Таблица разряда аккумулятора по напряжению: Заряд автомобильного аккумулятора по напряжению

Заряд аккумулятора по напряжению: таблица

Главная » Обслуживание

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

Содержание

  1. Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?
  2. Что означает нормальное напряжение аккумулятора?
  3. Таблица уровня заряженности АКБ

Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?

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

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

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

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

Что означает нормальное напряжение аккумулятора?

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

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

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

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

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

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

Таблица уровня заряженности АКБ

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

 

 

 

Как вам статья?

Похожие статьи

Рейтинг

( Пока оценок нет )

аккумулятор автомобиля напряжение аккумулятора

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…

Напряжение батареи и состояние заряда

Владение мобильной или автономной системой солнечной энергии означает зацикленность на том, сколько заряда осталось в вашем аккумуляторе глубокого цикла.

Блок аккумуляторов представляет собой набор соединенных между собой аккумуляторов, которые хранят электрическую энергию. Помимо систем солнечной энергии, аккумуляторные батареи также используются в автомобилях, жилых автофургонах и лодках. Оставшийся уровень заряда батареи известен как «стадия заряда». Вы можете определить состояние заряда, посмотрев на напряжение батареи.

Большинство владельцев обеспокоены сроком службы своих аккумуляторов, некоторые обеспокоены тем, достаточно ли они получают напряжения, чтобы удовлетворить их потребности. Если у вас есть система солнечной энергии, но вы не уверены, нужна ли вам батарея, попросите надежных экспертов Energy Matters помочь вам начать работу.

Хотя это и не совсем точно, самый простой способ определить это — с помощью мультиметра, если у вашего солнечного регулятора или контроллера заряда нет показаний напряжения.

Состояние заряда немного различается между типами герметичных свинцово-кислотных, залитых, гелевых и аккумуляторов глубокого цикла AGM, а также между брендами. Даже погода может сыграть роль.

Батареи лучше работают в холодную погоду и имеют более высокий уровень заряда. В более теплых условиях производительность батареи снижается, а также состояние заряда. Чтобы убедиться, что вы получаете только лучшее состояние батареи, очень важно помнить об этих факторах.

В приведенной ниже таблице показано напряжение и приблизительный уровень заряда для каждого типа батареи.

Примечание:  Цифры основаны на показаниях обрыва цепи. То есть, когда аккумулятор глубокого разряда не находился под нагрузкой в ​​течение нескольких часов. Этот сценарий может не случаться очень часто в системе на основе батареи, которая постоянно используется.

Итак, лучшее время для измерения – раннее утро, пока солнце не коснется ваших панелей, вечером, когда солнце садится, или когда очень пасмурно. Если вы снимете показания, когда аккумулятор заряжается, они могут показывать до 14,5 вольт.

Если вы берете показания, когда панели не подвергаются воздействию солнца, поскольку в это время, вероятно, будет потребляться электроэнергия, вы можете предположить, что независимо от показания напряжения, это консервативная оценка. Как только вся нагрузка будет снята с батареи, напряжение может существенно восстановиться. Взгляните на диаграмму ниже:

Глубина разрядки аккумулятора

Общее практическое правило: чем меньше аккумулятор глубокого цикла разряжается перед перезарядкой, тем дольше он прослужит.

Вот пример:

Гелевая батарея Sonnenschein Solar Bloc 100 Ач, разряженная до 70 %, т. е. с оставшимся зарядом всего 30% или 30 Ач (ампер-часов), будет иметь срок службы около 1200 циклов, что достаточно впечатляющий.

Однако, если он разряжается только до 50%, ожидаемое количество циклов взлетает до 1700! Если цикл составляет день, это увеличивает срок службы батареи более чем на 1,25 года.

Глубина разряда, также известная как глубина разряда, не должна превышать 50 % в большинстве аккумуляторов глубокого цикла, чтобы обеспечить наилучшее соотношение цены и качества. Поэтому, если у вас есть аккумулятор на 100 Ач, считайте, что предельная глубина разряда составляет 50 Ач.

Измерение глубины разрядки — это очень важный расчет, который вы должны сделать при выборе размера батареи глубокого разряда.

Вот еще один пример:

Если вы хотите подключить портативный компьютер, проверьте номинальные значения силы тока на адаптере. Скорее всего, это где-то между отметкой 3 и 5 ампер. Это означает, вероятно, около 2–4 ампер в час при нормальном использовании, поскольку ваш ноутбук не будет постоянно использовать полную мощность. Итак, исходя из нижнего предела:

Аккумулятор емкостью 100 Ач = доступная емкость 50 Ач/потребление 2 А = 25 часов использования.

Четыре основных типа обычных и свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла

На рынке представлено множество свинцово-кислотных аккумуляторов. Но обычно используются четыре типа: герметичные свинцово-кислотные, залитые свинцово-кислотные, гелевые и AGM.

Четыре основных типа имеют свои преимущества и недостатки. Важно определить, какой тип соответствует вашему бюджету, а также вашим предпочтениям. Давайте немного подробнее рассмотрим аккумуляторы глубокого цикла и напряжение свинцово-кислотных аккумуляторов.

Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор

Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор является наиболее распространенным типом аккумуляторов глубокого разряда, используемых в домашних условиях. Их предпочитают жилые и коммерческие объекты, поскольку они не требуют обслуживания и имеют длительный срок службы. Тем не менее, они также являются самым тяжелым типом батареи.

Залитая свинцово-кислотная батарея

Залитая свинцово-кислотная батарея требует периодического обслуживания и добавления воды в элементы, но они дешевле, чем батареи других типов.

Гелевые батареи

Гелевые батареи аналогичны герметичным свинцово-кислотным батареям в том, что они не требуют обслуживания, но они дороже и могут служить не так долго. Напряжение гелевой батареи обычно составляет около 2 вольт на элемент, что означает, что 12-вольтовая батарея обеспечивает шесть элементов.

Аккумуляторы AGM

Аккумуляторы AGM являются самым дорогим типом аккумуляторов, но они обеспечивают наилучшие характеристики и имеют самый длительный срок службы. Напряжение аккумулятора AGM может зависеть от конкретной модели и производителя. Минимальное напряжение аккумулятора Agm составляет 12 вольт, что означает, что он может выдавать 12 вольт при полной зарядке.

Контроллер заряда от солнечной батареи

Помимо свинцово-кислотных аккумуляторов, вы также должны рассмотреть возможность использования контроллера заряда от солнечной батареи. Контроллер заряда солнечной батареи является важной частью любой солнечной электростанции. Они регулируют поток энергии от ваших панелей к их батареям, тем самым предотвращая их перезарядку.

Одним из основных факторов при выборе контроллера солнечного зарядного устройства является тип вашей панели, размер батареи и количество источника энергии, который вам необходимо генерировать.

Выбор напряжения батареи, подходящего для ваших нужд

Производители аккумуляторов стремятся производить лучшие продукты для солнечной энергетики, поэтому очень важно, чтобы вы выбрали надежный и уважаемый бренд. Принимая во внимание ряд факторов, неудивительно, что батареи могут быть довольно запутанными.

Energy Matters Для ваших потребностей в солнечной энергии

В Energy Matters мы гордимся тем, что являемся экспертами в области солнечной энергии в Австралии. Наши сотрудники всегда рады поделиться этим с нашими клиентами. Позвоните нам сегодня для бесплатной цитаты!

Свяжитесь с Energy Matters и получите бесплатное предложение уже сегодня! Вы также можете посетить наш сайт, чтобы узнать больше о солнечной энергии. Воспользуйтесь нашим онлайн-инструментом расчета котировок , чтобы начать свое солнечное путешествие уже сегодня.

Чтобы узнать больше о различиях между ними, ознакомьтесь с нашим руководством по батареям глубокого цикла. Узнайте больше о солнечной батарее и Tesla Powerwall сегодня.

BU-903: Как измерить уровень заряда

Метод измерения напряжения

Измерить уровень заряда по напряжению просто, но оно может быть неточным, так как материалы элемента и температура влияют на напряжение. Самая вопиющая ошибка SoC на основе напряжения возникает при воздействии на батарею зарядом или разрядом. В результате волнение искажает напряжение, и оно больше не представляет правильный эталон SoC. Для получения точных показаний батарея должна находиться в разомкнутом состоянии не менее четырех часов; производители аккумуляторов рекомендуют 24 часа для свинцово-кислотных. Это делает метод SoC, основанный на напряжении, непрактичным для батареи в активном режиме.

Каждый химический состав батареи имеет свою собственную уникальную характеристику разряда. В то время как SoC на основе напряжения работает достаточно хорошо для отдохнувшей свинцово-кислотной батареи, плоская кривая разряда батарей на основе никеля и лития делает метод напряжения неприменимым.

Кривые напряжения разряда литий-марганцевого, литий-фосфатного и NMC очень плоские, и 80 процентов накопленной энергии остается в плоском профиле напряжения. Хотя эта характеристика желательна в качестве источника энергии, она представляет собой проблему для измерения топлива на основе напряжения, поскольку она указывает только на полный заряд и низкий заряд; важный средний раздел не может быть оценен точно. На рис. 1 показан плоский профиль напряжения литий-фосфатных (LiFePO) аккумуляторов.

Рисунок 1: Напряжение разряда литий-железо-фосфата

Литий-фосфат имеет очень плоский профиль разряда, что затрудняет оценку напряжения для оценки SoC.

Свинцово-кислотные пластины имеют различные составы пластин, которые необходимо учитывать при измерении SoC по напряжению. Кальций, добавка, которая делает аккумулятор необслуживаемым, повышает напряжение на 5–8 процентов. Кроме того, тепло повышает напряжение, а холод вызывает его понижение. Поверхностный заряд еще больше обманывает оценки SoC, показывая повышенное напряжение сразу после зарядки; краткий разряд перед измерением противодействует ошибке. Наконец, аккумуляторы AGM производят несколько более высокое напряжение, чем залитые эквиваленты.

При измерении SoC по напряжению холостого хода (OCV) напряжение батареи должно быть «плавающим» без нагрузки. В современных автомобилях такого нет. Паразитные нагрузки для вспомогательных функций переводят аккумулятор в состояние квазизамкнутого напряжения (CCV).

Несмотря на неточности, большинство измерений SoC частично или полностью зависят от напряжения из-за простоты. SoC на основе напряжения популярны в инвалидных колясках, скутерах и автомобилях для гольфа. Некоторые инновационные BMS (системы управления батареями) используют периоды отдыха для корректировки показаний SoC в рамках функции «обучения». На рис. 2 показан диапазон напряжения 12-вольтового свинцово-кислотного моноблока от полностью разряженного до полностью заряженного.

Рис. 2. Диапазон напряжения свинцово-кислотного моноблока на 12 В от полностью разряженного до полностью заряженного [1]

Ареометр

Ареометр предлагает альтернативу измерению SoC залитых свинцово-кислотных аккумуляторов. Вот как это работает: Когда свинцово-кислотная батарея заряжается, серная кислота становится тяжелее, что приводит к увеличению удельного веса (SG). По мере снижения SoC из-за разряда серная кислота удаляется из электролита и связывается с пластиной, образуя сульфат свинца. Плотность электролита становится легче и более похожей на воду, а удельный вес снижается. Table 3 provides the BCI readings of starter batteries

Approximate
state-of-charge
Average
specific gravity
Open circuit voltage
2V 6V 8V 12V
100% 1,265 2,10 7. 265 2,10 . 2,265 2,10 .0141

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 5.95 7.72 11.89

Таблица 3: Стандарт BCI для оценки SoC стартерной батареи с сурьмой
Показания сняты при 26°C (78°F) после 24-часового простоя.

В то время как BCI (Международный совет по аккумуляторным батареям) указывает удельный вес полностью заряженной стартерной батареи на уровне 1,265, производители аккумуляторов могут использовать значение 1,280 и выше. Увеличение удельного веса приведет к перемещению показаний SoC вверх по справочной таблице. Более высокий удельный вес улучшит характеристики батареи, но сократит срок ее службы из-за повышенной коррозионной активности.

Помимо уровня заряда и плотности кислоты, низкий уровень жидкости также изменяет SG. Когда вода испаряется, показатель SG повышается из-за более высокой концентрации. Батарея также может быть переполнена, что снижает число. При добавлении воды дайте время для перемешивания перед измерением удельного веса.

Удельный вес зависит от применения батареи. В батареях глубокого цикла используется плотный электролит с SG до 1,330 для получения максимальной удельной энергии; авиационные батареи имеют SG около 1,285; тяговые батареи для вилочных погрузчиков обычно на уровне 1,280; стартерные батареи стоят 1,265; а стационарные батареи имеют низкий удельный вес 1,225. Это снижает коррозию и продлевает срок службы, но снижает удельную энергию или емкость.

Ничто в мире батарей не является абсолютным. Удельный вес полностью заряженных аккумуляторов глубокого цикла одной и той же модели может составлять от 1,270 до 1,305; полностью разряженных, эти батареи могут варьироваться от 1,097 до 1,201. Температура – ​​еще одна переменная, влияющая на показания удельного веса. Чем холоднее падает температура, тем выше (плотнее) становится значение SG. В таблице 4 показан удельный вес батареи глубокого разряда при различных температурах.

Electrolyte temperature Gravity at full charge
40°C 104°F 1.266
30°C 86°F 1.273
20° C 68°F 1.280
10°C 50°F 1.287
0°C 32°F 1.294

Table 4: Relationship of specific плотность и температура батареи глубокого цикла
Более низкие температуры обеспечивают более высокие показания удельного веса.

Неточности в показаниях SG также могут возникать, если батарея расслоилась, что означает, что концентрация легкая сверху и тяжелая снизу (см. BU-804c: Потеря воды, расслоение кислоты и поверхностный заряд) Высокая концентрация кислоты искусственно повышает напряжение холостого хода , что может обмануть оценки SoC через ложную индикацию SG и напряжения. Электролит должен стабилизироваться после заряда и разряда, прежде чем снимать показания SG.

Подсчет кулонов

Ноутбуки, медицинское оборудование и другие профессиональные портативные устройства используют подсчет кулонов для оценки SoC путем измерения входного и выходного тока. Ампер-секунда (As) используется как для заряда, так и для разряда. Название «кулон» было дано в честь Шарля-Огюстена де Кулона (1736–1806), который наиболее известен разработкой закона Кулона (см. BU-601: Как работает умная батарея?)

Хотя это элегантное решение к сложной проблеме потери уменьшают общую доставленную энергию, и то, что доступно в конце, всегда меньше, чем то, что было вложено. саморазряд. Были внесены улучшения за счет учета старения и саморазряда в зависимости от температуры, но по-прежнему рекомендуется периодическая калибровка, чтобы привести «цифровую батарею» в соответствие с «химической батареей». (См. BU-603: Как откалибровать « «Умный» аккумулятор)

Чтобы обойти калибровку, современные датчики уровня топлива используют функцию «обучения», которая оценивает, сколько энергии батарея отдала при предыдущем разряде. Некоторые системы также соблюдают время зарядки, потому что сгоревшая батарея заряжается быстрее, чем исправная.

Создатели передовых BMS заявляют о высокой точности, но реальная жизнь часто свидетельствует об обратном. Большая часть притворства скрыта за причудливыми показаниями. Смартфоны могут показывать 100-процентный заряд, когда батарея заряжена только на 90 процентов. Инженеры-конструкторы говорят, что показания SoC на новых батареях для электромобилей могут отличаться на 15 процентов. Сообщалось о случаях, когда у водителей электромобилей заканчивался заряд, а показания SoC все еще оставались на уровне 25 процентов на указателе уровня топлива.

Спектроскопия импеданса

Уровень заряда батареи можно также оценить с помощью спектроскопии импеданса с использованием метода комплексного моделирования Spectro™. Это позволяет снимать показания SoC при устойчивой паразитной нагрузке 30А. Поляризация напряжения и поверхностный заряд не влияют на показания, поскольку SoC измеряется независимо от напряжения. Это открывает возможности для применения в автомобилестроении, где одни аккумуляторы разряжаются дольше, чем другие, во время испытаний и отладки и требуют зарядки перед транспортировкой. Измерение SoC с помощью спектроскопии импеданса также можно использовать для систем выравнивания нагрузки, в которых аккумулятор постоянно заряжается и разряжается.

Измерение SoC независимо от напряжения также поддерживает прибытие в док и демонстрационные залы. При открытии двери автомобиля возникает паразитная нагрузка около 20 А, которая взбалтывает аккумулятор и искажает измерение SoC на основе напряжения. Метод Spectro™ помогает отличить аккумулятор с низким уровнем заряда от аккумулятора с настоящим дефектом.

Измерение SoC с помощью спектроскопии импеданса ограничено новой батареей с заведомо хорошей емкостью; емкость должна быть зафиксирована и иметь неизменное значение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *