Предметы:
- Общий
- операция
- Строительство батареи
- Плюс и минус пластины.
- Батарейные элементы
- Погрузка/разгрузка
- Емкость
- Ток холодного пуска
- Отсоедините клеммы аккумулятора
- Запуск с помощью соединительных кабелей
в целом:
Задача аккумулятора — подавать энергию потребителям в те моменты, когда генератор подает мало энергии или вообще ее не подает, например, при запуске двигателя. Аккумулятор представляет собой буфер, хранящий энергию. Энергия, подаваемая генератором, сохраняется в аккумуляторе и должна быть высвобождена снова, когда это необходимо. Поскольку электрическую энергию трудно хранить, электрическая энергия, подаваемая генератором переменного тока, преобразуется в химическую энергию. Если затем аккумулятор должен поставлять электроэнергию потребителям, химическая энергия преобразуется обратно в электрическую энергию.
Если автомобильный аккумулятор находится в хорошем состоянии, но через несколько часов простоя снова разряжается, возможно, возникла проблема. тайный потребитель.
Операция:
Аккумулятор содержит несколько тонких свинцовых пластин в контейнере с серной кислотой. Свинец соединяется с серой. Затем происходит химическая реакция. Свинец превращается в сульфат свинца (PbSO4).
Разбавленная серная кислота представляет собой смесь серной кислоты и деминерализованной (очищенной) воды. Разбавленную серную кислоту часто называют электролитом. Когда свинцовые пластины подключаются к загрузочному устройству, свинцовые пластины претерпевают изменения. Пластина, подключенная к минусу, выделяет серу в электролит. Сульфат свинца превращается в пористый свинец. Пластина, подключенная к плюсу, поглощает кислород из электролита и выделяет в электролит серу. После зарядки эта пластина содержит диоцид свинца (PbO2). Вышеописанный процесс создает разницу напряжений между плюсовой и минусовой пластинами.
Если к свинцовым пластинам, заряженным указанным выше способом, подключить потребителя, потечет ток. Диоксид свинца из плюсовой пластины снова превращается в сульфат свинца. Пористый свинец отрицательной пластины также превращается в сульфат свинца. При зарядке и разрядке аккумуляторов происходит изменение положительных и отрицательных пластин (химическое воздействие). Электролит также претерпевает изменения во время зарядки и разрядки. Когда аккумулятор разряжен, положительные и отрицательные пластины состоят из сульфата свинца. Сера, используемая для образования сульфата свинца, была извлечена из электролита. Поэтому электролит разряженной батареи имеет низкое содержание серы. При заряженном аккумуляторе сульфат свинца с пластин перешел в электролит. Электролит тогда имеет высокое содержание серы. Поскольку частицы серы являются более тяжелыми частицами в электролите, удельная масса электролита увеличивается по мере увеличения уровня заряда аккумулятора. Электролит полностью заряженного аккумулятора имеет аналогичную массу 1280 кг/м3. при полной разрядке аккумулятора удельная масса электролита составляет 1140 кг/м3. Для сравнения: вода имеет удельную массу 1000 кг/м3.
Конструкция аккумулятора:
Батареи состоят из нескольких ячеек, каждая из которых содержит несколько положительных и отрицательных пластин. Каждая ячейка имеет напряжение примерно 2В. Аккумулятор на 12 В состоит из 6 последовательно соединенных ячеек. Плюсовая и минусовая пластины отделены друг от друга сепараторами.
Плюс и минус пластины:
Положительные пластины подключаются к положительному полюсу, отрицательные – к отрицательному полюсу. Во избежание ошибок при подключении оба полюса маркированы, а диаметр положительного полюса всегда больше, чем отрицательного. Плюсовая и минусовая пластины соединены между собой перемычкой. Пластины состоят из сетки свинцовых структур. Решетки заполнены пастой (смесь свинцового порошка, серной кислоты и различных добавок). Сепараторы изготовлены из пластика и целлюлозы. Во время преобразования энергии в батарее на положительной пластине выделяется больше тепла, чем на отрицательной. Чтобы предотвратить деформацию плюсовой пластины, плюсовую пластину всегда помещают между двумя минусовыми пластинами.
Ячейки батареи:
Все ячейки аккумулятора заполнены так называемым электролитом — смесью дистиллированной воды и серной кислоты. Дистиллированная (также называемая деминерализованной) вода — это вода, из которой удалены такие загрязнения, как известь и соединения хлора. В старых батареях элементы имеют заливные отверстия. Через эти отверстия можно доливать деминерализованную воду. Заправочное отверстие можно закрыть заправочной крышкой. В более новых батареях заправка уже невозможна. Это необслуживаемые аккумуляторы, потребление воды настолько низкое, что дозаправка не требуется.
Погрузка/разгрузка:
Уровень заряда аккумулятора можно измерить с помощью кислотомера. Хорошее зарядное устройство автоматически снижает ток, если зарядное напряжение превышает 2,35 В на элемент (т. е. примерно 14 В для аккумулятора 12 В). Если это значение превышено, молекулы воды разлагаются на кислород и водород, образуя газообразный водород. Если этого газа выделяется много, он образует взрывоопасную смесь (кислород).
- Обычная зарядка:
При обычной зарядке емкость аккумулятора восстанавливается до 100%. Величина зарядного тока составляет от 5 до 10% емкости. Аккумулятор емкостью 40 Ач при обычной зарядке заряжается зарядным током от 2 до 4 А. - Быстрая зарядка: аккумуляторы, которые быстро полностью разряжаются, можно снова частично зарядить с помощью быстрой зарядки. Зарядный ток составляет от 30 до 50% емкости аккумулятора. Для аккумулятора емкостью 40 Ач зарядный ток составляет от 12 до 20 А. Быстрая зарядка используется не так часто. Многие устройства для быстрой зарядки также можно использовать в качестве пускового устройства и обычного зарядного устройства.
- Капельная зарядка: если аккумулятор не используется в течение длительного периода времени, происходит потеря напряжения из-за саморазряда. Постоянно подключая к аккумулятору зарядное устройство, аккумулятор всегда остается заряженным. Зарядный ток составляет примерно 0,1% от емкости аккумулятора. Затем аккумулятор емкостью 40 Ач заряжается током 0,04 А. Существуют зарядные устройства, которые автоматически переходят на капельный заряд по окончании обычного заряда.
- Буферная зарядка: При буферной зарядке к аккумулятору подключаются как потребители, так и зарядное устройство. Зарядное устройство выдает такой ток, что аккумулятор остается практически полным. Аккумулятор обеспечивает пиковый ток для пользователей. Буферная зарядка происходит, когда генератор переменного тока заряжает аккумулятор и одновременно подает электроэнергию потребителям. Генератор имеет регулятор напряжения, настроенный на 14,4 В для установки на 12 В. После запуска генератор некоторое время производит быструю зарядку. Зарядный ток резко падает во время движения. Когда аккумулятор полностью заряжен, зарядный ток становится настолько мал, что зарядное устройство только поддерживает заряд аккумулятора.
Если машина стоит в гараже, лучше иметь аккумулятор на зарядном устройстве. В этом случае аккумулятор имеет меньший срок службы, чем аккумулятор, который часто разряжается в течение длительного времени и быстро перезаряжается с помощью динамо-машины. Аккумулятор разряжается, если потребитель остается включенным при выключенном двигателе (например, освещение). Если аккумулятор глубоко разряжен (аккумулятор полностью разряжен), он будет поврежден изнутри. Это резко сокращает продолжительность жизни.
емкость:
Емкость аккумулятора – это максимальное количество электрической энергии, которую может содержать аккумулятор. Емкость выражается в Ач (ампер-часы) Емкость определяется по результатам испытаний. Пример: аккумулятор имеет емкость 60 Ач. Эта батарея может подавать ток силой 20А в течение 3 часов. (60 Ач: 20 ч = 3 А). Напряжение на клеммах не упадет ниже 1,75 В на ячейку.
Ток холодного пуска:
В целом можно предположить, что величина тока холодного пуска в 4–5 раз превышает емкость аккумулятора. Ток холодного запуска предоставляет информацию о скорости, с которой аккумулятор может подавать электрическую энергию. Для стартерных аккумуляторов, используемых в автомобилях, ток холодного пуска даже важнее емкости. Ток холодного пуска резко уменьшается с понижением температуры. Это связано с тем, что при более низкой температуре химические реакции протекают гораздо медленнее. Условия, при которых измеряется ток холодного пуска, определяются заранее.
По стандартам DIN: ток холодного пуска – это максимальный ток, который может отдать аккумулятор при температуре 255 К (-18 градусов) в течение определенного времени, при достаточном напряжении:
- Через 30 сек. При разряде током холодного пуска напряжение на клеммах все равно должно составлять не менее 1,5 В на элемент.
- Через 150 сек. При разряде током холодного пуска напряжение на клеммах должно составлять не менее 1 В на элемент.
Отсоединение клемм аккумулятора:
Во время определенных работ аккумулятор необходимо отсоединять (например, подушки безопасности, стартер, генератор). В противном случае может произойти короткое замыкание или непреднамеренное срабатывание подушки безопасности. В этих случаях достаточно разобрать отрицательный полюс. Положительная клемма может тогда оставаться на аккумуляторе. Никогда не удаляйте только положительный полюс! Если он коснется кузова (который служит массой и, следовательно, подключен к отрицательному полюсу), произойдет короткое замыкание. При извлечении аккумулятора всегда следует снимать сначала отрицательный полюс, а затем положительный полюс.
Запрещается отсоединять аккумуляторную батарею во время работы двигателя. Сегодняшние двигатели полностью управляются электроникой. Электроника может быть серьезно повреждена пиковыми токами, исходящими от генератора.
Раньше дизельный двигатель (без электронного управления) можно было отключить таким образом, поскольку топливный насос имел механический привод, а форсунки открывались при определенном давлении впрыска. Механическая операция позволяла двигателю продолжать работу без аккумулятора после запуска.
Запуск с соединительными кабелями:
Если аккумулятор разряжен, его необходимо зарядить, прежде чем двигатель можно будет снова запустить. Аккумулятор можно установить на другой автомобиль с помощью соединительных кабелей. Важно использовать хорошие (толстые) соединительные кабели. Тонкие кабели создают большое сопротивление при больших токах и поэтому сильно нагреваются. Существует вероятность того, что более тяжелый/большой двигатель не удастся запустить со слишком легкими кабелями.
Порядок подключения важен; Никогда не подключайте плюсовой (красный) и минусовой (черный) кабели к одной батарее одновременно, так как в этом случае может быстро возникнуть короткое замыкание из-за соприкосновения контактов на другой стороне кабеля. Поэтому следуйте такому порядку:
- Подсоедините отрицательный кабель к одному автомобилю, а другую сторону отрицательного кабеля — к другому автомобилю.
- Затем подключите положительный кабель к одному автомобилю, а затем к другому. Не имеет значения, подключен ли сначала плюсовой кабель, а затем минусовой или наоборот.
Теперь обе батареи расположены параллельно друг другу. Если батареи включены параллельно, напряжение остается 12В. Таким образом, это не тот случай, когда общее напряжение батареи теперь составляет 24 Вольта. Это было бы так, если бы аккумуляторы были соединены последовательно, что происходит, например, с электрическими/гибридными транспортными средствами. Дополнительную информацию о последовательных и параллельных цепях (на примере резисторов) см. на стр. сопротивление току, напряжению.
Теперь, когда кабели аккумуляторной батареи подключены, генератор «заряжающегося» автомобиля заряжает разряженную батарею. Лучше всего оставить это на минуту, иначе двигатель не удастся запустить. Особенно если это тяжелый дизельный двигатель. Через минуту (или дольше) автомобиль можно завести с разряженным аккумулятором.
Важны также действия, предпринимаемые при разборке соединительных кабелей; Поскольку автомобиль, который помогает другому автомобилю при запуске, по-прежнему передает большой зарядный ток через соединительные кабели к разряженной батарее, нецелесообразно снимать соединительные кабели за один раз. Зарядный ток/напряжение при зарядке очень высокий, но при отключении кабеля ток не может уйти никуда, кроме как в электронику вашего автомобиля. Тогда возникает пик тока, который также может попасть в блоки управления. Эту проблему можно предотвратить, включив все тяжелые потребители в заряжающемся автомобиле (т.е. в автомобиле, заряжающем разряженный аккумулятор). Подумайте об обогреве заднего стекла, освещении, если это необходимо. подогрев сидений и т. д. При разборке соединительного кабеля пиковый ток может распределяться по этим компонентам, которые и так требуют большой мощности. В этом случае блоки управления освобождаются. Демонтаж соединительных кабелей также производится в том же порядке, что и их подключение; сначала плюс-минус обеих машин, а потом другой. Никогда не извлекайте оба аккумулятора из одной батареи одновременно.
Разряженный аккумулятор лучше всего заряжать зарядным устройством, поскольку динамо-машина заряжает его максимальным зарядным током. Зарядное устройство регулирует зарядный ток в зависимости от состояния аккумулятора. Когда аккумулятор глубоко разряжен (т. е. когда напряжение аккумулятора падает ниже 6 Вольт), он подвергается внутреннему повреждению. Это резко сокращает продолжительность жизни.
Связанная страница:
