Temos:
- Bendras
- Operacija
- Akumuliatoriaus konstrukcija
- Pliuso ir minuso plokštės
- Baterijų elementai
- Pakrovimas/iškrovimas
- Talpa
- Šalto paleidimo srovė
- Atjunkite akumuliatoriaus gnybtus
- Pradėkite nuo trumpiklio kabelių
Bendrieji:
Akumuliatoriaus užduotis yra tiekti energiją vartotojams tuo metu, kai generatorius tiekia mažai energijos arba jos visai neduoda, pavyzdžiui, užvedant variklį. Baterija yra buferis, kuris kaupia energiją. Kintamosios srovės generatoriaus tiekiama energija kaupiama akumuliatoriuje ir prireikus vėl turi būti išleista. Kadangi elektros energiją sunku kaupti, generatoriaus tiekiama elektros energija paverčiama chemine energija. Jei baterija turi tiekti elektros energiją vartotojams, cheminė energija vėl paverčiama elektros energija.
Jei automobilio akumuliatorius yra geros būklės, bet po kelių valandų stovėjimo vietoje vėl išsikrovęs, gali kilti problemų. slaptas vartotojas.
Operacija:
Akumuliatoriuje yra kelios plonos švino plokštelės talpoje su sieros rūgštimi. Švinas susijungia su siera. Tada vyksta cheminė reakcija. Švinas paverčiamas švino sulfatu (PbSO4).
Praskiesta sieros rūgštis yra sieros rūgšties ir demineralizuoto (išgryninto) vandens mišinys. Praskiesta sieros rūgštis dažnai vadinama elektrolitu. Kai švino plokštės yra prijungtos prie pakrovimo įrenginio, švino plokštės pasikeis. Plokštė, prijungta prie minuso, išskiria sierą į elektrolitą. Švino sulfatas paverčiamas akytu švinu. Plokštė, prijungta prie pliuso, sugeria deguonį iš elektrolito ir išskiria sierą į elektrolitą. Po įkrovimo šioje plokštelėje yra švino dioksido (PbO2). Pirmiau aprašytas procesas sukuria įtampos skirtumą tarp pliuso ir minuso plokščių.
Jei vartotojas yra prijungtas prie švino plokščių, kurios buvo įkrautos aukščiau nurodytu būdu, tekės srovė. Švino dioksidas iš pliusinės plokštės vėl paverčiamas švino sulfatu. Akytas neigiamos plokštės švinas taip pat paverčiamas švino sulfatu. Įkraunant ir iškraunant baterijas, pasikeičia teigiamos ir neigiamos plokštės (cheminis poveikis). Elektrolitas taip pat keičiasi įkrovimo ir iškrovimo metu. Kai akumuliatorius išsikrovęs, teigiamos ir neigiamos plokštės susideda iš švino sulfato. Siera, naudojama švino sulfato formavimui, buvo išgaunama iš elektrolito. Todėl išsikrovusio akumuliatoriaus elektrolitas turi mažai sieros. Esant įkrautam akumuliatoriui, švino sulfatas iš plokštelių buvo perkeltas į elektrolitą. Tada elektrolitas turi didelį sieros kiekį. Kadangi sieros dalelės yra sunkesnės elektrolito dalelės, didėjant akumuliatoriaus įkrovos būsenai, elektrolito savitoji masė didėja. Visiškai įkrauto akumuliatoriaus elektrolitas turi panašią 1280 kg/m3 masę. visiškai išsikrovus akumuliatoriui, elektrolito savitoji masė yra 1140 kg/m3. Palyginimui: vandens savitoji masė yra 1000 kg/m3.
Akumuliatoriaus konstrukcija:
Baterijos sudarytos iš kelių elementų, kurių kiekvienoje yra keletas teigiamų ir neigiamų plokštelių. Kiekvieno elemento įtampa yra maždaug 2 V. 12 V akumuliatorius turi 6 nuosekliai sujungtus elementus. Pliuso ir minuso plokštės yra atskirtos viena nuo kitos separatoriais.
Pliuso ir minuso plokštės:
Teigiamos plokštės yra prijungtos prie teigiamo poliaus, neigiamos - prie neigiamo poliaus. Kad būtų išvengta sujungimo klaidų, abu poliai yra pažymėti, o teigiamas polius visada turi didesnį skersmenį nei neigiamas polius. Pliuso ir minuso plokštės yra sujungtos viena su kita tilteliu. Plokštės susideda iš švino konstrukcijų tinklelio. Tinkleliai užpildomi pasta (švino miltelių, sieros rūgšties ir įvairių pritaikymų mišiniu). Separatoriai pagaminti iš plastiko ir celiuliozės. Energijos konversijos metu akumuliatoriuje teigiamojoje plokštėje išsiskiria daugiau šilumos nei neigiamoje. Siekiant išvengti pliusinės plokštės deformacijos, pliuso plokštė visada dedama tarp dviejų minusinių plokščių.
Baterijos elementai:
Visi akumuliatoriaus elementai užpildyti vadinamuoju elektrolitu – distiliuoto vandens ir sieros rūgšties mišiniu. Distiliuotas (taip pat vadinamas demineralizuotu) vanduo yra vanduo, iš kurio buvo pašalinti teršalai, tokie kaip kalkės ir chloro junginiai. Senesnėse baterijose ląstelėse yra užpildymo angos. Per šias angas galima papildyti demineralizuotą vandenį. Užpildymo angą galima uždaryti užpildymo dangteliu. Naudojant naujesnes baterijas, užpildyti nebeįmanoma. Tai nereikalaujantys priežiūros akumuliatoriai, kuriuose vandens suvartojimas yra toks mažas, kad papildyti nereikia.
Pakrovimas/iškrovimas:
Baterijos įkrovimo būseną galima išmatuoti rūgšties matuokliu. Geras akumuliatoriaus įkroviklis automatiškai sumažina srovę, jei įkrovimo įtampa viršija 2,35 V viename elemente (t. y. maždaug 14 V 12 V akumuliatoriui). Jei ši vertė viršijama, vandens molekulės suskaidomos į deguonį ir vandenilį, todėl susidaro vandenilio dujos. Jei susidaro daug šių dujų, susidaro sprogus mišinys (deguonis).
- Įprastas įkrovimas:
Įprasto įkrovimo metu akumuliatoriaus talpa atkuriama iki 100%. Įkrovimo srovės dydis yra nuo 5 iki 10% talpos. Įprasto įkrovimo metu 40 Ah talpos baterija įkraunama nuo 2 iki 4 A įkrovimo srove. - Greitas įkrovimas: greitai visiškai išsikrovusias baterijas galima vėl iš dalies įkrauti greitojo įkrovimo būdu. Įkrovimo srovė yra 30–50% akumuliatoriaus talpos. 40Ah talpos akumuliatoriaus įkrovimo srovė yra nuo 12 iki 20 A. Greitasis įkrovimas nenaudojamas taip dažnai. Daugelis greitųjų įkroviklių taip pat gali būti naudojami kaip starteris ir įprastas įkroviklis.
- Laikinasis įkrovimas: jei akumuliatorius nenaudojamas ilgesnį laiką, dėl savaiminio išsikrovimo atsiranda įtampos praradimas. Nuolat prie akumuliatoriaus jungiant įkroviklį, akumuliatorius visada bus pilnas. Įkrovimo srovė yra maždaug 0,1% akumuliatoriaus talpos. Tada 40 Ah talpos akumuliatorius įkraunamas 0,04 A srove. Yra akumuliatorių įkroviklių, kurie įprasto įkrovimo pabaigoje automatiškai persijungia į lašelinį įkrovimą.
- Buferinis įkrovimas: naudojant buferinį įkrovimą, vartotojai ir įkrovimo įrenginys yra prijungti prie akumuliatoriaus. Įkroviklis tiekia tokią srovę, kad baterija lieka praktiškai pilna. Baterija vartotojams tiekia didžiausią srovę. Buferinis įkrovimas vyksta, kai generatorius įkrauna akumuliatorių ir tuo pačiu tiekia maitinimą vartotojams. Kintamosios srovės generatorius turi įtampos reguliatorių, kuris nustatytas į 14,4 V, kai montuojama 12 voltų. Po paleidimo generatorius kurį laiką greitai įkraunamas. Važiuojant įkrovimo srovė smarkiai sumažėja. Kai baterija visiškai įkrauta, įkrovimo srovė tampa tokia maža, kad įkroviklis palaiko tik įkrautą akumuliatorių.
Jei automobilis stovi garaže, gerai, kad akumuliatorius būtų ant įkroviklio. Tada akumuliatoriaus tarnavimo laikas yra trumpesnis nei akumuliatoriaus, kuris dažnai išsikrauna ilgą laiką ir greitai įkraunamas dinamo. Akumuliatorius išsikrauna, jei vartotojas lieka įjungtas, kai variklis išjungtas (pvz., apšvietimas). Jei akumuliatorius yra labai išsikrovęs (baterija visiškai tuščia), baterija bus pažeista iš vidaus. Tai drastiškai sutrumpina tarnavimo laiką.
Talpa:
Akumuliatoriaus talpa yra didžiausias elektros energijos kiekis, kurį gali turėti akumuliatorius. Talpa išreiškiama Ah (ampervalanda) Talpa nustatoma remiantis bandymo rezultatais. Pavyzdys: Akumuliatoriaus talpa yra 60 Ah. Ši baterija gali tiekti 20A srovę 3 valandų. (60Ah : 20h = 3A). Gnybtų įtampa nenukris žemiau 1,75 V viename elemente.
Šalto paleidimo srovė:
Apskritai galima daryti prielaidą, kad šalto paleidimo srovės dydis yra 4–5 kartus didesnis už akumuliatoriaus talpą. Šalto paleidimo srovė suteikia informaciją apie greitį, kuriuo akumuliatorius gali tiekti elektros energiją. Automobiliuose naudojamiems starterių akumuliatoriams šalto užvedimo srovė yra dar svarbesnė nei talpa. Šalto paleidimo srovė smarkiai sumažėja, kai temperatūra mažėja. Taip yra todėl, kad žemesnėje temperatūroje cheminės reakcijos vyksta daug lėčiau. Sąlygos, kuriomis matuojama šalto paleidimo srovė, nustatomos iš anksto.
Pagal DIN standartus: šalto paleidimo srovė yra didžiausia srovė, kurią akumuliatorius gali tiekti esant 255 K (-18 laipsnių) temperatūrai tam tikrą laiką, esant pakankamai įtampai:
- Po 30 sek. Iškraunant šalto paleidimo srovę, gnybtų įtampa vis tiek turi būti bent 1,5 V viename elemente.
- Po 150 sek. Kai iškraunama šalto paleidimo srove, gnybtų įtampa vis tiek turi būti bent 1 V viename elemente.
Akumuliatoriaus gnybtų atjungimas:
Atliekant tam tikrus darbus, akumuliatorius turi būti atjungtas (pvz., oro pagalvės, starterio variklis, generatorius). Priešingu atveju gali įvykti trumpasis jungimas arba netyčia išsiskleisti oro pagalvė. Tokiais atvejais pakanka išardyti neigiamą polių. Tada teigiamas gnybtas gali likti ant akumuliatoriaus. Niekada nenuimkite tik teigiamo poliaus! Jei jis paliečia kėbulą (kuris tarnauja kaip įžeminimas ir todėl yra prijungtas prie neigiamo poliaus), įvyks trumpasis jungimas. Išėmus akumuliatorių, visada pirmiausia reikia nuimti neigiamą polių, o tik tada teigiamą.
Akumuliatoriaus niekada negalima atjungti, kai variklis veikia. Šiandieniniai varikliai yra visiškai valdomi elektroniniu būdu. Dėl didžiausių srovių, kylančių iš generatoriaus, elektronika gali būti rimtai pažeista.
Anksčiau tokiu būdu buvo galima atjungti (neelektroniškai valdomą) dyzelinį variklį, nes kuro siurblys buvo varomas mechaniškai ir purkštukai atsidarė esant tam tikram įpurškimo slėgiui. Mechaninis veikimas leido varikliui toliau veikti be akumuliatoriaus po užvedimo.
Paleidimas su trumpikliais:
Jei akumuliatorius išsikrovęs, prieš vėl užvedant variklį, jį reikia įkrauti. Akumuliatorių galima įdėti į kitą automobilį naudojant trumpiklius. Svarbu, kad būtų naudojami geri (stori) trumpikliai. Ploni kabeliai sukuria didelę varžą esant didelėms srovėms, todėl labai įkaista. Yra tikimybė, kad sunkesnio/didesnio variklio nepavyks užvesti naudojant per lengvus kabelius.
Prisijungimo tvarka yra svarbi; Niekada nejunkite pliuso (raudono) ir minuso (juodo) laidų prie 1 akumuliatoriaus vienu metu, nes tuomet greitai gali įvykti trumpasis jungimas dėl kontaktų kitoje laido pusėje besiliečiančių vienas su kitu. Todėl vykdykite šią tvarką:
- Prijunkite neigiamą laidą prie vieno automobilio, o kitą neigiamo laido pusę - prie kito automobilio.
- Tada prijunkite teigiamą laidą prie vieno automobilio, tada prie kito. Nesvarbu, ar pirmiausia prijungiamas pliuso, o po to minuso kabelis, ar atvirkščiai.
Dabar abi baterijos yra lygiagrečios viena kitai. Jei baterijos yra lygiagrečiai, įtampa išlieka 12 V. Taigi dabar nėra taip, kad bendra akumuliatoriaus įtampa yra 24 voltai. Taip būtų, jei akumuliatoriai būtų sujungti nuosekliai, o tai atsitinka, pavyzdžiui, elektrinėse / hibridinėse transporto priemonėse. Daugiau informacijos apie nuosekliąsias ir lygiagrečias grandines (pavyzdžiui naudojant rezistorius) rasite puslapyje srovės, įtampos varža.
Dabar, kai prijungti akumuliatoriaus laidai, „kraunamo“ automobilio generatorius įkrauna tuščią akumuliatorių. Geriausia tai palikti minutę, kitaip variklio gali nepavykti užvesti. Ypač jei tai sunkus dyzelinis variklis. Po minutės (ar ilgiau) automobilį galima užvesti tuščiu akumuliatoriumi.
Taip pat svarbūs veiksmai, kurių reikia imtis išardant trumpiklio laidus; Kadangi automobilis, kuris teikia pagalbą kitam automobiliui užvedimo metu, per trumpiklius vis tiek perduoda daug įkrovimo srovės į tuščią akumuliatorių, nėra gerai nuimti trumpiklio laidus vienu ypu. Įkraunant įkrovimo srovė / įtampa yra labai didelė, tačiau atjungus laidą srovė negali patekti niekur, išskyrus į jūsų automobilio elektroniką. Tada yra srovės pikas, kuris taip pat gali patekti į valdymo blokus. Šios problemos galima išvengti įkraunančiame automobilyje (t. y. automobilyje, kuris krauna tuščią akumuliatorių) įjungus visus sunkius vartotojus. Pagalvokite apie galinio lango šildymą, apšvietimą, jei reikia. sėdynių šildymas ir tt Išardant trumpiklį, didžiausia srovė gali būti paskirstyta šiuose komponentuose, kuriems jau reikia daug galios. Tada tausojami valdymo blokai. Jungiklių kabelių išmontavimas taip pat atliekamas ta pačia tvarka, kaip ir jų prijungimas; pirmiausia abiejų automobilių pliuso arba minuso laidas, o paskui kitas. Niekada neišimkite abiejų iš vienos baterijos vienu metu.
Tuščią bateriją geriausia krauti baterijų įkrovikliu, nes dinamas jį krauna maksimalia įkrovimo srove. Akumuliatoriaus įkroviklis reguliuoja įkrovimo srovę pagal akumuliatoriaus būklę. Kai akumuliatorius yra labai išsikrovęs (t. y. kai akumuliatoriaus įtampa nukrenta žemiau 6 voltų), ji pažeidžiama iš vidaus. Tai drastiškai sutrumpina tarnavimo laiką.
Susijęs puslapis:
