Предмети:
- Загальний
- Операція
- Будова батареї
- Таблички плюс і мінус
- Акумуляторні елементи
- Завантаження/розвантаження
- Потужність
- Струм холодного старту
- Від'єднайте клеми акумулятора
- Запустіть з перемичними кабелями
Загальне:
Завдання батареї полягає в тому, щоб постачати енергію споживачам у той час, коли генератор змінного струму подає мало або зовсім не подає енергії, наприклад, під час запуску двигуна. Батарея - це буфер, який накопичує енергію. Енергія, що постачається генератором змінного струму, зберігається в батареї і повинна знову вивільнятися, коли це необхідно. Оскільки електричну енергію важко зберігати, електрична енергія, що постачається генератором, перетворюється на хімічну. Якщо потім батарея повинна постачати електричну енергію споживачам, хімічна енергія перетворюється назад в електричну.
Якщо автомобільний акумулятор у хорошому стані, але після кількох годин простою знову розряджений, можливо, виникла проблема. таємний споживач.
Операція:
Акумулятор містить кілька тонких свинцевих пластин у ємності з сірчаною кислотою. Свинець з'єднується з сіркою. Потім відбувається хімічна реакція. Свинець перетворюється на сульфат свинцю (PbSO4).
Розведена сірчана кислота - це суміш сірчаної кислоти і демінералізованої (очищеної) води. Розбавлену сірчану кислоту часто називають електролітом. Коли свинцеві пластини підключаються до завантажувального пристрою, свинцеві пластини зазнають змін. Пластина, підключена до мінуса, віддає сірку в електроліт. Сульфат свинцю перетворюється на пористий свинець. Пластина, з'єднана з плюсом, поглинає кисень з електроліту і виділяє сірку в електроліт. Ця пластина містить діоксид свинцю (PbO2) після заряджання. Описаний вище процес створює різницю напруги між плюсовою та мінусовою пластинами.
Якщо споживач підключити до свинцевих пластин, які були заряджені вищевказаним способом, тече струм. Діоксид свинцю з плюсової пластини знову перетворюється на сульфат свинцю. Пористий свинець негативної пластини також перетворюється на сульфат свинцю. При зарядці і розрядці акумуляторів відбувається зміна позитивної і негативної пластин (хімічний вплив). Електроліт також зазнає змін під час зарядки та розрядки. Коли батарея розряджена, позитивна та негативна пластини складаються з сульфату свинцю. Сірка, яка використовується для утворення сульфату свинцю, була вилучена з електроліту. Тому електроліт розрядженого акумулятора має низький вміст сірки. При зарядженій батареї сульфат свинцю з пластин переходить в електроліт. Тоді електроліт має високий вміст сірки. Оскільки частинки сірки є важчими частинками в електроліті, питома маса електроліту збільшується зі збільшенням рівня заряду батареї. Електроліт повністю зарядженого акумулятора має аналогічну масу 1280 кг/м3. при повністю розрядженому акумуляторі електроліт має питому масу 1140 кг/м3. Для порівняння: вода має питому масу 1000 кг/м3.
Конструкція батареї:
Батареї складаються з ряду елементів, кожен елемент містить кілька позитивних і негативних пластин. Кожна комірка має напругу приблизно 2 В. Акумуляторна батарея на 12 В складається з 6 послідовно з’єднаних елементів. Пластини плюс і мінус відокремлені один від одного сепараторами.
Таблички плюс і мінус:
Позитивні пластини з’єднані з позитивним полюсом, негативні – з негативним. Щоб запобігти помилкам підключення, обидва полюси маркуються, а позитивний полюс завжди має більший діаметр, ніж негативний. Плюсова і мінусова пластини з'єднані між собою перемичкою. Пластини складаються з сітки свинцевих структур. Сітки заповнюють пастою (суміш свинцевого порошку, сірчаної кислоти та різних аплікацій). Сепаратори виготовлені із пластику та целюлози. Під час перетворення енергії в акумуляторі на позитивній пластині виділяється більше тепла, ніж на негативній. Щоб запобігти викривленню плюсової пластини, плюсова пластина завжди розміщується між двома мінусовими пластинами.
Акумуляторні елементи:
Всі осередки батареї заповнені так званим електролітом, сумішшю дистильованої води і сірчаної кислоти. Дистильована (також звана демінералізованою) вода — це вода, з якої видалено забруднюючі речовини, такі як сполуки вапна та хлору. У старих акумуляторах осередки мають заливні отвори. Через ці отвори можна доливати демінералізовану воду. Заливний отвір можна закрити заливною кришкою. З новими батареями заправка більше неможлива. Це необслуговувані батареї, у яких споживання води настільки мало, що доповнення не потрібне.
Завантаження/розвантаження:
Ступінь заряду акумулятора можна виміряти кислотоміром. Хороший зарядний пристрій автоматично зменшує струм, якщо зарядна напруга перевищує 2,35 В на елемент (тобто приблизно 14 В для акумулятора 12 В). Якщо це значення перевищено, молекули води розкладаються на кисень і водень, утворюючи газоподібний водень. Якщо утворюється багато цього газу, він утворює вибухову суміш (кисень).
- Нормальна зарядка:
Під час звичайної зарядки ємність акумулятора відновлюється до 100%. Величина струму зарядки становить від 5 до 10% ємності. Акумулятор ємністю 40 Ач при звичайній зарядці заряджається зарядним струмом від 2 до 4 А. - Швидка зарядка: батареї, які швидко повністю розряджаються, можна знову частково зарядити за допомогою швидкої зарядки. Струм зарядки становить від 30 до 50% ємності акумулятора. Для акумулятора ємністю 40 Ач струм зарядки 12-20 А. Швидка зарядка використовується не так часто. Багато швидких зарядних пристроїв також можна використовувати як зарядний пристрій для швидкого заряджання та звичайний зарядний пристрій.
- Повільна зарядка: якщо батарея не використовується протягом тривалого періоду часу, відбувається втрата напруги через саморозряд. Завдяки постійному підключенню зарядного пристрою до акумулятора, акумулятор завжди залишається повним. Струм зарядки становить приблизно 0,1% від ємності акумулятора. Акумулятор ємністю 40 А·год заряджається струмом 0,04 А. Існують зарядні пристрої, які автоматично перемикаються на крапельне заряджання після закінчення звичайного заряджання.
- Буферна зарядка: при буферній зарядці споживачі та зарядний пристрій підключені до батареї. Зарядний пристрій подає такий струм, що акумулятор залишається практично повним. Акумулятор забезпечує користувачам піковий струм. Буферна зарядка відбувається, коли генератор змінного струму заряджає батарею та одночасно подає електроенергію користувачам. Генератор має регулятор напруги, встановлений на 14,4 В для установки на 12 В. Після запуску генератор деякий час швидко заряджається. Струм зарядки різко падає під час руху. Коли батарея повністю заряджена, зарядний струм стає настільки малим, що зарядний пристрій лише підтримує заряд батареї.
Якщо автомобіль стоїть у гаражі, добре мати акумулятор на зарядному пристрої. Акумулятор має нижчий термін служби, ніж акумулятор, який часто розряджається протягом тривалого часу та швидко перезаряджається динамо. Акумулятор розряджається, якщо споживач залишається включеним, коли двигун вимкнено (наприклад, освітлення). Якщо батарея сильно розряджена (акумулятор повністю розряджений), це призведе до внутрішнього пошкодження батареї. Це різко скорочує термін служби.
Ємність:
Ємність батареї - це максимальна кількість електричної енергії, яку може містити батарея. Ємність виражається в А·год (ампер-година) Ємність визначається за результатами випробувань. Приклад: акумулятор має ємність 60 Ач. Ця батарея може видавати струм 20А протягом 3 годин. (60Ah : 20h = 3A). Напруга на клемі не впаде нижче 1,75 В на елемент.
Струм холодного запуску:
Загалом можна припустити, що величина струму холодного запуску в 4-5 разів перевищує ємність батареї. Струм холодного запуску надає інформацію про швидкість, з якою батарея може постачати електроенергію. Для стартерних акумуляторів, що використовуються в автомобілях, струм холодного запуску навіть важливіший, ніж ємність. Струм холодного пуску різко зменшується зі зниженням температури. Це тому, що хімічні реакції протікають набагато повільніше при нижчій температурі. Умови, за яких вимірюється струм холодного пуску, визначаються заздалегідь.
Відповідно до стандартів DIN: холодний пусковий струм - це максимальний струм, який може видавати батарея при температурі 255 К (-18 градусів) протягом певного часу з достатньою напругою:
- Через 30 сек. Розряджаючись зі струмом холодного запуску, напруга на клемі все ще має бути принаймні 1,5 В на елемент.
- Через 150 сек. У разі розрядки за допомогою струму холодного запуску напруга на клемі все одно має становити щонайменше 1 В на елемент.
Від'єднання клем акумулятора:
Під час виконання певних робіт (наприклад, подушки безпеки, стартер, генератор змінного струму) акумулятор необхідно від’єднати. Інакше може статися коротке замикання або ненавмисне розкриття подушки безпеки. У цих випадках достатньо розібрати негативний полюс. Після цього плюсова клема може залишитися на акумуляторі. Ніколи не знімайте тільки плюсову клему! Якщо він торкнеться кузова (який служить заземленням і тому підключений до негативного полюса), відбудеться коротке замикання. Коли батарею вийняли, завжди слід спочатку видалити негативний полюс, а потім позитивний.
Акумулятор ні в якому разі не можна від’єднувати під час роботи двигуна. Сучасні двигуни повністю контролюються електронікою. Пікові струми, що надходять від генератора, можуть серйозно пошкодити електроніку.
У минулому дизельний двигун (без електронного керування) можна було від’єднати таким чином, оскільки паливний насос мав механічний привід, а форсунки відкривалися при певному тиску вприскування. Механічна робота дозволила двигуну продовжувати працювати без батареї після запуску.
Запуск з перемичними кабелями:
Якщо акумулятор розряджений, перед повторним запуском двигуна його необхідно зарядити. Це можливо для встановлення акумулятора на інший автомобіль за допомогою перемичок. Важливо, щоб використовувалися якісні (товсті) з’єднувальні кабелі. Тонкі кабелі створюють великий опір при високих струмах і тому сильно нагріваються. Існує ймовірність того, що важчий/більший двигун неможливо буде запустити за допомогою надто легких кабелів.
Важливий порядок підключення; Ніколи не підключайте плюсовий (червоний) і мінусовий (чорний) кабелі до 1 батареї одночасно, оскільки тоді у вас може статися коротке замикання через контакти з іншого боку кабелю, які торкаються один одного. Тому дотримуйтесь такого порядку:
- Під’єднайте мінусовий кабель до одного автомобіля, а іншу сторону мінусового кабелю – до іншого автомобіля.
- Потім підключіть плюсовий кабель до однієї машини, а потім до іншої. Немає значення, чи підключається спочатку плюсовий кабель, а потім мінусовий, чи навпаки.
Тепер обидві батареї розташовані паралельно одна одній. Якщо батареї підключені паралельно, напруга залишається 12В. Отже, це не так, що загальна напруга акумулятора зараз становить 24 вольта. Так було б, якби батареї були з’єднані послідовно, що відбувається, наприклад, з електричними/гібридними автомобілями. Для отримання додаткової інформації про послідовні та паралельні схеми (на прикладі резисторів) дивіться сторінку струм, опір напруги.
Тепер, коли кабелі акумулятора під’єднано, генератор змінного струму автомобіля, що «заряджається», заряджає розряджений акумулятор. Найкраще залишити це на хвилину, інакше двигун може не запуститися. Особливо якщо це важкий дизель. Через хвилину (або довше) автомобіль можна завести з розрядженим акумулятором.
Також важливі дії, вжиті при розбиранні перемичок; Оскільки автомобіль, який надає допомогу при запуску іншого автомобіля, усе ще передає багато зарядного струму через з’єднувальні кабелі до розрядженого акумулятора, не варто знімати з’єднувальні кабелі за один раз. Зарядний струм / напруга дуже високі під час заряджання, але коли ви від'єднуєте кабель, струм не може нікуди піти, окрім електроніки вашого власного автомобіля. Тоді виникає пік струму, який також може потрапити в блоки керування. Цій проблемі можна запобігти, увімкнувши всі потужні споживачі в зарядному автомобілі (тобто автомобілі, який заряджає розряджений акумулятор). Подумайте про обігрів заднього скла, освітлення, якщо потрібно. підігрів сидінь тощо. При розбиранні кабелю-перемички піковий струм може розподілятися на ці компоненти, які вже потребують великої потужності. Тоді блоки керування залишаються збереженими. Демонтаж кабелів-перемичок також проводиться в тому ж порядку, що і їх підключення; спочатку плюсовий або мінусовий кабель обох автомобілів, а потім інший. Ніколи не знімайте обидва з одного акумулятора одночасно.
Розряджений акумулятор найкраще заряджати зарядним пристроєм, тому що динамо заряджає його максимальним зарядним струмом. Зарядний пристрій регулює зарядний струм відповідно до стану акумулятора. Коли батарея глибоко розряджена (тобто коли напруга батареї впала нижче 6 вольт), вона стає внутрішньо пошкодженою. Це різко скорочує термін служби.
Пов'язана сторінка:
