Степень разряженности аккумулятора по напряжению – минимальное и полностью заряженного, под нагрузкой и без нее, а также какой должен быть нормальный заряд АКБ

Содержание

Как определить степень разряженности аккумулятора: способы проверки

Проверка состояния автомобильной аккумуляторной батареи

Проверка состояния автомобильной аккумуляторной батареи

Проверка состояния автомобильной аккумуляторной батареи –  очень важная и необходимая процедура, ведь его разрядка может привести к нарушениям работы других устройств автомобиля. Если батарея разряжена в зимнее время больше чем на 25% или в летний период больше чем на 50%, то ее нужно уже обязательно зарядить.

Как проверить аккумулятор?

Предлагаю Вашему вниманию два основных способа проверки степени разряженности аккумуляторной батареи:

  • по напряжению;
  • по плотности электролита.

Первый способ – проверка разряженности по напряжению аккумуляторной батареи. Сам способ считается легким, но не достаточно точным.

Порядок выполнения проверки:

  1. сначала измеряем напряжение на каждой клемме без нагрузочного сопротивления;
  2. напряжение должно находится в пределах от 2,0 до 2,2 В;
  3. если оно в норме, то производим замер напряжения на каждой клемме с нагрузочным сопротивлением. Для этого прижимаем концы нагрузочной вилки к штырям самого аккумулятора на несколько секунд. Через 5 секунд измеряем напряжение;
  4. разница между двумя замерами должна быть не больше 0,1-0,2 В.
Таблица определения степени разряженности батареи

Таблица определения степени разряженности батареи

Следующая таблица поможет при определении степени разряженности батареи.

Второй способ – проверка разряженности батареи по плотности электролита. Считаемся более сложным способом. Для проверки понадобится ареометр.

Порядок выполнения проверки:

  • Таблица температурного режима электролита

    Таблица температурного режима электролита

    сначала нужно измерить температуру самого электролита. Нормой считается результат в пределах от 20 до 30° С, но если он отличается, то необходимо при дальнейших измерениях учесть температурные поправки (указанные в таблице) и добавить их к будущим показаниям ареометра;

  • проверьте плотность электролита.
  • После чего с помощью полученного результата и ниже представленной таблицы определите степень разряженности аккумуляторной батареи.

Внимание! Во избежание получения неправильных результатов не рекомендуется измерять плотность электролита:

Измерение плотности электролита

Измерение плотности электролита

  1. если сам электролит слишком холодный или слишком горячий, оптимальная температура для произведения измерений  — от 15 до 27°С;
  2. если его уровень в аккумуляторе меньше необходимой нормы;
  3. после включения стартера. Рекомендуется подождать некоторое время для того, чтобы плотность электролита стала равномерной в батарее;
  4. после добавления дистиллированной воды в аккумулятор. Необходимо подождать некоторое время для того, чтобы электролит перемешался с водой;
  5. во время «кипящего» электролита. Необходимо набрать в ареометр электролит и подождать пока пузырьки не выйдут на поверхность.

В представленной таблице для более точного проверки степени разряженности совмещены данные о плотности электролита и напряжении аккумулятора без нагруза.

Измерение плотности электролита

Измерение плотности электролита

Подробнее о заряде и разряде аккумулятора автомобиля

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.

Нормальные характеристики АКБ

  • напряжение АКБ без нагрузки (с откинутой клеммой)  12,6 – 12,9 В
  • плотность электролита 1,27 г/см3 (при +20°С)

Когда необходимо зарядить АКБ?

  • 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.



ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ



П О П У Л Я Р Н О Е:

  • Простой светодиодный фонарик
  • Светодиодный фонарик своими руками и зарядное устройство к нему.

    Уже давно известно, что фонарики на светодиодах очень экономичны, малогабаритны и имеют более продолжительный срок службы. Светодиодный фонарик можно легко сделать своими руками или переделать имеющийся ламповый. Для этого нужны яркие светодиоды повышенной мощности.

    Светодиоды потребляют меньший ток, долговечней и надежней по сравнению с лампочкой. К тому же они не боятся ударов и тряски.

    Подробнее…

  • Электропроводка в доме, квартире, офисе
  • Образец кольцевой проводки дома

    Замкнутая кольцевая электропроводка — это когда все электрические цепи идут от потребительского щитка с рубильником, отключающим щит от основной сети, а штепсельные розетки соединены продолженным кольцом кабеля.  Подробнее…

  • Ремонт зарядного устройства мобильного телефона своими руками
  • В статье рассказывается о типовой неисправности зарядных устройств мобильных телефонов. Приведена схема одного из таких блоков, составленная по «живому» образцу, даются рекомендации по изменению выходных параметров и применению отремонтированного блока в радиолюбительской практике. Подробнее…


Популярность: 16 200 просм.

Как узнать заряженность аккумулятора — Мобильные Электросистемы

Содержание статьи

Напряжение аккумулятора

Проще всего оценить уровень заряда аккумулятора по напряжению на его клеммах. Для этого подойдет любой вольтметр, однако результат скорее всего окажется неточным. На измерения повлияют состояние материалов ячейки и ее температура. Наибольшая погрешность возникнет сразу после разряда или зарядки. Зарядное устройство или нагрузка выведут аккумулятор из устойчивого состояния, напряжение исказится и перестанет  точно соответствовать заряженности.

Обратно в состояние покоя аккумулятор возвращается долго. Чтобы напряжение точно отражало реальный уровень зарядки, аккумуляторная батарея должна находиться без нагрузки в течение не менее четырех часов. Производители свинцово-кислотных батарей рекомендуют выдерживать их перед проверкой в течении суток. Для работающего аккумулятора такой длительный период простоя не подходит

Свинцово кислотные аккумуляторы имеют различную конструкцию и химический состав пластин. Их также нужно учитывать при оценке заряженности аккумулятора с помощью вольтметра. Например, добавки кальция, делающие аккумулятор малообслуживаемым, повышают напряжение на 5-8 %. А напряжение AGM аккумуляторов как правило выше, чем батарей с жидким электролитом.

Дополнительно вводит в заблуждение поверхностный заряд из-за которого напряжение сразу после зарядки оказывается выше нормального. Поэтому чтобы снизить ошибку, перед измерением от аккумулятора отключают всю нагрузку и в течении нескольких минут разряжают его небольшим током. Наконец на напряжение влияет окружающая температура. В теплом помещении или жарком климате оно возрастает, в холодном становится ниже.

Разрядные профили свинцово-кислотного и LiFePO4 аккумуляторовРазрядные профили свинцово-кислотного и LiFePO4 аккумуляторов. У литиевого аккумулятора напряжение держится почти постоянным в течении всего разряда. Определить с помощью вольтметра его состояние сложно

Каждый тип аккумуляторов имеет собственную уникальную кривую разряда. У свинцово-кислотных она имеет явно выраженный наклон, поэтому напряжения более менее точно соответствует состоянию АКБ. У Li-марганцевых, LiFePo4 и NMC аккумуляторных батарей напряжение остается постоянным до тех пор пока аккумулятор не разрядится до 80 процентов от номинальной емкости. Разрядная кривая этих аккумуляторов идет горизонтально в течении всего времени работы, а затем резко обрывается. Для источника энергии такая характеристика подходит лучше всего, но оценить состояние аккумулятора по напряжению в этом случае почти невозможно. Напряжение указывает только на полный заряд и разряд, но ни как не выделяет важную среднюю часть графика.

Несмотря на неточности, по напряжению заряженность аккумуляторов определяют чаще всего. А чтобы снизить погрешность, современные устройства используют периоды отключенной нагрузки, для самонастройки и «обучения».

Ареометр

У свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом заряженность можно определить с помощью ареометра. Принцип действия этого устройства основан на том, что во время зарядки концентрация серной кислоты возрастает и плотность электролита увеличивается. При разряде серная кислота вступает во взаимодействие с пластинами аккумулятора, образует на их поверхности сульфат свинца и ее концентрация в электролите понижается. Плотность электролита в этом состоянии приближается к плотности воды.

Плотность электролита, заряженность и напряжение для стартерных аккумуляторных батарей.

Приблизительное состояние заряда аккумулятора, % Средняя плотность Напряжение, В
2 6 8 12
100 1,265 2,1 6,32 8,43 12,65
75 1,225 2,08 6,22 8,3 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 1,098 5,95 7,72 11,89

Стандартами плотность электролита для полностью заряженного стартового свинцово-кислотного аккумулятора определена в 1,265. Однако, чтобы повысить отдачу, производители аккумуляторных батарей иногда поднимают ее до 1,280 и выше. Заряженность такого аккумулятора, полученная по стандартной таблице, оказывается лучше, чем есть на самом деле. Кроме того, из-за повышенной плотности электролита возрастает коррозия и срок службы аккумулятора сокращается

На показания ареометра влияют не только состояние аккумулятора и концентрации кислоты, но и уровень электролита в аккумуляторной ячейке. Когда вода испаряется, электролит понижается, концентрации серной кислоты возрастает и ареометр показывает более высокое значение. У  перезалитого аккумулятора плотность электролита наоборот оказывается ниже.

Если электролит в ячейках идет почти не перемешивающимися слоями, то про такой аккумулятор говорят, что он стратифицирован.  Показания ареометра в этом случае также окажутся не точными из-за того, что на поверхность поднимется самый легкий слой, а тяжелые опустятся ближе ко дну.

Плотность электролита различна для разных типов аккумуляторных батарей. В аккумуляторах глубокого разряда максимальную удельную энергию получают при плотности 1,330. Авиационные аккумуляторы имеют плотность до 1,285, а тяговые аккумуляторы погрузчиков около 1,280. У стартовых аккумуляторов плотность ниже – 1,265. Самая низкая плотность электролита у аккумуляторов, предназначенных для буферного режима работы —  около 1,225.

Температура электролита, С Плотность при полной зарядке
40 1,266
30 1,273
20 1,280
10 1,287
0 1,294

Низкая концентрация серной кислоты уменьшает коррозию и продлевает срок службы аккумуляторных батарей, но снижает удельную энергию или емкость. Высокая искусственно повышает напряжение холостого хода, и приводит к неправильному определению состояния с помощью ареометра или вольтметра. Однако абсолютно правильных значений плотности не существует. Так одна и таже модель аккумуляторов глубокого разряда в полностью заряженном состоянии может иметь плотность 1,277  —  1,305, а в полностью  разряженном 1,097  —  1,201.

Температура — это еще один фактор, влияющий на плотность электролита. Чем ниже температура, тем плотнее электролит. В таблице 3 представлена зависимость плотности электролита аккумулятора глубокого разряда от температуры

Ареометр покажет заряженность аккумулятора точнее, если измерять плотность не сразу после зарядки, разряда или добавления в аккумуляторную батарею воды, а спустя некоторое время.

Счетчик ампер-часов

Профессиональные портативные устройства, ноутбуки и медицинское оборудование определяют заряженность с помощью кулонометров, которые измеряют входной и выходной ток аккумулятора. Поскольку в качестве единицы измерения в них используется  Ампер-секунда (As), то кулонометры также называют счетчиками ампер-часов. Кулонометры получили название в честь Чарльза-Августина де Кулона, открывшего в восемнадцатом веке закон взаимодействия двух неподвижных электрических зарядов.

Счетчики ампер часов определяют заряженность точнее, чем вольтметры и ареометры. Однако они не учитывают потери энергии — аккумулятор всегда сохраняет меньше ампер часов, чем получает во время зарядки. У литиевых аккумуляторов кулоновская эффективность выше, а уровень саморазряда ниже, поэтому с этим типом АКБ счетчики ампер часов работают особенно хорошо.

Blue Sea 1830 Sterling Power PMP1
 Батарейный монитор Blue Sea 1830  Батарейный монитор Sterling Power PMP1
Максимальный измеряемое напряжение, В 70 199
Максимальный измеряемый ток, А 500 199
Шунт 500А/50мВ 200А/100мВ
Количество подключаемых аккумуляторных батарей 3 4
Измерение напряжения аккумуляторов, шт 3 4
Измерение тока аккумуляторов, шт 1 4
Измерение заряженности аккумуляторов, шт 1 1
Реле Высокое и низкое напряжение, высокий ток, низкий заряд аккумулятора
Подключение Отрицательный проводник Положительный или отрицательный проводник

 

Современные кулонометры учитывают саморазряд из-за старения аккумулятора и изменения окружающей температуры. Однако некоторым моделям требуется периодическая калибровка для того чтобы «цифровой аккумулятор» в их памяти совпадал с реальным «химическим аккумулятором».

Калибровку исключают с помощью алгоритма «обучения», подсчитывающего сколько энергии аккумулятор отдал за предыдущий цикл разряда. Другие устройства дополнительно контролируют время зарядки, поскольку считается, что потерявший емкость аккумулятор зарядится быстрее, чем хороший.

Импедансная спектроскопия

Импедансная спектроскопия – еще один способ определить заряженность аккумуляторной батареи. Это технология не нова, но до последнего времени ее развитие сдерживалось размерами устройств и их высокой стоимостью.

Сущность метода состоит в следующем. Тестер сканирует аккумулятор электрическим сигналом малой амплитуды частотой 20 — 2000 Гц. Полученный отклик измеряется и обрабатывается процессором, который составляет «портрет» аккумуляторной батареи.  Зависимость электрохимического импеданса аккумулятора от частоты сигнала позволяет исследовать различные свойства аккумулятора и выдавать данные о его емкости, токе холодного пуска и состоянии заряда в течении 15 секунд

Импедансная спектроскопия подходит для работы с аккумуляторами под постоянной нагрузкой в несколько десятков ампер. Поляризационное напряжения и поверхностный заряд в этом случае не влияют на показания прибора, поскольку состояние заряда аккумулятора измеряется независимо от напряжения. Метод  помогает отличить нормальный аккумулятор с низким уровнем заряда от аккумулятора с дефектом.

С помощью импедансной спектроскопии определяют заряженность новых аккумуляторов с хорошо известной постоянной емкостью. Измерения можно проводить под нагрузкой, но заряжать аккумулятор во время теста нельзя.

 

Измерить степень заряженности

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

По напряжению

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.

Как измерить степень заряженности аккумуляторной батареи

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. Уд

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о