Основные характеристики аккумуляторов

Правила хранения и эксплуатации

Мероприятия, проводимые в процессе эксплуатации подразделяют на три группы – ежедневные, еженедельные и ежемесячные:

1. В ходе эксплуатации тяговые АКБ необходимо ежедневно полностью заряжать после разряда, контролировать количество электролита и при необходимости доливать воду.
2. Раз в неделю аккумулятор следует осмотреть на наличие повреждений, очистить от поверхностных скоплений грязи, желательно сделать выравнивающий заряд.
3. Раз в месяц необходимо проверить работоспособность ЗУ, проконтролировать плотность электролита во всех секциях аккумулятора, и напряжение на выходах.

Функционирование тяговой батареи напрямую зависит от залитого в нее электролита. Поэтому, более предпочтительно, чтобы заправка электролитом осуществлялась в условиях завода изготовителя.

Главные условия правильного хранения:

• Помещения для хранения должны быть сухими, не промерзать, в близи АКБ не должны находиться источники тепла.
• Во время хранения не доводить саморазряд до уровня, превышающего 80% (60% для технологии GEL);
• Нельзя допускать длительного простоя полностью разряженной батареи.
• Заливать только дистиллированную воду (ни в коем случае не электролит или серную кислоту).
• Во избежание появления конденсата на корпусе АКБ необходимо минимизировать колебания температуры и влажности в помещении где они хранятся.
• Аккумуляторы складируются исключительно вертикально, в один слой – класть что-либо сверху категорически нельзя.

Основные характеристики батареи

Прежде чем покупать аккумулятор нужно понять, каким параметрам он должен соответствовать. Батарея должна хорошо совмещаться со всем оборудованием и электросистемой автомобиля.

Параметры:

• номинальная и резервная электроёмкость;
• пусковой ток;
• мощность;
• размеры;
• масса.

Электроёмкость — это количество электричества, которое можно получить от аккумулятора при его длительном разряде.

Различают два типа ёмкости:

1. Номинальная. Чтобы определить этот показатель, батарея разряжается при температуре 25 °C в течение 20 часов. Для этого используется ток, составляющий 5% от заявленной производителем номинальной ёмкости.
2. Резервная ёмкость определяется разрядом батареи током в 25 А при температуре 26 °C. Эта характеристика показывает, сколько времени в минутах может проехать автомобиль с отключённым генератором.

Для того чтобы разобраться, как определить мощность аккумуляторной батареи, придётся вспомнить физику и электротехнику. Мощность — это разрядный ток, помноженный на среднее значение напряжения в электрической цепи (P=I*Y).

Из формулы видно, что при увеличении мощности, необходимой для запуска двигателя, среднее напряжение в сети автомобиля будет падать, а стартер начнёт работать медленнее. Показатель пускового тока батареи всегда прямо пропорционален её мощности.

Помимо силы пускового тока, мощности и ёмкости аккумулятора нелишним будет обратить внимание на другие необходимые параметры:

• полярность расположения клемм;
• соответствие габаритов;
• крепление.

Состояние аккумулятора и срок его службы во многом зависит от исправности автомобиля и условий эксплуатации.

Рекомендации по выбору

Чаще всего владельцы транспортных средств при выборе ориентируются на объем силовой установки. Для этого можно использовать специальную таблицу:

Сразу бросается в глаза, что для установки в легковые авто чаще всего используются батареи с емкостью от 50 до 65 А*ч. Если аккумулятор подбирается для внедорожника, то этот параметр должен находиться в диапазоне 70−90 А*ч. Также следует помнить о двух нюансах, из-за которых стоит брать АКБ чуть большей емкости:

• В бортовой сети присутствует большое количество потребителей энергии.
• На автомобиле установлена дизельная силовая установка.

В зимнее время этот запас поможет запустить мотор без лишних проблем. Однако не стоит использовать АКБ с очень высокой емкостью. Это связано с тем, что бортовая сеть предназначена для работы с батарей, имеющей определенные электрические характеристики. В результате генератор не сможет полностью заряжать такой аккумулятор. Кроме этого в напряженном режиме будет работать и стартер, что может привести к его досрочному выходу из строя.

Разрядные характеристики аккумуляторов закрытого исполнения с жидким электролитом

В зависимости от типа аккумуляторов, различающихся конструкцией положительных электродов, их разрядные характеристики разные.

Соответственно, разные и рекомендуемые режимы и условия эксплуатации.

Основным параметром являются максимально допустимые токи при различных по времени режимах разряда до одного и того же конечного напряжения. Для проведения сравнительного анализа в табл. 1 и 2 приведены максимальные токи для коротких и длительных режимов разряды аккумуляторов разных типов одинаковой емкости. Для примера приняты элементы емкостью 200 А/ч и 1000 А/ч.

Из анализа табличных параметров аккумуляторов закрытого типа исполнения с жидким электролитом следует, что для коротких режимов разряда и обеспечения «толчковых» нагрузок предпочтительно применять АКБ типа OGi с намазными положительными или типа GrOE с поверхностными электродами.

Значительная величина максимально допустимых токов разряда свидетельствует о низком внутреннем сопротивлении батарей и, соответственно, их способности обеспечить пологость разрядных кривых, т.е. постоянство разрядного напряжения.

В случае рассматриваемых в таблицах аккумуляторов принято конечное напряжение разряда, равное 1,8 В. которое рекомендуется для длительных режимов разряда. Такое напряжение не наносит вреда дальнейшей работоспособности АКБ. В то же время для различных типов аккумуляторов допустимы следующие конечные напряжения разряда:

•  OGi до 1,7 В
•  OSP до 1,б В
•  GrOE до 1,7 В
•  OPzS до 1,7 В

При таких конечных напряжениям токи разряда при «толчках» длительностью до 1 мин 6удут значительно выше, чем указана в таблицах для аккумуляторов емкостью 200 А/ч:

•  OGi I max = 472 A
•  OSP I max = 472 А
•  GrOE, J max =472 A

Применение АКБ типа OPzS для коротких режимов и наличии толчковых нагрузок требует увеличения их емкости на 30-40%.

При выборе батарей для их установки и в процессе эксплуатации необходимо учитывать, что стоимость типа GrOE в 1,6-2,0 раза выше, чем других типов. При жестких режимах эксплуатации поверхностные электроды склонны к короблению, что может значительно уменьшить их паспортный срок службы. С учетом экономического фактора, применение АКБ типа OGi будет дешевле, чем аккумуляторов типа GrOE на 25-40%, а типа OPzS — на 10-15 % при любых эксплуатационных режимах.

На каких устройствах можно узнать емкость АКБ представленными способами

Получить информацию о емкости батареи при помощи рассмотренных вариантов можно на различных устройствах. Методы помогают рассчитать емкость аккумулятора планшета, телефона, ноутбука, автомобиля, электровелосипеда, ИБП и прочих аппаратов.

Пример расчета емкости батареи представлен на видео.

Емкость аккумулятора может рассчитываться в любое время эксплуатации. Использование одного из методов должно зависеть от разновидности аппарата и источника его питания. На выбор оказывает влияние и необходимое напряжение, время зарядки и разряда. Подробное изучение методологии позволит определять значения быстро и точно, не допуская ошибок и отклонений.

Емкость аккумулятора

Тут все очевидно: емкость АКБ означает то количество энергии, которое он может запасти и отдать в нагрузку. Для удобства (так как напряжение автомобильных батарей стандартизировано) емкость обозначается в ампер-часах. То есть, в теории аккумулятор на 60 ампер-часов должен быть способен отдавать в течение часа ток 60 ампер, 120 ампер – в течение получаса, и так далее. Однако на практике реальная емкость аккумуляторной батареи сильно зависит от потребляемого тока: чем он больше, тем меньше емкость. Поэтому при установке аккумулятора с небольшой емкостью он оказывается неспособен уверенно проворачивать стартер зимой, даже если номинальный ток холодной прокрутки у аккумулятора соответствует потребляемому стартером.

При исследованиях реального разряда аккумулятора была выведена простая формула – при произвольном токе разряда емкость равна произведению номинальной емкости на отношение номинального тока разряда к текущему, возведенное в степень p-1, где p – это число Пейкерта для конкретного АКБ (1,15-1,35 для свинцово-кислотных батарей). Номинальная же емкость рассчитывается по циклу длительного разряда малым током (10 или 20 часов). Приведем пару примеров для аккумулятора на 60 ампер-часов при самом пессимистичном значении p:

• при разряде током 10 ампер (скажем, не выключены фары) емкость батареи составит 60*(3/10)1,15-1=50 ампер-часов, или 5 часов работы до полного разряда. 3 — это номинальный ток разряда по 20-часовому циклу, 60/20=3;
•  при разряде током в 100 ампер (включен стартер) емкость составит уже 35 ампер-часов (!), упав почти вдвое, и такая нагрузка даже полностью заряженный аккумулятор «высосет» за 21 минуту Узнайте как сделать самому устройство для  зарядки аккумулятора.

Причем это время вновь теоретическое, при таких нагрузках реальное падение емкости гораздо больше, так как химические реакции на поверхностях пластин замедляются – электролит рядом с ними теряет плотность быстрее, чем в общем объеме. Таким образом, можно логично заключить, что, чем больше номинальная емкость батареи, тем дольше она сможет работать именно при стартерной нагрузке. Особенно это критично для автомобилей, где из-за компоновочных соображений устанавливаются компактные аккумуляторы, имеющие небольшую емкость – тут установка AGM или гелевой батареи, имеющих более высокую удельную емкость, сможет стать решением многих зимних проблем. Зависимость времени разряда при высоких нагрузках и номинальной емкости нелинейна, что демонстрирует график:

Как оценить емкость аккумулятора? Этот вопрос может стать интересен, когда батарея уже проработала несколько лет. Самый простой способ – это использование цифрового тестера аккумуляторов – такие приборы позволяют быстро рассчитать реальную емкость АКБ исходя из ее номинальных параметров, но подобные приборы недешевы.

В «домашних условиях» проще всего имитировать измерение емкости длительной нагрузкой – полностью зарядив батарею, подключаем к ней любой потребитель, потребляющий ток около 1/10 от числового значения емкости (т.е. для 65-амперного аккумулятора нужна нагрузка 6,5 А, или 78 Вт) и засечь время, за которое напряжение на клеммах батареи упадет до 10,8 В. Произведение тока нагрузки и времени и даст нам величину емкости. К примеру, 65-ваттная лампа (как самая доступная нагрузка близкого токопотребления) высаживала аккумулятор 6 часов, следовательно, его емкость можно считать равной 32,5 А*ч.

Запуск двигателя от дополнительного источника питания

Если аккумуляторная батарея вашего автомобиля разрядилась, можно попытаться запустить двигатель от внешней батареи (например, от батареи другого автомобиля)

Несмотря на кажущуюся простоту этой процедуры, необходимо соблюдать определенные меры предосторожности, о которых сказано ниже. При запуске двигателя от внешней батареи, строго следовать инструкциям

Внимание!
– При несоблюдении мер предосторожности и неправильном обращении с аккумуляторной батареей во время пуска двигателя она может взорваться, что приведет к серьезному травмированию находящихся поблизости людей.
– Не подносить близко к аккумуляторной батарее искрящие предметы, открытое пламя, зажженные спички и горящие сигареты.
– Для запуска двигателя от внешней аккумуляторной батареи выполнить следующие операции строго в изложенной последовательности. 1. Открыть капот и проверить состояние аккумуляторной батареи

Открыть капот и проверить состояние аккумуляторной батареи

При низкой отрицательной температуре окружающего воздуха проверить состояние электролита в аккумуляторной батарее. Если в электролите плавают кристаллы льда или он покрыт ледяной коркой, не следует пытаться запустить двигатель до тех пор, пока электролит полностью не оттает

Открыть капот и проверить состояние аккумуляторной батареи. При низкой отрицательной температуре окружающего воздуха проверить состояние электролита в аккумуляторной батарее. Если в электролите плавают кристаллы льда или он покрыт ледяной коркой, не следует пытаться запустить двигатель до тех пор, пока электролит полностью не оттает

1. Открыть капот и проверить состояние аккумуляторной батареи. При низкой отрицательной температуре окружающего воздуха проверить состояние электролита в аккумуляторной батарее. Если в электролите плавают кристаллы льда или он покрыт ледяной коркой, не следует пытаться запустить двигатель до тех пор, пока электролит полностью не оттает.

Внимание!
Если аккумуляторная батарея хранится при низких температурах, электролит в ней может замерзнуть. При попытке запустить двигатель корпус замерзшей батареи может лопнуть. 2

Выключить все потребители электроэнергии: автомагнитолу, приборы освещения и т. д. Перевести рычаг переключения передач в нейтральное положение и затянуть стояночный тормоз

2. Выключить все потребители электроэнергии: автомагнитолу, приборы освещения и т. д. Перевести рычаг переключения передач в нейтральное положение и затянуть стояночный тормоз.

3. Подсоединить один из зажимов «положительного» соединительного кабеля к положительному («+») выводу разряженной батареи вашего автомобиля.

…Второй зажим этого кабеля подсоединить к положительному («+») выводу внешней аккумуляторной батареи.

4. Подсоединить один из зажимов второго соединительного кабеля («отрицательного») к отрицательному («-») выводу внешней аккумуляторной батареи.

…Второй зажим этого кабеля подсоединить к массивной кузовной детали или к блоку цилиндров двигателя (следить за тем, чтобы после запуска двигателя вращающиеся детали не цеплялись за этот кабель).

5. Если в качестве внешней используется аккумуляторная батарея другого автомобиля, следует запустить двигатель этого автомобиля и установить повышенную частоту холостого хода.

6. Включить стартер вашего автомобиля и попробовать запустить двигатель. Если стартер по-прежнему медленно вращает коленчатый вал двигателя, необходимо проверить надежность контактов в электрических соединениях соединительных кабелей.

7. После успешного пуска двигателя необходимо отсоединить зажим «отрицательного» соединительного кабеля от массивной детали или блока цилиндров двигателя вашего автомобиля, затем второй зажим этого кабеля – от отрицательного вывода внешней аккумуляторной батареи. Отсоединить зажим оставшегося соединительного кабеля («положительного») от положительного вывода батареи вашего автомобиля, затем второй зажим этого кабеля – от положительного вывода внешней батареи.

Внимание!
Отсоединяя кабели, стараться не замкнуть незаизолированные участки одного кабеля на другой кабель или на любые металлические детали автомобиля. В противном случае возможно короткое замыкание