°С.

Таблица для поправки показаний электролита при температуре окружающей среды.

Температура электролита, °C

Поправка показаний, г/см3

−50…−35

−0,05

−34…−20

−0,04

−19…−5

−0,03

−4…+10

−0,02

+11…+24

−0,01

+26…+40

0,01

Также необходимо следить за уровнем электролита. Он не должен быть не ниже метки, находящейся сбоку аккумулятора. Если плохо видно поверхность электролита, можно подсветить фонариком. Если уровень электролита меньше указанной величины, нужно определить причину его понижения. Обычно он падает из-за выкипания и испарения от слишком большого напряжения бортовой сети автомобиля. В этом случае нужно измерить напряжение. Уровень зарядного напряжения батареи на автомобиле при работающем двигателе 14,1±0,2 В.

Как заряжать аккумулятор?

Перед зарядкой автомобильного аккумулятора необходимо очистить от грязи и открутить все 6 пробок, так как при зарядки обильно будет выделение газов.

Если есть возможность регулировать напряжение заряда на зарядном устройстве, то перед присоединением клемм убавьте ток до минимума, потом установите напряжение 14 — 14,4 В. Контролируйте заряд по амперметру.

Заряжать аккумулятор желательно током, равным по величине 0,05 — 0,1 от её номинальной ёмкости.  Например для батареи с ёмкостью 60 А/ч оптимальная величина зарядного тока составляет 3 — 6А.

Лучше держать меньший зарядный ток — аккумулятор зарядится глубже, но время зарядки будет дольше. Периодически желательно выравнивать плотность  электролита АКБ небольшим током, например в том случае, если плотность электролита в разных банках аккумулятора отличается на ±0,01 г/см3. Для этого устанавливаем ток зарядки около 1А. Заряжаем АКБ подобным образом около суток.

Признаки окончания зарядки: бурное выделение газа и на протяжении 2-х часов отсутствие изменения плотности электролита.

При эксплуатации батареи на автомобиле её заряд происходит при постоянном напряжении.  Уровень зарядного напряжения батареи на автомобиле при работающем двигателе составляет: 14,1±0,2 В.

Для контроля за АКБ удобно будет воспользоваться цифровым индикатором напряжения бортовой сети автомобиля. Его можно сделать самому или купить в нашем магазине готовый и настроенный. Цифровой индикатор напряжения бортовой сети автомобиля + термометр

Купить индикатор напряжения авто.

  

С понижением температуры эффективность заряда батареи на автомобиле уменьшается (растет внутреннее сопротивление АКБ, увеличивается потребление тока стартером при заводке холодного двигателя). Поэтому аккумулятор при его заряде от бортовой сети автомобиля не всегда восстанавливает свою ёмкость после полного разряда.

Нормальная работа генератора автомобиля

  • напряжение на клеммах АКБ при работе двигателя на разных оборотах и включенном свете составляет 13,9 – 14,3 В

В зимних условиях  желательно периодически (не реже одного раза в месяц) заряжать аккумулятор зарядным устройством как написано выше.

Таблица источников потребления электроэнергии автомобиля и примерный ток в амперах

Название потребителя

Примерный ток, А

Зажигание

2

Стартер (при заводке автомобиля)

100-200

Габаритные огни

4

Ближний свет

9

Дальний свет

10

Противотуманки (ПТФ)

7

Ходовые огни

1

Обогрев заднего стекла

10-11

Вентилятор отопителя: 1-я скорость

5-7

Вентилятор отопителя: 2-я скорость

10-11

Стеклоочиститель: 1-е положение

3

Стеклоочиститель: 2-е положение

5

Автомагнитола

3-5

ИТОГО:

около 40 А

Как завести свой автомобиль от другого автомобиля?

Первый способ. Снять разряженный аккумулятор со своего автомобиля и на это место поставить заряженный аккумулятор другого автомобиля. Соблюдайте полярность! (+ и —) Когда автомобиль завёлся АКБ меняем на свои места.

Во избежании короткого замыкания — не касайтесь проводами друг с другом и красный (плюсовой) с корпусом автомобиля!

Второй способ. Для «прикуривания» от другого автомобиля необходимы толстые хорошо изолированные провода с зажимами типа «крокодил». По этим проводам будет «протекать» ток 150-200 ампер!

Далее делаем следующее:

1. Отсоединяем минусовую или плюсовую клемму своего автомобиля и другого. Со своего нужно снимать для того, чтобы дополнительно не брать ток для своего (разряженного) АКБ с другого (заряженного). А снимать с другого автомобиля нужно для того, чтобы не повредить «нежные» электронные системы современных автомобилей.

2. Соединяем красный провод для прикуривания с плюсовой клеммой на заряженном аккумуляторе.

2. Соединяем другой конец красного провода с красной плюсовой клеммой своего автомобиля.

3. Соединяем черный провод с минусовой клеммой на заряженном аккумуляторе.

4. Соединяем другой конец черного провода на массу своего автомобиля. Желательно подальше от самого аккумулятора и топливных проводов во избежание возгорания от искры. Это может быть: корпус автомобиля без краски, двигатель, шасси. В момент соединения допускается небольшая искра, в результате подключения нагрузки.

5. Контакт, подсоединённых проводов должен быть хорошим! Провода не должны касаться движущихся деталей автомобиля.

6. Запускаем авто с заряженным АКБ.

7. После того как двигатель завёлся сажаем на место откинутую ранее клемму своего разряженного аккумулятора и даем ему поработать несколько минут.

8. Отсоединяем провода в обратной последовательности. Сначала чёрный провод. Когда полностью отсоединён чёрный провод, снимаем красный.

Во избежании короткого замыкания — не касайтесь проводами друг с другом и красный (плюсовой) с корпусом автомобиля!

9. Накидываем, снятую  ранее клемму с другого автомобиля.

Зотов А.В.

  • Светящиеся колёса на велосипеде
  • У многих есть велосипеды. Хочется чтобы он был всегда надежный и красивый! Без особых затрат и лишних проводов, используя магниты и светодиоды, можно создать красивый эффект. При движении, особенно в тёмное время суток будет разноцветное свечение внутри колеса велосипеда.

    Подробнее…

  • Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов
  • Существует много разных схем зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов. Любая из них обладает своими достоинствами и недостатками. В статье, ниже рассмотрим несколько схем ЗУ для автомобильных АКБ.

    Большинство простейших схем зарядных устройств построено по принципу регулятора напряжения с выходным узлом, собранным на тиристорах или мощных транзисторах.

    Эти схемы обладают существенными недостатками…   Подробнее…

  • Индикатор напряжения аккумулятора на TAA2765A
  • Не во всех автомобилях, даже современных установлен вольтметр. Обычно индикатором зарядки служит обычная лампочка в щитке приборов. А это далеко не достаточно. По приведенной, ниже схеме можно собрать простой светодиодный указатель напряжения автомобильного аккумулятора.

    Подробнее…

Популярность: 15 691 просм.

www.mastervintik.ru

Какова норма заряда аккумулятора автомобиля и как её проверить | Генераторы для каждого

Написано 4 января 2018 от generator-prosto. Нет комментариев

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:

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. Ток утечки аккумулятора автомобиля: норма и способ измерения описаны в статье по ссылке.

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. Подробнее об электролите в аккумуляторе читайте по указанной ссылке.

Ареометр

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. Советуем также прочитать статью о том, почему генератор не заряжает аккумулятор.

Как проверить заряд автомобильного аккумулятора?

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

Мультиметр

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. Кстати, можете подробнее прочитать о том, что это такое прямая полярность аккумулятора. Но фото ниже показан результат измерения напряжения подсевшего аккумулятора.

Измерения напряжения мультиметром

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.

Нагрузочная вилка

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.

Советуем также прочитать материал на тему, сколько заряжать автомобильный аккумулятор.

Что делать, если заряд аккумулятора не соответствует норме?

Ответ на этот вопрос простой. Если заряд АКБ не в норме, батарею нужно зарядить. Процесс зарядки в подробностях был описан в статье «Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством». Здесь хотелось бы отметить некоторые нюансы.

Зарядное устройство

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). Подробнее о напряжении аккумулятора автомобиля в статье по ссылке. Преимущества этого режима в том, что вам не нужно его контролировать. Зарядное устройство само определить, 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.

Процесс зарядки аккумулятора

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!

Советуем также прочитать материал о том, сколько весит автомобильный аккумулятор. Надеемся, что материал помог составить представление о норме заряда автомобильного аккумулятора. Если в вас есть замечания или дополнения, оставляйте их в комментариях. Голосуйте в опросе и оценивайте материал!

Опубликовано в Аккумуляторы

generator-prosto.ru

Как измерить степень заряженности аккумуляторной батареи

Категория: Поддержка по аккумуляторным батареям Опубликовано 16.09.2016 13:03 Автор: Abramova Olesya

Измерение степени заряженности по напряжению является простым, но, может быть, неточным, поскольку на само напряжение могут влиять материалы, из которых сделан аккумулятор, и температура окружающей среды. Наиболее вопиющая ситуация связана с измерениями, основанными на напряжении. Она возникает в тот момент, когда аккумулятор находится под воздействием разрядных или зарядных процессов. В результате этого внутреннее состояние аккумулятора нестабильно, и напряжение уже не может служить надежным индикатором. Для того, чтобы получить точные измерения, аккумулятор должен отстояться будучи отсоединенным от электрической цепи по крайней мере в течение четырех часов, а для свинцово-кислотной электрохимической системы производители и вовсе рекомендуют 24 часа покоя. Данная особенность делает метод, основанный на напряжении, непрактичным для аккумуляторов, которые активно эксплуатируются.

Каждая электрохимическая система имеет свои уникальные разрядные характеристики. В то время как измерение степени заряженности, основанное на напряжении, хорошо работает для “отдохнувших” свинцово-кислотных аккумуляторов, особенности поведения напряжения у никелевых и литиевых аккумуляторов делают использование этого метода непрактичным.

Кривая разрядного напряжения у Li-марганцевых, Li-фосфатных и NMC аккумуляторов очень плоская, и 80 процентов накопленной энергии отдается при стабильном напряжении. И если такая особенность является весьма желательной в разрезе эксплуатационных характеристик, то определение степени заряженности исходя из напряжения становится сложной задачей, поскольку возможно определить лишь состояние высокой и низкой степени заряженности, а все что между ними – не может быть оценено точно. На рисунке 1 показана плоская кривая разрядного напряжения Li-фосфатного (LiFePO4) аккумулятора.

Рисунок 1: Разрядное напряжение литий-фосфат-железного аккумулятора. LiFePO4 имеет очень плоскую кривую разрядного напряжения, что делает оценку степени заряженности исходя из напряжения весьма затруднительной.

Свинцово-кислотные аккумуляторы могут комплектоваться пластинами разного состава, что необходимо учитывать при определении степени заряженности исходя из напряжения. Кальций, добавление которого снижает потребность аккумулятора в периодическом обслуживании, повышает напряжение на 5-8 процентов. Кроме того, тепло увеличивает напряжение, а холод, соответственно, уменьшает. Поверхностный заряд [BU-804c] мешает корректному определению степени заряженности, приводя к повышенному напряжению сразу после зарядки, но противодействием данному эффекту может служить кратковременная разрядка перед измерениями. И, наконец, AGM аккумулятор [BU-201a] имеет немного более высокое напряжение в сравнении с затопленным эквивалентом.

Так как степень заряженности должна измеряться при разомкнутой цепи, напряжение аккумулятора должно быть “плавающим”, то есть без подключенной нагрузки. И в случае, если это аккумулятор современного транспортного средства, следует понимать, что когда он подключен к автомобилю (даже если тот заглушен), наверняка присутствуют паразитарные нагрузки, приводя к квази-замкнутому состоянию электрической цепи.

Несмотря на недостаточную точность, большинство измерений степени заряженности полагаются частично или полностью на напряжение из-за простоты. Методы, ориентированные на напряжение, популярны в таких агрегатах как электрические инвалидные коляски, электроскутеры и гольфкары. Некоторые инновационные BMS (от англ. Battery Management System - Система управления электрическими батареями) используют периоды отдыха для корректировки показаний степени заряженности как часть интеллектуальной функции.

Ареометр

Ареометр предлагает альтернативный метод измерения степени заряженности для свинцово-кислотной электрохимической системы. Смысл метода состоит в том, что когда аккумулятор заряжается, объем серной кислоты становится больше, в результате чего удельная плотность электролита увеличивается. При разрядке же, количество кислоты уменьшается из-за образования на пластинах сульфата свинца, доля воды в электролите повышается и, как следствие, его удельная плотность становится ниже. В таблице 2 приведены стандартные характеристики стартерных аккумуляторов.

Приблизительная степень заряженности Средняя удельная плотность Напряжение разомкнутой цепи

2V

6V

8V

12V

100%

1,265

2,10

6,32

8,43

12,65

75%

1,225

2,08

6,22

8,30

12,45

50%

1,190

2,04

6,12

8,16

12,24

25%

1,155

2,01

6,03

8,04

12,06

0%

1,120

1,98

5,92

7,72

11,89

Таблица 2: Стандарты BCI (от англ. Battery Council International - Международный совет по электрическим батареям) для оценки степени заряженности стартерных аккумуляторов с добавлением сурьмы. Показания снимаются при температуре 26°С после 24 часов покоя.

В то время как по стандартам BCI удельная плотность полностью заряженного стартерного аккумулятора равна 1,265, производители часто могут установить ее на уровне 1,280 и выше. Увеличение удельной плотности зависит степень заряженности исследуемого аккумулятора исходя из вышеприведенной таблицы, но хотя этот шаг и улучшит характеристики, срок службы аккумулятора сократится из-за повышенной коррозионной активности.

Помимо степени заряженности и количества кислоты, на удельную плотность также может влиять низкий уровень воды в электролите. Когда вода в процессе эксплуатации или хранения испаряется, показатель удельной плотности возрастает из-за повышения концентрации серной кислоты. Также возможна ситуация, когда воды в электролите слишком много, что, соответственно, снижает удельную плотность. При добавлении воды, дайте время для ее равномерного растворения, только после этого измерения с помощью ареометра будут корректны.

Значение удельной плотности варьируется в зависимости от сферы применения аккумуляторов. Глубокоразрядные аккумуляторы используют электролит с повышенной удельной плотностью - до 1,330, что позволяет получить максимальную удельную энергоемкость; авиационные аккумуляторы имеют удельную плотность на уровне 1,285; стартерные - 1,265; а стационарные - 1,225. Более низкая удельная плотность уменьшает коррозию и продлевает срок службы, но в то же время удельная энергоемкость и емкость уменьшаются.

Ничто в мире электрических батарей не является абсолютом. Удельная плотность полностью заряженных глубокоразрядных аккумуляторов одной и той же модели может варьироваться от 1,270 до 1,305, а их же, но полностью разряженных - от 1,097 до 1,201. Температура является еще одним фактором, который влияет на этот параметр. Чем ниже температура, тем выше плотность электролита. В таблице 3 иллюстрирована удельная плотность глубокоразрядных аккумуляторов при различных температурах.

Температура электролита Удельная плотность при полном заряде
40 1,266
30 1,273
20 1,280
10 1,287
0 1,294

Таблица 3: Зависимость удельной плотности и температуры для глубокоразрядных аккумуляторов. Холодная температура обеспечивает более высокий показатель удельной плотности.

Неточности в показаниях удельной плотности может внести стратификация, приводящая к уменьшению концентрации кислоты в верхней части аккумулятора и повышению в нижней. (Смотрите BU-804c: Кислотная стратификация и поверхностный заряд). Высокая концентрация кислоты искусственно завышает напряжение разомкнутой цепи, что обманет метод как использующий напряжение, так и основанный на удельной плотности. Электролиту необходимо дать время для стабилизации после зарядки или разрядки, прежде чем измерять его удельную плотность.

Кулоновский подсчет

Ноутбуки, медицинское оборудование и другие портативные устройства используют кулоновский подсчет для оценки степени заряженности путем измерения протекающего из аккумулятора тока. Заряд в один кулон в секунду соответствует силе тока в один ампер (1А), и это термин, который часто используется как в разрезе зарядных, так и разрядных процессов. Само название “кулон” происходит от фамилии французского ученого Шарля Огустена де Кулона (1736-1806), известного разработкой одноименного закона.

Хотя этот метод и является элегантным решением сложной проблемы, потери уменьшают суммарное количество поставляемой энергии, и ее количество доступное в конце всегда будет меньше чем было отправлено. Несмотря на этот факт, кулоновский подсчет работает неплохо, особенно с литий-ионной электрохимической системой, обеспечивая высокую кулоновскую эффективность и низкий саморазряд. Метод улучшается, беря в учет такие нюансы как возраст аккумулятора или вызванный температурой саморазряд, но в то же время ему необходима периодическая калибровка.

Но и проблема калибровки была решена, современные индикаторы заряда используют интеллектуальную функцию, которая оценивает, сколько энергии было предоставлено аккумулятором во время предыдущего разряда. Некоторые системы также учитывают время зарядки, так как изношенный аккумулятор заряжается быстрее нормального.

Создатели продвинутых систем мониторинга аккумуляторных батарей заявляют о высочайшей точности, но в реальности все не на так радужно. Бывают случаи, когда смартфон показывает 100 процентную зарядку, а в самом деле заряжен на 90. Электромобили также не лишены подобных проблем с кулоновским подсчетом - сообщается о случаях, когда заряд аккумулятора такого транспортного средства исчерпывался, хотя индикатор сигнализировал об еще имеющихся 25 процентах.

Импедансная спектроскопия

Степень заряженности также может быть оценена с помощью импедансной спектроскопии, путем использования технологии комплексного моделирования Spectro™. Данный метод устойчив к воздействию паразитарных нагрузок вплоть до 30А. Перенапряжение и поверхностный заряд также не влияют на измерения, так как степень заряженности оценивается независимо от напряжения. Эти преимущества позволяют стать методу импедансной спектроскопии предпочтительным для использования в автомобильной сфере, где аккумуляторы обычно разряжены в разной степени, и им уже не нужна будет предварительная калибровка. Также это метод может быть использован для больших стационарных систем, которые постоянно находятся под воздействием зарядных или разрядных процессов.

Независимое от напряжения, измерение степени заряженности наилучшим образом оптимизировано для док-станций и демонстрационных стендов. Дистанционное открытие двери автомобиля приводит к паразитарной нагрузке в 20А, что вносит определенную сумятицу в аккумулятор и фальсифицирует базирующиеся на напряжении измерения степени заряженности. Метод же Spectro™ позволит отличить просто разряженный аккумулятор от экземпляра с реальным дефектом.

Измерения степени заряженности с помощью импедансной спектроскопии ограничены новыми аккумуляторами с известной хорошей емкостью. Емкость должна быть стабильной и иметь не изменяющееся значение. В то время как снятие показаний допустимо при подключенной постоянной нагрузке, во время процесса зарядки это тестирование проводить нельзя.

На рисунке 4 показаны результаты тестирования методом импедансной спектроскопии после отсоединения от аккумулятора паразитарной нагрузки в 50А. Как и следовало ожидать, после этого напряжение на клеммах возросло, но показания Spectro™ остаются стабильными. Устойчивость получаемых значений степени заряженности также присутствует и сразу после процесса зарядки, когда напряжение повышено из-за электрохимической поляризации электродов.

Рисунок 4: Зависимость напряжения и точности измерений с помощью импедансной спектроскопии сразу после отсоединения нагрузки. В аккумуляторе происходят процессы восстановления после отключения нагрузки. Результаты, полученные с помощью метода Spectro™, остаются стабильными и при повышенном напряжении.

Последнее обновление 2016-05-27

best-energy.com.ua


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости