Степень зарядки автомобильного аккумулятора: Степень заряда автомобильного аккумулятора — Мир Антенн

Содержание

Степень заряда автомобильного аккумулятора

Нормальные значения параметров АКБ «надо знать в лицо». По ним контролируется степень ее заряженности. Если контроль взять за привычку, то можно продлить срок службы изделия и избавить себя от встречи с последствиями его разрядки. Обсудим допустимые цифры и способы их замера. Также порассуждаем о причинах отклонений и выработаем список действий по возвращению величин в приемлемые рамки.

Нормальное напряжение полностью заряженного аккумулятора автомобиля и методы его замера

Измерение вольтажа производится вольтметром. Он встречается в составе мультиметра, в конструкции нагрузочной вилки и в ассортименте дополнительного бортового оборудования. Вещь бездушная, но будучи присоединенной к АКБ, способна вызывать тревогу.

Без нагрузки: что показывает тестер при 100% заряде

12,6-12,7 Вольт при +20…+25°C. Именно такое напряжение должно быть на аккумуляторе автомобиля через 6 часов после полной зарядки от бытовой сети или стоянки с неработающим двигателем.

При измерениях важно отсоединить одну из клемм и учитывать температуру аккумулятора. Скажем, при -10…-15°C «напруга» 12,7 В соответствует уже 75% заряду.

Сразу после отключения крокодилов зарядного устройства разность потенциалов несколько выше. Конкретной цифры нет. К примеру, у AGM она может быть в районе 13,8-14,8 В, у EFB и кальциевого – 13,8-14,4 В.

Под нагрузкой: что показывает нагрузочная вилка при 100% заряде и стоит ли вообще ей доверять

Все АКБ, которые держат более 10В в течение первых 5 секунд, считаются исправными. Да, статус размазанный, но точную степень разряженности или заряженности вилка без детального анализа параметров не скажет. Именно поэтому опираться на показания прибора с дополнительным сопротивлением не стоит даже при проверке нового аккумулятора перед покупкой в магазине.

Проблема в том, что у каждого АКБ свой показатель в А*ч, а единого напряжения, соответствующего 100% заряду под нагрузкой – нет. Таблиц тоже нет, зато есть еще одна головная боль.

Отсутствуют единые требования к изготовлению нагрузочных вилок. В результате, можно купить прибор, потребляющий, скажем, 200 А или 100 А. И тогда вовсе возникает путаница.

Остается полагаться на реальные данные, которые берутся из опытов. Известно, что обычная батарея на 55 А*ч считается полностью заряженной, если нагрузочная вилка выдает 10,5 В, при этом:

Напряжение после снятия нагрузки восстанавливается до 12,66-12,7 В.
Температура окружающей среды – около +15°C.
Нагрузка – 100 А.

В дополнение к вольтажу: плотность электролита заряженной АКБ

С эпохи дефицита батарей известно, что напряжение заряженного аккумулятора автомобиля напрямую зависит от плотности электролитической жидкости. С тех пор ничего не изменилось. Электролит – это по-прежнему смесь серной кислоты и дистиллированной воды, а ареометр – прибор №1 в комплекте юного аккумуляторщика.

1,26-1,28 г/см3 при +20…+25°C. Такая плотность химического вещества в каждой банке соответствует напряжению 12,6-12,7 В.

Подобное соотношение показаний ареометра и мультиметра говорит о том, что емкость источника питания восстановлена до 100%. Говоря научным языком, сульфат, откладывающийся на пластинах при разряде в составе сульфата свинца, полностью покинул электроды и прореагировал с водородом, перейдя в серную кислоту.

Зимой: каким должно быть напряжение полностью восстановленного аккумулятора автомобиля в мороз

12,9 В при -10…-15°C. Эта разность потенциалов соответствует 100% заряду АКБ. При минусовой температуре ход электрохимических реакций замедляется и факты тому подтверждение:

При -30°C фактическая емкость батареи составляет примерно 50% от указанной на этикетке.
Плотность электролита – 1,28 г/см3. Напряжение при -30°C – 12,4 В, а при +25°C – 12,7 В.
При температуре ниже -25°C аккумулятор перестает брать заряд от генератора.

В холодных регионах принято добавлять в электролит серную кислоту, благодаря чему повышается его плотность.

При 1,30-1,32 г/см3 напряжение аккумулятора автомобиля на морозе должно быть 12,9 В без нагрузки (температура: -10…-15°C). Увеличивая концентрацию сернокислого компонента, не стоит превышать 1,35 г/см3, иначе он начнет разъедать пластины.

К сведению. При разряде выделяется вода, и плотность электролитической жидкости падает, отчего случается ее замерзание при минусовых температурах. Лед коробит пластины, чем выводит АКБ из строя.

Чем вызваны отклонения от нормы в 12,6-12,7 В

Глубокая сульфатация пластин препятствует восстановлению напряжения без нагрузки до нормальных величин. В целом, это не единственный ее признак:

Уменьшается плотность электролитической жидкости в банках.
Аккумулятор быстро разряжается и быстро заряжается.
Пластины покрыты белым слоем.

Крупные сульфаты не растворяются в ходе обычного зарядного цикла с током 10% от емкости АКБ. Поэтому, время заряда от стандартного ЗУ сокращается, и электролит быстро закипает.

Прогресс сульфатации вызван хранением в разряженном состоянии. Частный случай – использование в режиме хронического недозаряда. Противостоять деструкции не способны ни кальциевые, ни прогрессивные батареи AGM и EFB.

Что делать, если разность потенциалов ниже 12,6 В

Зарядить. 12,3-12,4 В. До этого напряжения можно разряжать аккумулятор автомобиля без особого для него вреда. Свыше 60% степени заряженности сульфатация протекает замедленным образом. Для восстановления батарею рекомендуется «погонять» током до 10% от емкости в течение 6-7 часов. Если изделие часто подзаряжается и в автономном состоянии держит норму, интересуйтесь, почему АКБ быстро разряжается
при простое.
Произвести десульфатацию. В незапущенных случаях достаточно подключить десульфатирующее устройство к клеммам АКБ на несколько дней и емкость восстановится. Спецприбор дорог, поэтому многие имитируют его функционал с помощью обычного зарядника и лампы из автомобильной фары.

Интересные факты из эксплуатации аккумуляторных батарей

Сколько потребляет стартер зимой, каков минимальный порог вольтажа для его срабатывания и сколько прокруток он может совершить в -20°C, прежде чем сядет аккумулятор? Как оценить степень заряженности АКБ только с помощью мультиметра, и как часто пользоваться зарядным устройством? Обо всем этом рассказывают эксперты журнала.

Батарея и стартер

Максимальный пусковой ток электромотора стартерного механизма на переднеприводных Ладах – не более 400 А. Зимой, как правило, дело доходит до 350 А. Летом требуется меньше – порядка 200 А.

Если сделать последовательно 5 попыток запуска двигателя при -20°C, аккумулятор сядет.

Результат получен при определенных условиях:

Емкость АКБ – 60 А*ч.
Изделие заряжено: при комнатной температуре тестер показывал 12,7 В.
Батарея ночевала на улице.
Длительность 1 попытки безуспешного запуска – 10 секунд.
Машина – Lada Priora.
Масло – полусинтетика Liqui Moly 10W-40.

К сведению. После отогревания в помещении батарея частично восстанавливается и способна еще несколько раз покрутить стартер.

11,9 В без нагрузки при температуре +15°C – минимальное напряжение, при котором двигатель еще может запуститься. Но ситуация опасна, поскольку при 11,9 В и ниже прогрессирует сульфатация.

Мультиметр – аккумулятор – ЗУ

Для оценки степени заряженности аккумулятора разработаны таблицы, увязывающие напряжение на клеммах с % заряда по шкале от 0 до 100%. Критическим принято считать 10,8 В. Это глубокий разряд. Обычная батарея переносит не более 2-3 таких предельных режимов.

Раз в два месяца при смешанном цикле езды. Такова периодичность подзаряда АКБ летом, весной и осенью. Зимой частота увеличивается до 2-3 недель при -10°C за бортом. При эксплуатации при температуре ниже -25°C зарядка должна производиться 1 раз в 5 дней.

Рабочее состояние аккумуляторной батареи определяется по ее напряжению, которое, надо заметить, при разряде, заряде и на холостом ходу будет очень сильно различаться и, тем не менее, эта характеристика АКБ является основной для определения степени заряженности аккумулятора вашего автомобиля.

Первый способ
Можно воспользоваться двумя простыми методами определения заряженности АКБ. Первый способ наиболее простой. Он заключается в обычном измерении электрического напряжения на контактных клеммах аккумуляторной батареи, для чего необходим цифровой вольтметр, поскольку он может показать при замере точное значение уровня напряжения АКБ, включая десятые и даже сотые доли вольта.

Напряжение аккумуляторной батареи измеряют на ее клеммах обязательно при отсутствии как разрядного, так и зарядного токов в течение 4-5 часов. Это время необходимо для того, чтобы напряжение могло придти в нормальное стабильное состояние. Нормальное напряжение стартерных аккумуляторных батарей с жидким электролитом составляет от 12,5 до 12,9 вольт. В таблице мы привели показатели напряжения для АКБ с жидким электролитом и степень его заряженности.

Ниже: степень заряженности, % -> Напряжение батареи (В.)
100 -> 12.71
95 -> 12.65
90 -> 12.57
85 -> 12. 53
80 -> 12.47
78 -> 12.41
70 -> 12.37
65 -> 12.33
60 -> 12.29
55 -> 12.25
50 -> 12.21

40 -> 12.13
30 -> 12.05
20 -> 11.99
10 -> 11.95
Более точно измерить уровень заряженности аккумулятора можно только с помощью специальных зарядных устройств с микропроцессором и памятью. Эти современные устройства могут отслеживать как разряд, так и заряд аккумулятора на протяжении нескольких циклов. Такой метод является наиболее точным и с его помощью можно сэкономить деньги при замене или обслуживании аккумулятора.

Второй способ определения заряженности АКБ
Второй способ заключается в измерении плотности электролита и по этому параметру можно будет определять степень заряженности аккумулятора вашей автомашины, но этот метод подходит не ко всем аккумуляторам, а только к АКБ с жидким электролитом.
В таблице приведены показатели плотности электролита и соответствующий этому показателю уровень заряженности аккумулятора.

Ниже: уровень заряженности, % -> Плотность электролита
100 -> 1.266
95 -> 1.258
90 -> 1.250
85 -> 1.242
80 -> 1.234
78 -> 1.226
70 -> 1.219
65 -> 1.212
60 -> 1.205
55 -> 1.198
50 -> 1.191
40 -> 1.177
30 -> 1.163
20 -> 1.149
10 -> 1.135

Информационный сайт о накопителях энергии

Автомобильная батарея состоит из 6 элементов, соединенных последовательно. Каждая банка имеет полный заряд 2,10-2,15 В, поэтому общее напряжение суммируется, составляет 12,6 – 12,8 В. Какое напряжение у АКБ после отключения ЗУ? При установке аккумулятора в авто величина напряжения после зарядки должна быть 12,4 В. это нормально. Аккумулятор автомобиля стартовый, в период запуска двигателя разряжается, в процессе движения восстанавливает энергию от генератора машины. Если напряжение в аккумуляторе снижается до 12 В, устройство требует зарядки от сети. Большая потеря заряда в банках характеризуется, как глубокий разряд, разрушающий батарею.

Напряжение зарядки аккумулятора автомобильным зарядным устройством

Автомобиль, эксплуатируемый с преимуществом длинных пробегов, успевает полностью зарядиться от генератора для следующего пуска. Но заряд его не будет полным. Степень зарядки аккумулятора можно определить по напряжению на клеммах. Чем меньше величина, тем слабее концентрация электролита в банках.

Проверить заряд аккумулятора, можно воспользовавшись мультиметром. Следует установить градуировку «переменный ток» и замерить показатель на клеммах. Можно определить уровень заряда по плотности электролита.

Степень зарядки автомобильного аккумулятора определяется по напряжению, как в таблице.

Чтобы поднять емкость аккумулятора, необходимо зарядить его специальным зарядным устройством. Это преобразователь напряжения, выпрямитель. Аккумуляторы бывают обслуживаемые, необслуживаемые, гелевые, AGM, литиевые. Напряжение и ток зарядки их отличается по напряжению, времени, длительности циклов. Есть универсальные ЗУ, рассчитанные на переключение режимов для разных моделей АКБ, регулирование параметров.

Напряжение на клеммах аккумулятора при зарядке

Для зарядки аккумулятра от зарядного устройства выбирают режим с постоянным током или напряжением. Оба они одинаково эффективны, но применяются к разным батареям. В процессе зарядки и эксплуатации аккумулятора необходимо производить замеры напряжения на клеммах кислотного аккумулятора.

Чтобы зарядить батарею на 12 В, потребуется установить режим постоянного напряжения 16 -16,5 В. Используя ток 14,4 В можно зарядить аккумулятор на 75-85 %. При постоянном напряжении сила зарядного тока величина переменная, ограничивается только ЗУ.

Какое напряжение для зарядки нужно установить? Исходят из достижения критического напряжения, сопровождающегося «кипением» — выделением газа из банок автомобильного аккумулятора. Нормально заряженным считают аккумулятор, с напряжением на клеммах от 12,6 до 14,5 В. Снимать показания следует прибором, не полагаясь на бортовой компьютер. Замеры на работающем двигателе, и в отключенной батарее отличаются.

Допустимое напряжение зарядки на клеммах аккумулятора при работающем моторе варьируется 13,5 -14 В. Показатель показывает недозаряд батареи, если напряжение выше. Нужно повторить замер через 2 минуты, возможно, батарея разрядилась при запуске. Если напряжение зарядки низкое – аккумулятор теряет ресурс или проблемы исходят от автомобильного генератора. Проводить замеры нужно, отключив бортовые системы.

Замеряя напряжение зарядки аккумулятора на неработающем авто, невозможно выявить проблемы с генератором, однако хорошо определяется степень зарядки аккумулятора. Напряжение 12,5 – 14 В говорит об отсутствии проблем. При низком показателе необходимо проверить:

состояние электролита – субстанция должна быть прозрачной, уровень нормальным;
многое зависит от уровня заряда АКБ;
определение возможности подзарядки до оптимального напряжения.

Тестирование выявит проблемы с аккумулятором, его работоспособность.

Зарядка аккумулятора постоянным сопротивлением

Возможна ли зарядка АКБ с постоянным сопротивлением? Из формулы I =U*R, понятно, если установить сопротивление величиной постоянной, то переменными станут ток или напряжение. Но внутри аккумулятора сопротивление – величина переменная, влияющая на поглощение энергии. Полное сопротивление складывается из сопротивления поляризации, которое меняется и омического, остающегося стабильным в одинаковых условиях и для конкретного аккумулятора.

На сопротивление влияют температура, степень разряженности, концентрация электролита, учтенные в характеристиках разрядных кривых АКБ. Но если в формуле сопротивление величина переменная во времени и состоянии автомобильного аккумулятора, то постоянным при зарядке может быть ток, напряжение или комбинирование тока и напряжения. Для сглаживания величины тока зарядки используется резистор — балластное сопротивление.

Какое напряжение выставлять при зарядке аккумулятора

Напряжение это разность потенциалов, и ток потечет в ту сторону, где эта величина будет меньшей. Поэтому напряжение зарядного устройства выбирается всегда выше, чем уровень зарядки автомобильного аккумулятора. Чем больше разница напряжения, тем быстрее и полнее наберет емкость аккумулятор автомобиля после зарядки.

Во время зарядки при постоянном напряжении предел установленного на ЗУ параметра ниже, чем характеристика, при которой начинается выделение газов из обслуживаемого аккумулятора. Какое значение разности потенциалов нужно для зарядки автомобильного аккумулятора? Максимальное напряжение, применяемое при зарядке батареи 16, 5 В. Какой параметр должен быть, зависит от вида АКБ. От напряжения зависит время и полнота зарядки аккумулятора. Соотношение напряжения заряда, восстановления емкости для батареи 12 В за 24 часа таково:

Напряжением 14,4 В можно зарядить батарею на 75-80 %;
Используя напряжение 15 В степень заряда 85 – 90 %;
Напряжением 16 В батарея заряжается на 95 – 97 %;
Максимальным напряжением 16,3 -16,5 В батареи заряжаются полностью.

При достижении напряжения на батарее 14,4 – 14,5 на ЗУ загорается сигнал окончания зарядки.

Установлено, что именно это напряжение автомобильного аккумулятора не создает газовыделения после и во время зарядки. Поэтому при реальной эксплуатации автомобилей, генератор через регулятор напряжения ограничивает максимальный уровень напряжения этим значением. Летом этот показатель близок к 100 % емкости, зимой соответствует 13,9-14,3 В, при работающем моторе, что соответствует 70-75 % емкости.

Максимальное напряжение зарядки аккумулятора

Мы знаем, современные авто высокого класса имеют бортовую систему, работающую на 16 В. Какие аккумуляторы применяются в этих АКБ? Для того чтобы не было газовыделения, ситема должна быть закрытой.

Значит, необслуживаемые Ca/Ca аккумуляторы могут выдержать жесткие условия эксплуатации. Для них используется особый режим зарядки. Использование кальция вместо сурьмы позволяет вести зарядку аккумулятора повышенным напряжением, при этом электролит вскипает. Необслуживаемый аккумулятор не терпит резких перепадов напряжения в бортовой сети. Он предназначен для автомобилей с хорошей системой электронного контроля напряжения. Более терпимы к условиям эксплуатации гибридные батареи, из малосурьмянистых и кальциевых пластин.

Напряжение аккумулятора в конце зарядки

После полной зарядки АКБ заряд несколько изменится. Происходит диссоциация электролита с заполнением пор токовыводящих пластин. Установленный в подкапотное пространство автомобильный аккумулятор принимает температуру окружающей среды, и емкость изменится в большую сторону при жаре или падает при минусовых температурах. Поэтому точно узнать после зарядки, какое напряжение аккумулятора автомобиля, можно, установив его на место. Даже, находясь в мастерской, напряжение на клеммах изменяется. Это особенно заметно, если не полностью проведен цикл и ток зарядки не упал до 200 мА. При этом происходит перераспределение заряда, и возможна дополнительная подпитка устройства энергией.

Но если после зарядки аккумулятора напряжение падает на работающей машине – это повод для ревизии генератора или замены аккумулятора.

Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения

Каждый вид аккумуляторов заряжается на основании характеристик видов использованный конструкций. Самое низкое напряжение зарядки имеют обслуживаемые, гелевые и литиевые аккумуляторы. Причины вскипание, разрушение состава, пожароопасность. Если обслуживаемый аккумулятор можно зарядить простейшим ЗУ, литиевые и гелевые системы требуют соблюдения 2 ступенчатого комбинированного режима накопления энергии.

Все системы рассчитаны на предотвращение перезаряда, снабжены автоматическим отключением питания при достижении напряжения, какое требуется для автомобильного аккумулятора. При зарядке происходит постепенное снижение силы тока из-за повышения сопротивления, напряжение остается стабильным. После зарядки процесс электрохимической реакции продолжается, в виде незначительного саморазряда.

Важно, чтобы напряжение зарядки всегда превышало параметры, нужные для эксплуатации прибора. Чтобы ток перетекал, нужен уклон, которым является разность напряжения между ЗУ и батареей.

Видео

Предлагаем посмотреть советы специалиста, как правильно заряжать и обслуживать аккумулятор автомобиля, какое напряжение должно быть на аккумуляторе после зарядки.

Таблица заряда аккумулятора аккумулятора автомобиля на 12 вольт по напряжению

Автор Акум Эксперт На чтение 6 мин Просмотров 2.9к. Опубликовано 19.02.2021 Обновлено 02.07.2021

Из-за разряженной батареи автомобиль может не завестись в нужный момент. Поэтому автолюбитель должен уметь определять степень заряженности аккумулятора. Самый простой способ – измерить разность потенциалов на клеммах. Для этого нужны вольтметр и таблица заряда аккумулятора автомобиля по напряжению. Можно также оценить количество запасенной энергии по плотности электролита, но этот метод подходит не для всех батарей.

Таблица для определения степени заряда автомобильного АКБ по напряжению

Определить степень разряженности автомобильного аккумулятора можно по таблице заряда аккумулятора. Для этого нужно измерить разность потенциалов на клеммах и посмотреть уровень заряда в процентах по приведенной ниже таблице.

Таблица заряда АКБ

Определяем по плотности электролита

В состав электролита входит серная кислота и дистиллированная вода. Чистая серная кислота растворяет металлы. Поэтому, чтобы она не смогла повредить свинцовым пластинкам, ее разбавляют водой. Но если воды будет слишком много, протекание химических реакций затруднится.

Так как плотность воды и кислоты разные, то по плотности можно оценить соотношение компонентов в электролите. Если она выше нормы, значит, кислоты больше чем требуется. Соответственно, разложение свинцовых пластин идет быстрее. Оптимальной считается плотность 1,27 г/мл.

Плотность электролита зависит от температуры. Чем ниже температура, тем ниже плотность.

Зависимость плотности электролита от температуры

Автомобиль не будет постоянно эксплуатироваться в идеальных условиях. Он может использоваться для поездок на короткие дистанции. При этом двигатель часто запускается, а восстановить заряд не успевает. В таком случае будет идти ускоренная сульфатация свинцовых пластин, в результате чего плотность электролита снизится.

Если постоянно ездить на машине на большие расстояния, может произойти перезаряд аккумулятора. В результате этого электролит закипит, концентрация воды в нем уменьшится, а плотность увеличится.

В каждом из этих случаев напряжение на АКБ не будет соответствовать уровню заряда батареи. Поэтому, чтобы полностью контролировать состояние батареи, нужно регулярно измерять плотность электролита по методике .

Как измерить напряжение на батарее

Проще всего определить степень заряда аккумулятора по напряжению. Однако при этом нужно придерживаться правил:

проводить измерения можно через 4-5 часов после заряда, чтобы параметры успели стабилизироваться;
АКБ должен быть отключен от нагрузки;
Если все условия выполнены нужно выставить на приборе необходимый предел измерения и подключить его к клеммам батареи.

Зависимость степени заряда от разности потенциалов на клеммах

О том, как пользоваться мультиметром и проверить с его помощью аккумулятор, можно .

До какого напряжения нужно заряжать аккумулятор и как правильно это делать

Сначала разберемся как правильно заряжать аккумулятор. Существует два способа:

постоянным током;
постоянным напряжением.

Зарядка постоянным током включает в себя три этапа:

Сначала нужно установить величину тока. Она должна равняться 10% от емкости батареи. Например, для АКБ емкостью 80 Ач нужно, чтобы зарядный ток был равен 8 А. Разность потенциалов на клеммах начнет постепенно увеличиваться.
Когда разность потенциалов достигнет уровня 14,4 В, начнется процесс электролиза воды. В результате этого вода разлагается на кислород и водород и электролит «закипает». Чтобы его замедлить, нужно уменьшить зарядный ток в 3 раза. Если он у нас был 8 А, то нужно снизить его до 3 А.
Когда на клеммах напряжение станет равным 15 В, нужно еще раз уменьшить зарядный ток в два раза. В нашем случае он должен стать равным 1,5 А. На этом этапе нужно проверять показания приборов не реже 1 раза в 2 часа. Когда разность потенциалов и ток стабилизируются, то есть текущие показания мультиметра будут идентичны измеренным на один или два часа раньше, аккумулятор можно считать заряженным.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Недостатком этого метода зарядки является необходимость постоянно контролировать параметры зарядки.

График процесса зарядки постоянным током

Процесс зарядки постоянным напряжением заключается в поддержании постоянной разности потенциалов на выводах аккумулятора. Данную схему удобно использовать при использовании зарядки которая оснащена автоматической системой регулировки параметров зарядки.

По мере зарядки ток снижается. Когда он уменьшится до величины 0,2 А, АКБ будет считаться заряженным. При этом следует также обращать внимание на зарядный ток – он должен быть на уровне 10% от емкости. Если он больше 20%, то нужно временно уменьшить напряжение на батарее. Иначе она может выйти из строя.

При восстановлении АКБ после глубокого разряда ток не должен быть выше 5% от емкости. При этом начальная разность потенциалов обычно находится в диапазоне от 12 до 13 В.

При использовании данного способа пополнения энергии время заряда зависит от величины напряжения:

если заряжать постоянным напряжением 14,4 В, то через 24 часа уровень энергии будет равен 80%;
если установить показания вольтметра на уровне 15 В, то через 24 часа уровень заряда достигнет величины 90%;
используя напряжение величиной 16 В можно зарядить батарею за сутки.

Важно! Заряжать аккумулятор напряжением более 15,6 В небезопасно. А при глубокой разрядке на восстановление может потребоваться несколько суток.

График заряда постоянным напряжением

После зарядки желательно определить уровень запасенной энергии. Для начала измерим разность потенциалов на клеммах. У полностью заряженной батареи оно должно быть равно 12,7 В. Если используется нестандартный АКБ разность потенциалов может достигать от 13 до 13,3 В.

Чтобы полнее оценить состояние батареи рекомендуется провести тестирование под нагрузкой. Для этого нам потребуется лампочка мощностью 40 Вт. Подключаем лампочку к выводам аккумулятора и измеряем разность потенциалов. Напряжение должно просесть на небольшую величину. Если оно уменьшится больше, чем на 0,5 В при незначительной нагрузке, то такой АКБ скоро выйдет из строя и его необходимо менять.

Для тестирования можно также воспользоваться нагрузочной вилкой. Здесь батарея нагружается большим током. Чтобы оценить состояние АКБ, нужно воспользоваться следующей таблицей.

Определение состояния с помощью нагрузочной вилки

Рекомендуется также проверить напряжение на аккумуляторе при запущенном двигателе. Для этого нужно запустить двигатель и дать ему поработать в течение 15 минут. Обычно в этом случае показания приборов находятся в диапазоне от 13,5 до 14 В. Если они ниже (от 13 до 13,4 В), то батарея заряжена не полностью. Тогда энергия, получаемая от генератора, расходуется на зарядку батареи.

На втором этапе включаем имеющиеся электроприборы: отопительную систему, дальний свет, аудиоустройства и другие. В результате разность потенциалов должна просесть не более чем на 0,2 … 0,3 В. При большем падении нужно проверить генератор и реле.

О том, какое напряжение должно быть на заряженном АКБ .

Если аккумулятор относится к категории обслуживаемых, то желательно также измерить плотность электролита. Она должна быть равна 1,27 г/см3.

Спасибо, помогло!5Не помогло

Напряжение на аккумуляторе автомобиля: таблица заряда, как замерить

Аккумулятор (аккумуляторная батарея или АКБ) является один из ключевых узлов автомобиля. Основная роль автомобильного аккумулятора – подача тока на стартер в момент пуска двигателя. Кроме того, при неработающем двигателе АКБ обеспечивает функционирование различных устройств (подсветка, звуковая система, сигнал и другие потребители тока). На стоянке батарея обеспечивает работу охранной системы. Да и во время поездки, когда генератор не справляется с нагрузкой, аккумулятор приходит ему на помощь. Нормальное функционирование бортовой сети автомобиля возможно лишь с аккумулятором, у которого заряд в норме. Поэтому сегодня мы обсудим, какая же норма заряда для АКБ.

Норма заряда АКБ

Одним из основных параметров состояния автомобильной аккумуляторной батареи является напряжение. С помощью напряжения проверяется определённая норма заряда аккумулятора. Поэтому, владельцу автомобиля необходимо знать какое нормальное значение напряжения АКБ.

Если аккумулятор быстро разряжается, то следует проверить ток утечки на автомобиле. Ток утечки аккумулятора автомобиля: норма и способ измерения описаны в статье по ссылке.

Норма напряжения аккумуляторной батареи из шести банок в заряженном состоянии составляет 12,6─12,9 вольта. То есть, напряжение одного полностью заряженного элемента равно 2,1─2,15 вольта. Меньшее значение показывает, что аккумулятор разряжен.

Но это не значит, что его нельзя использовать. В идеале, конечно, нужно поддерживать батарею полностью заряженной. Но на практике такое можно осуществить, только если полностью зарядить аккумулятор, а затем подавать на выводы ток, равный саморазряду.
Так, что АКБ редко находится в полностью заряженном состоянии. Ниже можно посмотреть зависимость напряжения и степени зарядки батареи.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)Степень заряда АКБ, %Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)Степень заряда АКБ, %Температура замерзания электролита, гр. Цельсия

1,11	11,7	8,4		-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60

Что касается нормы заряда, то в большинстве случаев не рекомендуется эксплуатировать аккумулятор с напряжением менее 12 вольт. В этом случае его нужно ставить на зарядку. Эксплуатация АКБ в таком состоянии отрицательно сказывается на состоянии батареи. Это способствует увеличению сульфатации пластин и как следствие, приводит к уменьшению ёмкости аккумулятора.

Критической нормой напряжения можно назвать 10,8 вольта. Ниже этого значения напряжение опускаться не должно.

Это называется глубокий разряд АКБ, который очень вреден для батареи и сильно сокращает срок её службы. Особенно вреден глубокий разряд для кальциевых необслуживаемых аккумуляторов.

Для них 2─3 таких глубоких разряда приводят к выходу из строя. После такого падения напряжения они необратимо теряют часть своей ёмкости.

Как вы видели в таблице выше, со степенью зарядки неразрывно связана плотность электролита. Это действительно так.

Норму заряда аккумулятора можно проконтролировать не только по напряжению на его выводах, но и по величине плотности электролита. У полностью заряженной аккумуляторной батареи значение плотности должно быть 1,27─1,29 гр./см3.

Измеряется плотность электролита специальным прибором – ареометром. Подробнее об электролите в аккумуляторе читайте по указанной ссылке.

Ареометр

Стоит отметить ещё один важный момент, связанный с нормой напряжения АКБ. Если быть точным в определениях, то величина, измеряемая на выводах аккумулятора в разомкнутой цепи (не подключён к автомобилю), называется ЭДС.

ЭДС, как и напряжение, измеряется в вольтах и представляет собой работу, затрачиваемую на перемещение плюсового заряда между выводами батареи. Без электродвижущей силы на выводах аккумуляторной батареи не будет напряжения. Напряжение и ЭДС присутствуют на выводах источника питания, даже без протекания тока в цепи.

Это норма и не стоит беспокоиться по этому поводу. Теперь поговорим об инструментарии для измерения напряжения АКБ. Советуем также прочитать статью о том, почему генератор не заряжает аккумулятор.

Вернуться к содержанию

Как проверить заряд автомобильного аккумулятора?

Для проверки напряжения аккумулятора используется вольтметр или мультиметр в режиме измерения напряжения.

Мультиметр

Если вы приложите красный щуп на минус, а чёрный на плюс, то прибор просто покажет отрицательное значение. Кстати, можете подробнее прочитать о том, что это такое прямая полярность аккумулятора. Но фото ниже показан результат измерения напряжения подсевшего аккумулятора.

Измерения напряжения мультиметром

Также норму заряда аккумулятора можно проконтролировать с помощью такого прибора, как нагрузочная вилка. В составе этого прибора имеется вольтметр, с помощью которого и проводится измерение. Помимо нормы заряда АКБ, нагрузочная вилка даёт возможность оценить реальное состояние аккумуляторной батареи. Для этого делается измерение напряжения с сопротивлением в режиме замкнутой цепи. Фактически, вилка имитирует нагрузку на аккумулятор при пуске автомобильного мотора.

Нагрузочная вилка

Если оно упало ниже 9 вольт, то пора подумать о замене АКБ. Норма на работоспособном аккумуляторе – это падение напряжение до 10─10,5 вольта. После падения величина напряжения должна немного увеличиться.

На видео ниже можно посмотреть процесс тестирования наглядно.

В принципе есть ещё один способ оценки нормы заряда аккумулятора. Можно измерить среднюю плотность электролита по банкам, а затем по таблице выше посмотреть степень заряженности. Но обычно так никто не делает. Гораздо удобнее воспользоваться вольтметром. Плотность электролита обычно измеряют после зарядки АКБ для оценки эффективности этого процесса.

Советуем также прочитать материал на тему, сколько заряжать автомобильный аккумулятор.
Вернуться к содержанию

Что делать, если заряд аккумулятора не соответствует норме?

Ответ на этот вопрос простой. Если заряд АКБ не в норме, батарею нужно зарядить. Процесс зарядки в подробностях был описан в статье «Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством». Здесь хотелось бы отметить некоторые нюансы.

Зарядное устройство

Можно выделить три основные разновидности зарядки:

ускоренная. Этот режим ещё часто называют Boost и его можно встретить на многих современных зарядных устройствах (ЗУ). В таком режиме норма заряда АКБ не набирается, но его вполне хватает, чтобы завести двигатель. Этот вид зарядки используется, когда вам нужно срочно ехать, а батарея села. Такой режим не рекомендуется использовать постоянно. Здесь заряд ускоряется за счёт увеличения силы тока, что срок эксплуатации аккумулятора;
с постоянным напряжением. Этот вид зарядки подразумевает поддержание постоянного напряжения на выводах. Такой режим используется в режиме автоматического заряда на большинстве ЗУ. Его рекомендуется использовать, когда аккумулятор разряжен не сильно (не ниже 12 вольт). Подробнее о напряжении аккумулятора автомобиля в статье по ссылке. Преимущества этого режима в том, что вам не нужно его контролировать. Зарядное устройство само определить, когда заряд будет в норме и остановит процесс;
с постоянным током. Этот вариант зарядки подразумевает подачу постоянного тока на аккумулятор. Процесс ведётся в несколько стадий, на которых ток постепенно снижается. Такой режим рекомендуется при зарядке глубоко разряженной аккумуляторной батареи. Он позволяет наиболее полно и равномерно зарядить аккумулятор. Минус в том, что вам придётся постоянно контролировать процесс, измерять напряжение и прекратить процесс, когда заряд батареи будет в норме.

Процесс зарядки аккумулятора

В заключение хотелось бы напомнить о правилах безопасности при зарядке аккумулятора. Процесс должен вестись в проветриваемом помещении. Лучше не проводить зарядку в жилых помещениях. Рядом с заряжаемым аккумулятором не должно быть открытого огня и искр. В процессе заряда выделяется водород, который в сочетании с кислород образует взрывоопасную смесь!

Советуем также прочитать материал о том, сколько весит автомобильный аккумулятор. Надеемся, что материал помог составить представление о норме заряда автомобильного аккумулятора. Если в вас есть замечания или дополнения, оставляйте их в х. Голосуйте в опросе и оценивайте материал!

Вернуться к содержанию

Источник: https://akbinfo.ru/zaryadka/zarjad-akkumuljatora-avtomobilja-norma.html

Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля: цифры, которые необходимо выучить наизусть

Вопросы, рассмотренные в материале:

Какое напряжение на аккумуляторе автомобиля считается нормальным
Как проверить напряжение аккумулятора под нагрузкой
Каким должно быть напряжение аккумулятора зимой
Как осуществлять контроль напряжения аккумулятора автомобиля

По аналогии с распространенным высказыванием о том, что «мотор является сердцем авто» аккумуляторную батарею можно назвать спинным мозгом машины. Состояние АКБ отражается на работоспособности электрооборудования и качестве запуска мотора. Наиболее важным параметром аккумулятора считается напряжение.

Именно этот показатель измеряют при диагностике авто. Для автовладельца важно знать, что такое нормальное напряжение аккумулятора автомобиля, какой должна быть величина этого параметра и допускается ли изменение напряжения АКБ в разное время года. Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в нашей статье.

Какое напряжение на аккумуляторе автомобиля считается нормальным

Стоит отметить, что на приборном щитке современных моделей авто уже нет индикаторов, показывающих величину напряжения АКБ. Для того чтобы самостоятельно определить работоспособность аккумулятора, стоит приобрести мультиметр.

С помощью данного устройства нужно минимум один-два раза в месяц проверять показатель вольтажа АКБ.

Это позволит предупредить ситуацию, когда аккумулятор не сможет выдать нормальный пусковой ток, необходимый, чтобы завести силовой агрегат.

При каком минимальном показателе напряжения АКБ будет не в состоянии осуществить запуск мотора? Точное значение этого параметра указать сложно. В обычном состоянии напряжение аккумуляторной батареи находится на уровне 12,5-12,7 В. Эти цифры могут меняться в зависимости от эксплуатационных условий, что считается нормальной ситуацией.

Более того, некоторые бренды, которые выпускают АКБ для авто, указывают, что для их аккумуляторов нормой является напряжение от 13 В до 13,2 В. Эксперты считают, что такие показатели допустимы. При этом измерение стоит проводить не сразу после полной зарядки АКБ.

Если подождать около 60 минут, то его значение опустится, к примеру, с 13 В до 12,7 В.

В тоже время показатель вольтажа может меняться и в сторону уменьшения. Но если он опускается ниже 12 В, то можно утверждать, что аккумулятор автомобиля разрядился примерно на 50%.

В этом случае батарею следует зарядить до нормального напряжения.

Эксплуатация автомобиля с АКБ, которая имеет низкий уровень зарядки, сопровождается сульфатацией свинцовых пластин, что приводит к снижению срока эксплуатации батареи.

Стоит отметить, что в нормальных условиях завести силовой агрегат легкового авто можно и при низком напряжении АКБ. Если у аккумулятора нет неисправностей, а генератор во время работы мотора обеспечивает необходимый заряд, то и при низкой зарядке батарея может эксплуатироваться.

Если же нормальное напряжение аккумулятора автомобиля в покое (при отключенных потребителях и заглушенном двигателе) снижается до показателей менее 11,6 В, можно говорить о практически полной разрядке батареи. В этом случае недопустима эксплуатация АКБ без проверки ее исправности и подзарядки.

Подытоживая приведенную выше информацию, отметим, что нормальное напряжение аккумулятора автомобиля — от 12,6 В до 12,7 В, но в редких случаях оно может достигать и 13,2 В.

При этом достаточно часто при измерении этого параметра у АКБ легковых авто фиксируются показания на уровне 12,2-12,49 В (неполная зарядка).

Такие показатели нельзя назвать очень плохими, так как заметное снижение качества работы автомобильного аккумулятора наблюдается лишь при падении его напряжения ниже уровня 11,9 В.

Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля под нагрузкой

Специалисты различают 3 вида напряжения АКБ автомобиля:

Номинальное напряжение — это характеристики, которые приводятся в специальной технической литературе и в документации автопроизводителей. Всем, кто интересуется автотранспортными средствами, известно, что АКБ легковых автомобилей имеют напряжение 12 В. Но такие характеристики являются абстрактными.
Нормальное или фактическое напряжение аккумуляторной батареи составляет 12,2 В — 12,7 В. Эти параметры аккумулятор автомобиля выдает без нагрузки.
Напряжение под нагрузкой считается наиболее важной характеристикой для оценки состояния АКБ.

Для диагностики аккумулятор необходимо демонтировать с автомобиля, подать на него напряжение с помощью специального устройства, которое называется «нагрузочной вилкой». При этом подаваемая нагрузка на АКБ должна в 2 раза превышать ее емкость. Например, для аккумулятора емкостью 50 Ам/ч следует подать нагрузку в 100 Ампер.

Длительность подачи тока нагрузки составляет от 3 до 5 секунд. В это время необходимо фиксировать показания вольтметра. Для нормальной рабочей АКБ напряжение не должно опускаться менее 9 В. Если же этот показатель снижен до 5-6 В, то это говорит о необходимости зарядки аккумулятора.

Если после зарядки напряжение АКБ опускается ниже 5 В, то это может свидетельствовать о ее неисправности.

Нужно отметить еще один важный момент. Через 5 секунд после подачи нагрузки напряжение аккумулятора автомобиля должно возвращаться к нормальным цифрам(12,2 В – 12,7 В). Эти показатели зависят от плотности электролита в АКБ.

При разрядке батареи происходит расход кислоты, составляющей около 35 % от всего объема электролита. При расходе кислоты снижается плотность электролита.

Восстановление процентного содержания кислоты происходит во время зарядки аккумулятора автомобиля.

Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля зимой

С понижением температуры воздуха меняется плотность электролита в аккумуляторе автомобиля. При этом характеристики АКБ зависят от степени ее заряженности.

Если аккумулятор заряжен, то с похолоданием плотность электролита будет повышаться, и напряжение батареи увеличится.

Когда заряд будет недостаточно высоким, то при минусовой температуре уровень плотности уменьшается, и завести мотор сложнее.

Среди владельцев авто существует представление, что нормальное напряжение аккумулятора автомобиля без нагрузки в зимнее время будет снижаться. В реальности при низких температурах напряжение АКБ не уменьшается, но происходит замедление химических реакций.

Какие параметры батареи в морозную погоду считаются нормальными? Если температура воздуха находится в пределах 10°C — 15°C со знаком «-», то при полностью заряженном аккумуляторе его нормальный вольтаж составляет 12 В. Но так как протекание электрохимических процессов замедляется, то во время морозов в АКБ происходят следующие изменения:

При -30°C рабочая емкость аккумулятора автомобиля составляет около 50% от показателей, указанных в паспорте устройства.
При плотности 1,28 г/см3 напряжение при -30°C составляет 12,4 В, а при +25°C – 12,7 В.
Когда наружная температура становится менее -25°C, аккумуляторная батарея перестает брать заряд от генератора.

Для повышения плотности электролита аккумуляторов в автомобилях, которые эксплуатируются в северных регионах, часто добавляют серную кислоту.

При показателях плотности от 1,30 до 1,32 г/см3 нормальное напряжение АКБ без нагрузки в морозную погоду (от -10°C до -15°C) должно составлять 12,9В.

При увеличении концентрации H₂SO₄, нужно следить, чтобы плотность электролита не превышала 1,35 г/см3, так как это приведет к разъеданию пластин.

«Сколько заряжать аккумулятор автомобиля» Подробнее

Причины низкого напряжения в аккумуляторе автомобиля

Причин резкого падения напряжения в полностью заряженном аккумуляторе автомобиля может быть несколько:

Аккумуляторная батарея выработала свой ресурс и ее нужно заменить.
Из-за неисправного генератора АКБ не получает нужной зарядки.
Случается, что и новый аккумулятор резко теряет напряжение даже при полностью исправном генераторе. Это происходит из-за утечки тока бортовой электроцепи автомобиля. Причиной такой ситуации может быть любое электрооборудование машины.

Все существующие причины падения напряжения автомобильного аккумулятора могут быть устранены без особых сложностей, за исключением случая, когда АКБ выработала свой ресурс. В этом случае необходимо купить и установить новую батарею.

Неправильная эксплуатация автомобиля также может привести к снижению нормального напряжения аккумулятора автомобиля. Если машина постоянно используется для поездок на короткие расстояния, то генератор не успевает полностью восстановить АКБ после запуска двигателя.

Кроме того, снижение напряжения батареи может произойти из-за не выключенного освещения в салоне, света фар, работающего во время стоянки магнитофона и т. д.

Даже один электроприбор, включенный во время стоянки автомобиля, всего за несколько часов может полностью «посадить» аккумулятор.

Не менее опасной является и перезарядка АКБ (напряжение батареи превышает 13 В). Чаще всего это происходит из-за неправильной работы генератора.

В некоторых случаях автовладельцы умышленно перезаряжают аккумулятор, чтобы повысить его плотность. Когда напряжение батареи превышает нормальные значения, то начинает выкипать электролит и сокращается ресурс АКБ.

Рассмотрим основные причины, которые приводят к перезарядке АКБ автомобиля:

Неправильно работает реле, которое отключает генератор после того, как аккумулятор заряжается до нормального напряжения. Неисправность такого устройства приводит к тому, что ток зарядки продолжает поступать после того, как АКБ полностью зарядился. Данная поломка устраняется легко, да и реле стоит не очень дорого.
Поломка генератора. В этом случае ремонт будет более дорогостоящим.
Неправильно подобрано оборудование для зарядки автомобильного аккумулятора.

После того как причина повышенного напряжения АКБ устранена, необходимо выполнить повторные замеры этого параметра на клеммах батареи, чтобы убедиться в нормальной работе оборудования.

«Нужно ли делать сход-развал после замены сайлентблоков» Подробнее

Как осуществлять контроль напряжения аккумулятора автомобиля

Чтобы измерить напряжение АКБ, понадобится мультиметр либо стандартный вольметр. Рассмотрим процесс измерения с помощью первого вида оборудования. С аккумулятора нужно снять клеммы (замер производится при разомкнутой цепи). Мультиметр следует установить в режим измерения напряжения, а его щупы приложить к выводам АКБ автомобиля (красный к «+», а черный к «-»).

В автосервисах для измерения напряжения аккумулятора автомобиля часто используется такое устройство как нагрузочная вилка. Этот прибор имеет встроенный вольметр. Особенность нагрузочной вилки состоит в том, что с ее помощью можно провести тестирование аккумуляторной батареи в замкнутой цепи. Такой прибор позволяет оценить состояние АКБ, так как он позволяет имитировать запуск мотора авто.

Чтобы измерить напряжение аккумулятора с помощью нагрузочной вилки, необходимо присоединить ее клеммы к выводам батареи и на пять секунд включить нагрузку. Показания встроенного вольтметра нужно зафиксировать на последней секунде. Если измеренное напряжение меньше 9 В, значит АКБ исчерпала свой ресурс и подлежит замене.

Полностью заряженный аккумулятор при разомкнутой цепи выдаст напряжение от 12,6 В до 12,9 В. Если на такую батарею подать нагрузку, то показатель напряжения снизится до 10 – 10,5 В, а потом он будет понемногу расти.

Нужно отметить, что аккумулятор автомобиля может иметь нормальное напряжение, но его работоспособность будет низкой. Другими словами, напряжение показывает не состояние АКБ, а только уровень ее заряженности.

Степень зарядки аккумуляторной батареи можно контролировать не только по напряжению, но и по показателям плотности электролита. В процессе подзарядки за счет испарения влаги увеличивается процентное содержание кислоты, что и способствует повышению плотности. Для полностью заряженного аккумулятора автомобиля показатель плотности составляет 1,27 — 1,29 г/см3.

Чтобы провести измерения, нужно опустить ареометр в отверстие для залива электролита и сделать его забор путем нажатия груши так, чтобы внутренний поплавок начал свободно перемещаться. При этом показания шкалы измерительного прибора, соответствующие верхнему уровню электролита, покажут его плотность, которая может зависеть от температуры воздуха и состояния АКБ.

В заключение стоит еще раз напомнить, что периодическое диагностирование аккумулятора и устранение факторов, снижающих работоспособность АКБ, позволит увеличить ее ресурс и сэкономить деньги автовладельца на ремонт автомобиля.

Источник: https://rad-star.ru/pressroom/articles/normalnoe-napryazhenie-akkumulyatora/

Определяем степень заряженности аккумулятора по напряжению

Степень заряда автомобильного аккумулятора замеряют при приобретении новой АКБ и при возникновении проблем во время эксплуатации.

И если летом допустима определённая разряженность батареи, то с понижением температуры могут возникнуть трудности с энергообеспечением оборудования или даже запуском двигателя.

Определение степени заряженности аккумулятора — простая процедура, которую можно осуществить самостоятельно.

Нормальный заряд аккумулятора

Приобретая новый источник питания, следует проверить степень заряженности аккумулятора, подразумевающую количество энергии, которое может выдавать аккумуляторная батарея на протяжении определённого времени. Именно поэтому замеряется заряд АКБ в Ампер-Часах. Для получения максимально грамотных показаний стоит проводить несколько замеров: без нагрузки или с ней.

Для новой АКБ уровень разности потенциалов должен быть больше 12 вольт. Если напряжение аккумулятора автомобиля упало до 10,8В, то использование такой батареи не рекомендуется — её следует зарядить. После полной зарядки АКБ показатель напряжения будет равен примерно 12,6 вольтам. Плотность электролита целиком заряженного аккумулятора составляет приблизительно 1,28 гр/см3.

Как изменяется напряжение при разряде аккумулятора

Прямая связь таких параметров, как напряжение и состояние химических элементов (электролита и пластин), а также уровня зарядки, отражается на работоспособности всей системы.

После полного заряда автомобильного аккумулятора электролит имеет высокую концентрацию кислоты, и напряжение батареи максимально.

Во время эксплуатации плотность уменьшается, в связи с этим падает значение напряжения, следовательно и заряд АКБ.

Стоит отметить, что разность потенциалов источника питания изменяется не только от заряда аккумулятора, но и от количества приборов, подключённых к сети.

Как соотносятся заряженность батареи и напряжение аккумулятора, можно увидеть на этом рисунке:

Тесно связаны напряжение и ёмкость АКБ. Оба параметра производитель указывает в модели источника питания. Они показывают, какую нагрузку энергии выдаёт аккумуляторная батарея на протяжении определённого времени разряда. Большие токи и быстрый разряд уменьшают ёмкость источника питания, меньшие — могут способствовать увеличению этого показателя.

Остаточную ёмкость аккумулятора принято проверять:

по напряжению под мощностью при помощи нагрузочной вилки и постоянного тока;
спектральным анализом;
приборами, снимающими показания при переменном токе.

Все эти способы базируются на сведениях о сопротивлении АКБ, что позволяет только качественно оценить состояние источника питания. Зависимость ёмкости аккумулятора от напряжения не является причиной для установления работоспособности батареи.

Связано это с возможным наличием плавающего заряда даст совершенно нормальный результат диагностики, что не будет соответствовать действительности.

Поэтому мы рекомендуем проверять остаточную ёмкость АКБ от напряжения с помощью специалистов, которые проведут компьютерное исследование батареи.

Как правильно замерить напряжение аккумулятора

Максимально точные значения можно получить, осуществив комплекс диагностик. Для этого необходимо иметь при себе специальные устройства (мультиметр, вольтметр или нагрузочную вилку). Для осуществления измерений напряжения от аккумулятора необходимо соединить контакты устройства и клеммы батареи.

Во время диагностических процедур стоит понимать, что источник питания, подсоединённый к бортовой системе авто, потребляет энергию. Поэтому показания могут быть несколько ниже, но они не должны опускаться ниже значений 11—11,5 вольт.

Проведение корректных измерений допустимо на полностью отключённой и заряженной АКБ, то есть электрическая цепь должна быть разомкнута.

Однако это необязательное условие: если вы проверяете напряжение в замкнутой цепи, то учитывайте определённую погрешность.

АКБ подсоединена к системе автомобиля, который не заведён. При этом условии бортовая сеть потребляет определённое количество энергии, поэтому показатель напряжений должен находиться в диапазоне 12,5—13,0 В.
На заведённой машине с выключенными источниками потребления энергии показания прибора должны варьироваться в промежутке от 13,5 до 14 вольт. Более высокие показания говорят о том, что батарея разряжена, а генератор работает не в штатном режиме. Стоит учесть, что повышение данных в холодное время года не является точным свидетельством разряженности АКБ. Если в течение некоторого времени вольтаж вошёл в рамки, то система полностью работоспособна. Пониженные показатели (от 13 до 13,4 вольта) говорят о некоторой разряженности батареи. Необходима зарядка аккумулятора.
На заведённой машине с включёнными источниками потребления электроэнергии значение напряжений должно быть больше 12,8—13,0 В.

Обращаем ваше внимание, работа с мультиметром или вольтметром допускает обратное соотношение полюсов измерительного прибора и клемм АКБ. Нагрузочная вилка должна использоваться строго в соответствии с полярностью.

Мы не рекомендуем проверять напряжение аккумулятора в машине с помощью бортовой системы, потому что она подключена не напрямую к батарее. Поэтому допускаются определённые погрешности измерений.

Проверка заряда аккумулятора по напряжению рекомендуется спустя некоторое время после полной зарядки аккумулятора автомобиля, а также в условиях рабочей температуры (около 20 градусов Цельсия).

Ниже представлена таблица «Степень заряда АКБ по напряжению».

Уровень заряда АКБ	Напряжение в разомкнутой цепи малосурьмянистых (Sb/Sb) и гибридных (Sb/Ca) аккумуляторов, вольт	Напряжение в разомкнутой цепи в кальциевых (Ca/Ca) и AGM/Gel (Ca/Ca) аккумуляторах, вольт
100%	12,516—12,663	12,666—12,813
75%	12,316—12, 463	12,466—12,613
50%	12,106—12,253	12,266—12,413
25%	11,926—12,073	11,866—12,013
0%	11,756—11,903	11,666—11,813

Таблица 1. Степень заряда аккумулятора по напряжению.

Как изменяется плотность электролита при разряде аккумулятора

Под плотностью следует понимать соотношение дистиллированной воды и серной кислоты (65% к 35% соответственно), являющееся максимально оптимальным для автомобильных источников электрического питания и обеспечивающее накопление заряда электричества. Чем ниже плотность электролита, тем ниже напряжение аккумулятора автомобиля и уровень его заряда. При увеличении плотности ухудшается работоспособность АКБ.

Определённая степень разряда батареи характеризуется активным поглощением серной кислоты и её оседанием на пластинах.

Сульфация металлических элементов становится причиной увеличения их жёсткости и неспособности участвовать в химическом процессе.

Так как серная кислота тратится, меняется соотношение компонентов — жидкость становится менее плотной, что сказывается на способности аккумулятора в машине держать заряд.

Наглядно увидеть зависимость уровень заряда аккумулятора от плотности электролита можно в этом графике:

Уровень заряда АКБ	Значение плотности электролита
100%	1,249—1,297
75%	1,209—1,257
50%	1,174—1,222
25%	1,139—1,187
0%	1,104—1,152

Таблица 2. Степень заряда аккумулятора по плотности.

Определение степени зарядки аккумулятора по встроенному гидрометрическому индикатору

Диагностика работоспособности источника питания вышеописанными способами нужна в тех случаях, когда аккумуляторная батарея не оснащена специальным индикатором. Наличие указателя зарядки аккумулятора автомобиля позволяет оценить состояние источника питания без использования дополнительных средств.

При заряде батареи свыше 60% индикатор горит зелёным светом. Это означает полную исправность АКБ и возможность запуска двигателя. Отсутствие зелёной индикации и тёмный цвет окошка сообщает о низком заряде батареи и необходимости её зарядить. Запуск автомобиля может быть затруднён. Светлый указатель информирует о том, что процент дистиллированной воды мал — её необходимо долить.

В данной статье мы постарались максимально развёрнуто ответить на все вопросы о степени зарядки АКБ по напряжению. Для диагностики состояния источника питания вам понадобится специальный инструмент:

вольтметр или мультиметр, с помощью которых можно провести исследования как по вольтажу, так и по значениям сопротивления;
ареометр, замеряющий плотности электролита;
устройство необходимое для заряда АКБ, имеющей определённую степень разряженности.

Для удобства восприятия информации в тексте представлена таблица заряда аккумулятора и таблица напряжения аккумулятора автомобиля.

Во время работ не забывайте про степень зарядки источника питания, которая напрямую влияет на получаемые показания. Определить степень заряженности вам также помогут вышеперечисленные приборы.

Аккумулятор — важный элемент системы машины, позволяющий ей полноценно функционировать, даже когда она не заведена. Вряд ли кому-то хочется в неподходящий момент оказаться перед проблемой разряженного источника питания. Мы настоятельно рекомендуем проводить диагностику батареи с определённой периодичностью. А как вы проверяете заряд автомобильной АКБ, поделитесь с нами в х.

Определяем степень заряженности аккумулятора по напряжению
Ссылка на основную публикацию

Источник: https://AkkumulyatorAvto.ru/konstrukciya/parametry/zaryad.html

Напряжение автомобильного аккумулятора: нормы, правила измерения

Напряжение с емкостью – два основных параметра автомобильного АКБ. Эти значения определяют качество функционирования элемента, поэтому водитель должен контролировать значения. Из обзора вы узнаете, какое напряжение должно быть на аккумуляторе в обычном рабочем состоянии и при повышенных нагрузках.

Общие моменты

Электродвижущая сила отвечает за нормальное прохождение тока по цепочке, дает запрограммированную разность выводных частей источника питания – то есть АКБ. Искомая величина рассчитываться будет как разница потенциалов.

Электродвижущая сила равна расходуемой на перенос заряда между выводами энергии. Значения токовых сил, напряжений связаны друг с другом неразрывным образом. Когда внутри батареи данная сила не возникает, отсутствует ток и на выводящих частях.

Когда цепные связи размыкаются, ток отсутствует, но в аккумуляторе начинает возбуждаться электродвижущая сила, в зоне выводов появляется движение.

Для измерения обеих величин используются вольты. Электродвижущая общая сила в автоаккумуляторе развивается в результате электрических и химических процессов, протекающих внутри него. ЭДС всегда больше напряжения в аккумуляторе на величину, равную падению внутреннего напряжения.

Для замеров применяются вольтметры с мультиметрами. В аккумуляторе для авто размеры ЭДС будут зависеть от плотности, температурных значений электролита.

Точных сведений по вопросу того, какое значение для батареи питания идеальное, нет. Специалисты во внимание принимают оптимальные показатели пуска для старта моторного механизма. Если АКБ новый, заряженный, данное значение должно быть 12,6–12,7 вольта.

Если напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки выше, это еще не указывает на наличие проблемы.

Например, сразу после зарядки АКБ ее ток при замерах будет выше на 0,5 вольта реального, и при итоговых подсчетах это нужно учитывать. 13,0–13,2 вольта – цифра, которая превышает допустимые значения напряжения, но для некоторых моделей батарей она является нормальной.

Близкие к рекомендованным значениям данные батарея показывает спустя пару часов после зарядки.

Критическим для АКБ считается 12 вольт и менее. Если значение меньше этой цифры, нужна срочная зарядка. Использовать элемент питания на ресурсном пределе нельзя, поскольку в данном случае запустится процесс сульфатации пластин. В будущем от последствий сульфатации избавиться проблематично, и придется покупать новую батарею.

При этом 12,1 вольта достаточно для старта мотора, проблемы возникают на 11,6 вольта и ниже. Это все цифры, о которых нужно знать и учитывать их во время работы. В большинстве случаев значение напряжения заряженного аккумулятора автомобиля находится на отметке в 12,2–12,5 вольта.

Таблица заряда

Чтобы не упустить момент, когда заряд батареи упадет до предельно критического уровня, используйте таблицу заряда АКБ. Если измерить U на клеммах, можно рассчитать общий заряд.

Также в таблице вы найдете значения плотности электролита, температурных значений, при которых он может замерзать зимой. Ознакомиться с основными значениями можно в таблице заряда аккумулятора автомобиля по напряжению.

Все способы проверки

Проверять напряжение аккумулятора автомобиля на степень разряженности можно разными способами. Рассмотрим их.

Мультиметром

Для проверки аккумуляторов «Акум», «Ватра» и других марок, устанавливаемых на авто «КамАЗ», «Вольво», «БМВ» удобно использовать мультиметр.

Прибор вы найдете в любом специализированном магазине, есть он на СТО. Для разовых замеров мультиметр проще одолжить, хотя большинству водителей он нужен регулярно.

Скорее всего, показания мультиметра и бортового компьютера будут различаться.

Стандартные устройства приборной панели часто ошибаются, дают незначительную погрешность, поскольку подключаются к АКБ не напрямую. Обычно отклонения идут в меньшую сторону.

При работающем моторе

Какое напряжение должно быть на заряженном аккумуляторе автомобиля, мы разобрались, теперь рассмотрим порядок измерения текущих показателей при работающем моторе.

Сначала сделайте замеры при заведенном двигателе – в норме значение должно быть в районе 13,5–14,0 вольт.

Если значение превышает 14,2 вольта, зарядка низкая, генератор будет направлять энергию на зарядку элемента питания. Чрезмерные показатели в зимнее время года в данном случае считаются нормой.

В высоком токе плохого ничего нет. Когда с электрооборудованием все в порядке, спустя 10 минут электронные части системы скинут текущие значения до стандартных максимальных 14 вольт.

При отсутствии данной реакции цифра до оптимальных величин постепенно не сбрасывается, возможен перезаряд аккумулятора. Он постоянно будет функционировать на максимальной отдаче, начнет выкипать электролит.

Когда при включенном моторе показатель составляет меньше 13,0–13,4 вольта, можно говорить об отсутствии полной зарядки. В сервис сразу не бегите, для начала измерьте показания при выключенных потребителях – это кондиционер, магнитола, фары, прикуриватель и пр.

Также резкое падение возможно в случае окисления контактов – проверьте их перед поездкой в сервис и, если нужно, зачистите шкуркой.

Другой метод проверки – при выключенных источниках потребления энергии, работающем моторе вы должны получить 13,6. Проверьте соответствие параметров, если все в норме, включите ближний свет, при этом показатель должен упасть на 0,1–0,2 вольта.

Теперь включайте в машине музыку, сплит-систему, прочие потребители энергии. Действия выполняйте постепенно, при каждом новом включении потребителя параметр должен немного падать.

При резких скачках, скорее всего, проблема в генераторной системе – он работает не на всю мощность, либо износились, загрязнились щетки.

Даже если включены все потребители энергии, показатель все равно в норме не падает ниже 13 В. Иначе батарея начнет разряжаться сильно и сядет полностью.

При отключенном моторе

Вам также потребуется для проведения работ мультиметр. Если показатель на выводах ниже 11,8 вольта, машина, скорее всего, просто не заведется, придется прикуривать ее от другого авто.

Показатель нормального уровня при отключенном моторе – 12,5–13,0 вольт. Значение 12,9 указывает на то, что АКБ заряжен примерно на 90 %, 12,5 – наполовину, 12,1 – осталось не более 10 %. Это расчеты на глаз, но многие автомобилисты пользуются ими.

Оптимально замерять напряжение непосредственно до поездки. Уровень зарядки аккумулятора указывает на его способность удерживать значения по несколько суток. Если батарея заряжена полностью, а вы не ездили неделю и больше, то параметр резко снизится. То есть константным значение не является.

С применением нагрузочной вилки

Проверка аккумулятора с применением нагрузочной вилки – точный, простой и эффективный способ проверить работоспособность батареи автомобиля. В итоге вы выясните, заряжен ли аккумулятор.

Подсоедините вилку к нужному полюсу батареи максимум на 5 секунд. Сначала должно быть в районе 12–13 вольт, после пятой секунды – больше 10 вольт, несмотря на снижение. Такой элемент питания считается полностью заряженным, может работать под разными нагрузками.

Когда показатель в ходе тестирования при проверке нагрузочной вилкой снижается до 9 вольт, АКБ неисправен, рекомендуется его замена.

В холодный сезон

Снижение температурных показателей среды вызывает изменения в номинальной плотности рабочего вещества – электролита. С учетом уровня заряда АКБ будет определяться реакция на пониженные температурные показатели.

У полностью заряженной батареи резко возрастет плотность, что вызовет резкий скачок измерений.

Когда блок питания сел, плотность понижается по причине морозов, возникают сложности при запуске мотора.

Водители совершенно ошибочно полагают, что в зимнее время АКБ дополнительно разряжается из-за низких температур воздуха. В реальности роль играет не низкая температура среды, а замедление химических процессов в элементе питания в результате морозов.

Полезные рекомендации

Рекомендации, которые пригодятся при эксплуатации, обслуживании АКБ для продления времени его работы:

время от времени тестируйте батарею и как можно чаще (хотя бы раз в квартал) выполняйте подзарядку от сети;
следите за исправностью генератора, проводов, функции регулировки напряжения авто для нормального заряда элемента питания во время поездок;
замеряйте токовые утечки;
замеряйте плотность электролитного вещества после полной зарядки, сравнивайте цифры из таблицы выше, исправляйте ситуацию, если это нужно;
держите автоаккумулятор в чистоте, чтобы минимизировать ток утечки.

Не замыкайте выводные выходы автомобильной батареи накоротко, поскольку последствия в данном случае будут плачевными.

Заключение

Из обзора вы узнали, сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор и почему важно контролировать эти значения. Напряжение АКБ, как и емкость, плотность рабочего вещества, дает возможность делать выводы о рабочем состоянии элемента питания.

Первый параметр автоаккумулятора указывает на степень его заряда, показатель учитывайте для продления срока службы элемента питания. Контроль сложностей не представляет, для его выполнения применяется базовый набор инструмента.

На АКБ авто в норме параметр составляет 12,6–12,9 вольта при 100%-й зарядке. Замер значения позволяет оперативно оценивать степень заряда. При этом степень износа, текущее состояние батареи так по показателю понять невозможно.

Чтобы получить точные сведения о состоянии АКБ, проверьте ее емкость, сделайте тест, когда дадите нагрузку. Применяются разные варианты проверки работоспособности батареи, все были рассмотрены в обзоре.

Удобно пользоваться таблицей степени заряда АКБ для всех моделей авто, в которой указываются значения температуры промерзания электролита, его плотности с учетом заряда батареи.

Источник: https://3batareiki.ru/akkumulyatory/avtomobilnye-akkumulyatory/kakoye-napryazheniye-dolzhno-byt-na-akkumulyatore

Заряд аккумулятора по напряжению: таблица

Напряжение аккумулятора автомобиля — ведущий показатель, на основании которого грамотному водителю следует делать выводы о том, в каком состоянии находится АКБ, нуждается ли она в зарядке или в замене. Известно, что имеется прямая зависимость напряжения от уровня заряда автомобильного аккумулятора. Вначале мы рассмотрим вопрос о том, на основании каких показателей напряжения можно сделать вывод о работоспособности АКБ, почему батарея теряет U и что означает норма напряжения. После этого попробуем определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица, на основании которой делаются те или иные выводы о состоянии батареи, будет приложена в конце статьи.

Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?

Если заряженный источник питания быстро разряжается, причин такого «поведения» батареи может быть несколько. Уровень заряда аккумулятора может быстро падать вследствие естественной причины: АКБ просто исчерпала свой ресурс обычным путем и нуждается в замене.

Также может выйти из строя генератор, который заряжает батарею в процессе езды, помогая ей поддерживать необходимый уровень рабочего состояния. Если аккумулятор еще не старый, и генератор в порядке — вероятно, в автомобиле есть серьезные проблемы с током в виде его постоянной утечки.

Кроме этого, бортовая сеть автомобиля может быть неисправной — например, магнитола или какой-нибудь другой прибор берет слишком много тока, и аккумулятор просто не справляется с этой нагрузкой.

Для того чтобы устранить падение напряжения, иногда бывает достаточно исправить возникшую неполадку путем технического осмотра, выявления причины, ее устранения и повторных замеров напряжения на клеммах аккумулятора после нескольких часов его эксплуатации. Важно оценить и такие показатели, как уровень плотности электролита, а также измерить напряжение под нагрузкой и без нее. Подробнее о проверке АКБ нагрузочной вилкой →

Что означает нормальное напряжение аккумулятора?

Для нормальной работы батареи ее напряжение должно колебаться в пределах 12,6-12,7 вольт, не меньше. Эта норма должна быть усвоена начинающими водителями, как таблица умножения — для того, чтобы не пропустить критический уровень падения заряда аккумулятора и не оказаться в том положении, когда машина внезапно «встанет».

Также следует знать и о том, что, в зависимости от характеристик АКБ и автомобиля, а также иных сопутствующих условий, норма может изменяться — до 13 вольт и чуть выше. Именно так утверждают некоторые производители аккумуляторных батарей, и этот фактор тоже нужно принимать во внимание. То, сколько вольт должно быть в идеале — цифра относительная. Но ориентироваться всегда нужно на показания от 12,6 до 13,3 вольт — в зависимости от типа и страны-производителя АКБ.

Если напряжение в батарее опускается ниже 12 вольт — она разряжена, как минимум, наполовину, а когда оно падает ниже 11,6 вольт — аккумулятор срочно нуждается в зарядке.

Итак, норма показателя напряжения большей части автомобильных АКБ — от 12,6 до 12,7 вольт, а если используется нестандартная модель аккумулятора, норма U может быть несколько выше: 13 вольт, но максимум 13,3. Некоторые начинающие автомобилисты спрашивают о том, какой должен быть показатель U в идеале. Идеальных цифр, разумеется, нет, поскольку меняться может и уровень тока в сети авто, и погодные условия, и потребление энергии отдельными элементами бортовой сети автомобиля.

Для того чтобы не пропустить того момента, когда заряд батареи станет понижаться до критического уровня, существует так называемая таблица заряда АКБ. Если вы замерили U на клеммах вашей батареи, можно определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица поможет сориентироваться в этом. В ней выведена прямопропорциональная зависимость U от уровня заряженности АКБ в процентном соотношении.

Также в таблице приведены показатели плотности электролита и температуры, при которой он может замерзать в холодное время года — тоже в зависимости от того, каков уровень заряда и U в аккумуляторе.

Таблица уровня заряженности АКБ

Плотность электролита, гр/см³	Напряжение (вольтаж) без нагрузки	Напряжение (вольтаж) под нагрузкой 100 ампер	Уровень заряженности АКБ, в %	Температура замерзания электролита, в °С
1,11	11,7	8,4	0	-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60

Степень заряженности автомобильного аккумулятора

Норма заряда АКБ

Норма напряжения аккумуляторной батареи из шести банок в заряженном состоянии составляет 12,6─12,9 вольта. То есть, напряжение одного полностью заряженного элемента равно 2,1─2,15 вольта. Меньшее значение показывает, что аккумулятор разряжен.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1,11	11,7	8,4		-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60

Критической нормой напряжения можно назвать 10,8 вольта. Ниже этого значения напряжение опускаться не должно. Это называется глубокий разряд АКБ, который очень вреден для батареи и сильно сокращает срок её службы. Особенно вреден глубокий разряд для кальциевых необслуживаемых аккумуляторов. Для них 2─3 таких глубоких разряда приводят к выходу из строя. После такого падения напряжения они необратимо теряют часть своей ёмкости.

Как вы видели в таблице выше, со степенью зарядки неразрывно связана плотность электролита. Это действительно так. Норму заряда аккумулятора можно проконтролировать не только по напряжению на его выводах, но и по величине плотности электролита. У полностью заряженной аккумуляторной батареи значение плотности должно быть 1,27─1,29 гр./см 3 . Измеряется плотность электролита специальным прибором – ареометром. Подробнее об электролите в аккумуляторе читайте по указанной ссылке.

ЭДС, как и напряжение, измеряется в вольтах и представляет собой работу, затрачиваемую на перемещение плюсового заряда между выводами батареи. Без электродвижущей силы на выводах аккумуляторной батареи не будет напряжения. Напряжение и ЭДС присутствуют на выводах источника питания, даже без протекания тока в цепи.

Что это значит на практике? Допустим, вы зарядили аккумулятор и ЭДС на его выводах 12,6 вольта. После установки на автомобиль и замера напряжения величина будет 12,4─12,5 вольта. Это норма и не стоит беспокоиться по этому поводу. Теперь поговорим об инструментарии для измерения напряжения АКБ. Советуем также прочитать статью о том, почему генератор не заряжает аккумулятор.
Вернуться к содержанию

Как проверить заряд автомобильного аккумулятора?

Для проверки напряжения аккумулятора используется вольтметр или мультиметр в режиме измерения напряжения.

Для того чтобы измерить напряжение мультиметром, нужно перевести его в режим измерения напряжения. Затем щупами приложить к выводам батареи и прибор покажет значение напряжения. Полярность в этом случае соблюдать необязательно, поскольку вам нужна только величина. Если вы приложите красный щуп на минус, а чёрный на плюс, то прибор просто покажет отрицательное значение. Кстати, можете подробнее прочитать о том, что это такое прямая полярность аккумулятора. Но фото ниже показан результат измерения напряжения подсевшего аккумулятора.

Измерения напряжения мультиметром

Перед тем как проводить тест, батарею нужно полностью зарядить. Чтобы провести тест нагрузочной вилкой, подключите клеммы к выводам аккумулятора и подайте нагрузку на пять секунд. На пятой секунде засеките значение напряжения на вольтметре. Если оно упало ниже 9 вольт, то пора подумать о замене АКБ. Норма на работоспособном аккумуляторе – это падение напряжение до 10─10,5 вольта. После падения величина напряжения должна немного увеличиться. На видео ниже можно посмотреть процесс тестирования наглядно.

В принципе есть ещё один способ оценки нормы заряда аккумулятора. Можно измерить среднюю плотность электролита по банкам, а затем по таблице выше посмотреть степень заряженности. Но обычно так никто не делает. Гораздо удобнее воспользоваться вольтметром. Плотность электролита обычно измеряют после зарядки АКБ для оценки эффективности этого процесса.

Что делать, если заряд аккумулятора не соответствует норме?

ускоренная. Этот режим ещё часто называют Boost и его можно встретить на многих современных зарядных устройствах (ЗУ). В таком режиме норма заряда АКБ не набирается, но его вполне хватает, чтобы завести двигатель. Этот вид зарядки используется, когда вам нужно срочно ехать, а батарея села. Такой режим не рекомендуется использовать постоянно. Здесь заряд ускоряется за счёт увеличения силы тока, что срок эксплуатации аккумулятора;
с постоянным напряжением. Этот вид зарядки подразумевает поддержание постоянного напряжения на выводах. Такой режим используется в режиме автоматического заряда на большинстве ЗУ. Его рекомендуется использовать, когда аккумулятор разряжен не сильно (не ниже 12 вольт). Подробнее о напряжении аккумулятора автомобиля в статье по ссылке. Преимущества этого режима в том, что вам не нужно его контролировать. Зарядное устройство само определить, когда заряд будет в норме и остановит процесс;
с постоянным током. Этот вариант зарядки подразумевает подачу постоянного тока на аккумулятор. Процесс ведётся в несколько стадий, на которых ток постепенно снижается. Такой режим рекомендуется при зарядке глубоко разряженной аккумуляторной батареи. Он позволяет наиболее полно и равномерно зарядить аккумулятор. Минус в том, что вам придётся постоянно контролировать процесс, измерять напряжение и прекратить процесс, когда заряд батареи будет в норме.

Процесс зарядки аккумулятора

В заключение хотелось бы напомнить о правилах безопасности при зарядке аккумулятора. Процесс должен вестись в проветриваемом помещении. Лучше не проводить зарядку в жилых помещениях. Рядом с заряжаемым аккумулятором не должно быть открытого огня и искр. В процессе заряда выделяется водород, который в сочетании с кислород образует взрывоопасную смесь!

Зарядка аккумулятора автомобиля — это процесс полного или частичного заряда аккумуляторной батареи при помощи специального зарядного устройства, данный процесс не такой простой, как может показаться на первый взгляд. В данной статье будут рассмотрены правила зарядки автомобильных аккумуляторов на примере кислотных АКБ. Но, для начала рассмотрим компоненты зарядных устройств.

Как заряжать аккумулятор зарядкой.

Зарядка аккумулятора автомобиля – это, по сути, зарядное устройство (ЗУ), преобразователь электроэнергии, который производит заряд электрических аккумуляторов из внешнего энергетического источника. Наиболее простые ЗУ включают в себя только два элемента – понижающий трансформатор и диодный мост. Переменное напряжение (220В) поступая в ЗУ, преобразуется в постоянное (15В), за счет трансформатора и диодного моста. Данного вольтажа хватает для зарядки кислотного АКБ.

Таблица зависимости напряжения и степени зарядки аккумулятора.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)

Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)

Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)

Степень заряда АКБ, %

Температура замерзания электролита, гр. Цельсия

В конструкцию ЗУ очень часто включают дополнительные датчики (амперметр и вольтметр) и регуляторы (напряжения и силы тока). Они помогают более точно подобрать вольтаж для каждого отдельного аккумулятора. Хотя имеются уже ЗУ с автоматической регулировкой, которые сами подстраиваются под конкретный АКБ.

Условия зарядки аккумулятора.

Какие условия нужно учитывать при зарядке аккумулятора? Это простые параметры, которые обязательно нужно учитывать. Перед зарядкой аккумулятора, нужно учитывать несколько простых параметров:

Оптимальной силой тока для зарядки является показатель в 10% от номинальной емкости кислотного АКБ. Например, если емкость аккумулятора составляет 80Ач, то сила тока при зарядке должна составлять 8А.
Напряжение на клеммах зарядного устройства должно быть на 10% выше от напряжения батареи. Т.е. если напряжение на клеммах аккумулятора (он должен быть полностью заряжен) составляет 12,6В, то на клеммах ЗУ оно должно составит 13,86В.
Для быстрой зарядки аккумуляторной батареи нужно использовать электричество с силой тока в 20-30А. Но, такую зарядку не желательно производить, так как она очень сильно повреждает аккумулятор.
Заряжая гелиевый аккумулятор нельзя превышать напряжение в 14,2В. Данный показатель является критическим для АКБ.

Теперь перейдем к самой зарядке аккумулятора.

Домашняя зарядка аккумулятора.

Домашняя зарядка аккумулятора — процесс зарядки аккумуляторной батареи при помощи специального зарядного устройства в домашних условиях. Перед началом домашеней зарядки аккумулятора нужно убедиться в том, что аккумулятор цел и действительно разряжен. Поэтому его нужно аккуратно извлечь из автомобиля и очистить от грязи. Далее следует внимательно осмотреть его корпус на наличие трещины. Если такая имеется, то это значит что в внутри уже нету электролита (он вытек) и использовать аккумулятор не представляется возможным.

Определить уровень разряда батареи можно по цвету специального индикатора, который производители устанавливают на крышке корпуса. Разные аккумуляторы имеют в свою очередь разные индикаторы, поэтому нужно заранее обратить внимание на наклейку с пояснением, которая в большинстве случаев размещена где-то рядом на крышке.

Заряд аккумулятора можно проверить и по напряжению на клеммах, воспользовавшись обычным тестером. Если батарея разряжена напряжение будет ниже номинального.

Также следует проверить уровень электролита через заливные пробки. Он должен быть чистым и не иметь примесей, а его уровень должен покрывать пластины. Если видны пластины – нужно долить дистиллята.

Еще перед началом заряда нужно очистить вентиляционное отверстие в крышке аккумулятора.

Зарядка аккумулятора зарядным.

Зарядка аккумулятора зарядным устройством осуществляется вне жилого помещения, так как идет испарение электролита. Также сначала к аккумулятору подсоединяется ЗУ и только потом подключается к электрической сети. К этому нужно отнестись очень внимательно, так как неправильное подключение приведет к выходу из строя предохранителей ЗУ.

Аккумулятор может заряжаться двумя разными способами:

В первом случае зарядку можно производить при постоянном значении напряжения (14-15В), изменяя силу тока. Т.е. в начале она может достигать 20-30А, но по мере зарядки аккумулятора должна снижаться.
Второй вариант диаметрально противоположный. Сила тока является постоянным значением, а напряжение меняется. Этот способ более сложный, так как требует определенных знаний и навыков.

После зарядки можно проверить напряжение на клеммах аккумулятора. Сделать это можно с помощью нагрузочной вилки. Если таковой не имеется, то можно просто поместить батарею в автомобиль. Заряженный аккумулятор, без каких либо проблем будет запускать силовую установку и крутить стартер.

Таблица для оценки степени заряда аккумулятора по напряжению (ЭДС)

Напряжение, измеренное на выводах аккумулятора, В

Этот способ по определению заряженности АКБ подходит в том случаи, если батарея находилась без подзарядки генератора автомобиля больше 8 часов и при этом не была подключена к источникам потребления.
Проводится измерение при температуре +20…+25 °С, у полностью заряженной батареи 12,7 — 12,9 Вольт, и не раньше чем 8 часов после остановки двигателя.
Важно знать! Эксплуатация АКБ не допустима, если батарея не до заряжается (это менее чем 13.9 V) или перезаряжается (это более чем 14.4 V) исходя из этого следует периодически проверять уровень зарядного напряжения.

Производить разряд нужно нагрузочным током (лампочкой) численность в амперах, которой равняется 1/5 номинальной емкости выраженной в ампер-часах, до напряжения 10,5 В.
и последующую зарядку до напряжения 14,2…14,5 при постоянном токе, равном 1/10 ёмкости батареи. Заряд считается законченным через 2 часа после достижении напряжения на батарее равного 16,0 В

Измерения тока утечки производим на разрыве клеммы батареи и составлять он должен до 60 мА

Если ток утечки больше чем 60 мА, нужно искать причину.контакты, земля, на магнитолу, на стартёр, на генератор, и т.п.

Как подключить магнитолу, чтобы уменьшить утечку

Красный — плюсовой, на включение магнитолы (от замка зажигания), слаботочные +12 вольт (логическая «1»).
Чёрный — земля
Желтый — силовое питание +12 вольт, от АКБ
Диоды — любые, достаточно слаботочных типа КД522Б
Синий — включение Антенны или др. устройств (слаботочные +12 вольт при вкл. магнитолы)

При работе генератор, должен выдавать 13.9-14.4 вольта (любых оборотах и при любой нагрузке) . Если меньше, ищем причину — массы, контакты, в генераторе — диодный мост (подкова), РН (регулятор напряжения), если это не помогает, то ставим РН нового образца или ставим диод типа КД219Б (или аналоги, прямой ток более 5 Ампер, обратное напряжение более 20 вольт, прямое напряжение 0.6-0.8 вольта) в разрыв цепи D (между подковой и РН или в разрыв земли РН).

Регулятор напряжения старого образца:

Регулятор напряжения нового абразца

Как проверить заряд аккумулятора автомобиля в домашних условиях

Аккумулятор выполняет важную роль в автомобиле. При повороте ключа зажигания он посылает ток на стартер. С его помощью происходит запуск двигателя. Если он разряжен завести машину не получится.

Поэтому, чтобы не возникли проблемы с запуском, особенно это важно в зимний период, необходимо периодически следить за емокстью аккумуляторной батареи. Т.к. с наступлением зимы многие автовладельцы сталкиваются с этим. Связано это с тем, что отрицательная температура оказывает плохое влияние на электролит. О том, как проверить заряд аккумулятора автомобиля в домашних условиях рассмотрим ниже.

Как правильно проверить аккумулятор автомобиля на работоспособность

Как проверить автомобильный аккумулятор?

Напряжение полностью заряженной батери автомобиля должно быть не менее 12,6 вольта. Если напряжение менее 12 вольт, степень ее заряженности упала больше чем на 50 %, то его необходимо срочно зарядить!

Нельзя допускать глубоких разрядов АКБ, это ведет, повторюсь еще раз, к сульфатации пластин. Напряжение на аккумуляторной батареи величиной меньше 11,6 в означает, что она разряжена на 100 %.

Способы проверки

состояния акб автомобиля:

Каждый из данных способов имеет свои тонкости и нюансы. Теперь подробнее разберем как проверить своими руками аккумулятор автомобиля на работоспособность.

Глубокие разряды АКБ недопустимы. Чтобы не сомневаться, что батарея вашего автомобиля полностью заряжена и проблем с запуском двигателя не возникнет, запишитесь на диагностику в техцентр или купите новый аккумулятор.

Как проверить заряд аккумулятора автомобиля по индикатору

В настоящее время многие АКБ оснащены встроенным индикатором, обозначающий его текущее состояние. Первыми применять в производстве АКБ стали в Японии.

На крышке аккумуляторной батареи имеется специальное окошко. Это и есть индикатор заряда аккумулятора автомобиля. Его еще называют гидрометром. Обычно имеет зеленый цвет, говорит о том, что он полностью заражен. По мере разряда цвет изменяется. Если же белый или серый цвет – это сигнал о том, что часть емкости потеряно. Значит необходимо зарядить. Если же цвет черный – это значит, что он полностью разряжен и требуется замена.

Принцип его действия в следующем:

По мере увеличения уровня заряда автомобильной батареи повышается плотность электролита. Что в свою очередь приводит к тому, что поплавок, в виде зеленого шарика, поднимается по трубке, и становится виден в специальном окошке. Поплавок всплывает когда заряд АКБ составляет 66% и выше.
Если же поплавок не всплывает, значит состояние автомобильной батареи ниже нормы. Как отмечалось, окошко будет черного цвета, но в некоторых предусмотрен еще один шарик красного цвета, который будет всплывать при низком заряде аккумулятора.
При пониженном уровне электролита в батарее (частичной потере емкости) через глазок будет виден сам электролит. В такой ситуации необходимо долить дистиллированную воду и подзарядить его.

Как проверить аккумулятор при покупке в магазине или с рук? Определить исправность автомобильной батареи можно и по индикатору – достаточно простой и легкий способ.

Однако, стоит помнить, что индикатор дает возможность выполнить предварительную оценку степень заряженности, но никак не точную. И в полной мере полагаться на его показания не следует, есть более точные методы. К тому же, такая проверка возможна не со всеми АКБ, некоторые данным окошком не оснащены. Поэтому важно быть в курсе и других методов.

Как проверить заряд автомобильного аккумулятора мультиметром

Мультиметр – специальный прибор, который используется для измерения напряжения в сети. Важный инструмент, который обязан быть у любого водителя. Цена прибора не велика. Мы советуем пользоваться теми, которые оснащены электронным табло.

Как правильно проверить заряд аккумулятора автомобиля при помощи мультиметра? Для этого выполните следующие действия:

Подключаете провода мультиметра.
Выставляется мультиметр в режим замера напряжения и устанавливаете на 20 Вольт.
Металлическими щупы проводов прикладываются к клеммам АКБ. (Красный щуп к плюсовой клемме, черный к минусовой).
Смотрите показания.

Очень важно! При проверке заряда аккумулятора тестером зажигание автомобиля должно быть выключено!

Степень заряженности	Показания мультиметра
АКБ заряжена	Больше 12.7 Вольт
Разряжен на половину	От 12.1 до 12.5 Вольт
Глубокий разряд	Меньше 11.7 Вольт

Таким образом, если напряжение на мультиметре меньше 12.7 Вольт, то он не полностью заряжен. При напряжении меньше 11.7 Вольт необходимо его срочно зарядить, т.к. он не сможет завести двигатель машины.

К сожалению, проверка заряда автомобильного аккумулятора при помощи мультиметра не дает таких точных значений, как нагрузочная вилка, но немного все же сориентировать может.

Также смотрите видео, как проверить заряд аккумулятора автомобиля мультиметром:

Как проверить состояние аккумулятора нагрузочной вилкой

Данная проверка тока заряда относится к более профессиональному методу. Такой способ используют в технических центрах по ремонту автомобилей. Т.к. он дает достаточно точный показания, и к тому же способен работать под нагрузкой.

Нагрузочная вилка – это прибор, который позволяет достаточно точно проверить степень исправности батареи. Состоит он из мультиметра и нагрузочного сопротивления. Существуют и более сложные исполнения прибора, в которых имеется дополнительно амперметр.

Как проверить состояние АКБ автомобиля нагрузочной вилкой? Принцип проверки заключается в следующем:

Нагрузочную вилку подключают к клеммам АКБ, которое дает ток короткого замыкания. Таким образом, имитируется работа стартера.
Считываются показания на приборе, которые показывающие, на сколько снизился заряд батареи, когда Вы заведете машину.

Стоит помнить, что проверку напряжения батареи необходимо проводить, когда температура ее будет в диапазоне от 20 до 25 градусов. Холодную не стоит проверять, так Вы ее можете сильно разрядить, потеряв значительную часть ёмкости.

Показания, В	Степень зарядки, %
Больше 10,2	100
9,6	75
9	50
8,4	25
Меньше 7,8	0

Сколько должен показывать аккумулятор под нагрузочной вилкой? Контроль заряда нагрузочной вилкой – самый точный способ на данный момент. Т.к. он имитирует работу стартера авто. Если в результате проверки прибор покажет просадку напряжения АКБ до 9 Вольт – значит слаб, и необходимо его зарядить. Нормальным считается, когда не меньше 10 Вольт.

Помните! Он быстро разрядится зимой, если напряжение будет меньше 9 Вольт. Также обращаем внимание на то, что частое использование нагрузочной вилки может навредить аккумулятору, значительно снизив его емкость.

Смотрите видео, как проверять аккумулятор нагрузочной вилкой:

Проверка заряда АКБ при замере плотности электролита

Данный способ проверки достаточно полезен перед наступлением зимы. Снижение температуры окружающей среды уменьшает плотность электролита. Таком образом падает и заряд. При низкой плостности повышается риск того, что завести двигатель автомобиля не получится.

Для проверки заряда аккумулятора автомобиля необходим специальный прибор – ареометр. Последовательность действий такова:

Откручиваются 6 крышек банок АКБ.
Ареометр помещается внутрь банки. И необходимо дождаться пока он полностью не заполнится электролитом.
Достается наружу, с течением времени поплавок укажет актуальные показания.

Если АКБ автомобиля исправна, то при цикле от полного разряда до полного заряда, диапазон изменения плотности электролита будет составлять от 0.15-0.16 г/см3.

Использование авто при низкой отрицательной температуре при разряженной батарее приведет к замерзанию и распаду свинцовых пластин.

В таблице Вы можете ознакомиться при какой минусовой температуре, в зависимости от плотности электролита, появляется лед в аккумуляторе.

г/см3	1,10	1,11	1,12	1,13	1,14	1,15	1,16	1,17	1,18	1,19	1,20	1,21	1,22	1,23	1,24	1,25	1,28
°С	-8	-9	-10	-12	-14	-16	-18	-20	-22	-25	-28	-34	-40	-45	-50	-54	-74

Как Вы уже заметили, что даже полностью заряженный аккумулятор автомобиля замерзнет при температуре -74 градуса, а при емкости в 40% замерзнет уже в -25 градусов. А при низком заряде, до 10%, не получится завести двигатель даже в слабый мороз.

Читайте также – как утеплить аккумулятор на зиму своими руками.

Если потеря тока составила больше 45-50% в зимнее время, и более чем на 25% в летнее – его обязательно нужно поставить на зарядку.

Какая должна быть плотность электролита? Нормальным считается, когда показания находятся в диапазоне 1.25 – 12.7 гсм.куб. Если же показания 12.2 гсм.куб, то это говорит, что батарея разряжена на 25-30%. Если меньше 1.1. гсм.куб – почти полностью разряжена.

Дополнительно стоит проверить уровень электролита в каждой банке, если его недостаточно, то необходимо долить. Доливается дистиллированная вода. Недостаточный уровень электролита обычно является причиной частых разрядок батареи.

Как проверить зарядным устройством?

Проверка на работоспособность с помощью зарядного устройства не вызовет ни у кого каких-либо трудностей. Достаточно иметь специальное ЗУ для автомобильных акб с цифровым табло. Данный способ позволяет проверить заряд аккумулятора без вольтметра.

Важно! При проверке не подключайте зарядное устройство к розетке, показания тогда будут не верны.

Последовательность действий такова – подсоединяете ЗУ к клеммам и жмете специальную кнопку для проверки, затем считываете результаты.

Помощь в зарядке аккумулятора авто

Метод заряда аккумулятора током постоянной силы. Полная зарядка АКБ осуществляется путем подключения батареи к источнику питания с напряжением до 16.2 В. Зарядка таким методом за один час будет достигать 1/20 Ср, за 10 часов – 1/10 Ср. Ср – номинальный объем аккумулятора.

Преимущества такого способа:

Возможность полной зарядки баратери автомобиля;
Чем меньше сила тока, тем более полный заряд.

Необходимо понимать, что не нужно уменьшать силу тока к минимуму, время зарядки будет слишком долгим. А большой ток приведет к «закипанию» автомобильной батареи, в результате она не сможет полностью зарядиться.

Минусы метода:

Сильное газовыделение;
Необходимо регулярно стабилизировать силу тока.

Метод зарядки постоянным напряжением. Применяя такой способ можно быстро подзарядить АКБ до 90-96% объема. Но есть и минус – автомобильная батарея сильно нагревается. Сила тока при зарядке может быть высокой, по мере увеличения напряжения, но и может приближаться к нулю. Напряжение источника при зарядке находится в диапазоне 14.6-15 В.

Стоит помнить. Зарядку аккумулятора следует проводить в вентилируемом помещении. Зарядка должна выполняться только постоянным током.

И в заключение…

Теперь Вы узнали, как проверить заряд аккумулятора автомобиля в домашних условиях. Каждый из способов хорош, и имеет свои особенности. Самый простой способ – проверка мультиметром, а надежный – нагрузочной вилкой. Конечно же, можно проверить состояние батареи и без вольтметра, через специальное окошко, если оно есть.

Помните! Если напряжение Вашего аккумулятора меньше 12.5 В и плотность электролита опустилось до 1.24 гсм.куб, то обязательно подзарядите его при помощи ЗУ.

Также, Вы можете посмотреть видео как проверить заряд аккумулятора автомобиля в домашних условиях:

Поэтому, чтобы утром избежать проблем с заводкой авто, особенно когда температура на улице значительно меньше 0 градусов, каждый водитель обязан знать как проверить акб автомобиля.

Замерить емкость аккумуляторной батареи следует в обязательно порядке перед наступлением холодов.

4 простых способа, как проверить заряд аккумулятора автомобиля

Опытным водителям хорошо известно, что значение напряжения АКБ – это отличный индикатор, сигнализирующий о степени её заряженности. Напряжение – одна из важнейших характеристик, которую легко замерить. Владея информацией, при достижении какого уровня напряжения батарея нуждается в подзарядке, а когда необходимо полное восполнение заряда, намного проще обеспечить её своевременный и правильный уход.

В помощь автомобилистам была разработана специальная таблица, позволяющая практически безошибочно определить уровень зарядки аккумулятора автомобиля по величине его напряжения. Но если её нет под рукой, что делать? Рассмотрим разные способы проверки заряда АКБ.

4 способа, как можно проверить заряд аккумулятора

Аккумуляторная батарея – это основной источник энергии в неработающем автомобиле. Именно она обеспечивает запуск двигателя. Но, как и любое другое оборудование, АКБ нуждается в определённом обслуживании и имеет свой срок службы.

Работоспособность батареи определяется степенью её заряженности. В процессе эксплуатации по ряду причин АКБ способна постепенно терять часть первоначального заряда, что при отсутствии должного ухода может привести к её полной разрядке. Понятно, что, имея полностью разряженное оборудование, запустить двигатель не удастся.

Для надёжного функционирования батареи следует регулярно содержать её в заряженном состоянии.

Как проверить уровень заряда аккумулятора самостоятельно в домашних условиях? Проверку на работоспособность можно осуществить несколькими способами. Рассмотрим подробнее те из них, которые воплотить в жизнь под силу даже новичку.

Использование встроенного индикатора

Самый простой и быстрый вариант, позволяющий определить заряд аккумулятора без применения каких-либо дополнительных устройств, – использование встроенного индикатора. Современные автомобильные АКБ оснащены специальными «глазками», позволяющими визуально контролировать состояние устройства. Первые батареи со стеклянными «окошечками» для отслеживания уровня заряда впервые были выпущены в Японии. Из-за их удобства этот опыт быстро переняли и другие производители.

Как проверить зарядку аккумулятора, используя индикатор? На корпусе устройства, как правило, в верхней его части имеется небольшая стеклянная вставка. Обычно она зелёного цвета, что говорит о том, что АКБ заряжена и готова к эксплуатации. Но со временем окраска может измениться на красный или чёрный цвет (всё зависит от производителя), что свидетельствует о разряженности батареи и, как следствие, о её неработоспособности.

Процесс утраты заряда протекает постепенно, и если регулярно осуществлять контроль степени заряженности устройства, то можно заметить, что в какой-то момент глазок или станет двухцветным (красно-зелёным), или на смену зелёному придёт серый цвет. Это первый признак того, что устройство нуждается в подзарядке.

Принцип функционирования индикатора прост: цвет ему обеспечивает необычный поплавок, наделённый способностью всплывать на поверхность жидкой среды при достижении нормальной степени заряда и тонуть, когда уровень заряда достигает критического уровня. В некоторых устройствах производители предусматривают два поплавка: зелёный всплывает при достаточной зарядке АКБ, красный – при её разрядке.

Учтите, индикаторами могут быть оснащены не все устройства, поэтому важно знать и о других способах проверки заряда АКБ.

Использование мультиметра

Мультиметр, который часто называют тестером, можно смело отнести к универсальному оборудованию. Этот компактный прибор оснащён электронным табло, регулятором переключения режимов и двумя проводами разных цветов с особыми чувствительными щупами на их концах.

Как, используя мультиметр, проверить заряд аккумулятора автомобиля? В этой процедуре нет ничего сложного, просто следуйте пошаговой инструкции:

Установите прибор в режим замера напряжения.
Подключите щуп красного провода к клемме батареи, имеющей маркировку «+», а щуп, которым оканчивается провод чёрного цвета – к клемме с обозначением «-».
Теперь посмотрите на табло прибора. Оценить степень заряженности АКБ и порядок дальнейших действий поможет специальная таблица, позволяющая с достаточной точностью установить уровень зарядки аккумулятора на основании зависимости величины его напряжения на клеммах.

Производить замеры напряжения необходимо, заглушив двигатель и выключив зажигание автомобиля.

Проведение теста с помощью нагрузочной вилки

Нагрузочная вилка – не что иное, как усовершенствованный тестер, состоящий не только из мультиметра, но и из нагрузочного сопротивления, позволяющего имитировать работу стартера.

Этот метод относится к разряду профессиональных вариантов определения работоспособности АКБ и обычно применяется при диагностике оборудования в технических центрах и ремонтных мастерских. Такой тест заключается в следующем:

Подключаем щупы прибора к клеммам батареи, строго соблюдая полярность.
На его табло высветится значение напряжения после запуска двигателя (сопротивление сымитирует работу стартера), что позволит определить достаточность уровня заряда для этого действия ещё до его осуществления.

Таким образом, если показания прибора будут составлять не менее 10 Вольт, то заряд батареи достаточен для надёжного пуска двигателя, если ниже, то требуется подзарядка.

Проводить замеры на холодной АКБ нельзя – это способно привести к её разряду. Оптимальная температура батареи должна находиться в диапазоне 20–25° С.

Проверка при замере плотности электролита

Как проверить заряд аккумулятора автомобиля, используя плотность электролита? Сделать это довольно просто, но требуется следовать определённым мерам безопасности, так как в состав электролита входит серная кислота и его попадание на кожные покровы способно вызвать ожог.

Метод определения заряда батареи по результатам замера плотности электролитного раствора подходит только для устройств обслуживаемого типа.

Для проведения теста нам потребуется специальный прибор ареометр. Итак, откручиваем все пробки, расположенные на корпусе аккумуляторной батареи, и поочередно помещаем прибор в каждую «банку». Сопоставляем показания: на заряженном устройстве между ними практически не может быть отличий, то есть во всех отсеках величина плотности должна быть одинаковой.

Как определить, используя данный метод, что аккумулятор заряжен полностью? Если плотность электролита во всех банках АКБ окажется в пределах 1,25–1,27 г/см3, то это значит, что уровень заряда составляет порядка 100 %.

Как проверить уровень заряда батареи в процессе зарядки?

Многие из новейших зарядных устройств оборудованы дополнительными индикаторами, позволяющими безошибочно определить степень зарядки АКБ в процессе протекания самого зарядного процесса. Некоторые из наиболее усовершенствованных устройств имеют дисплей, где высвечивается текущее значение напряжения, которого успела достичь батарея на данный момент.

Итак, как узнать, что аккумулятор зарядился и процесс пора завершать?

Если ЗУ снабжено индикатором, то при достижении полного заряда батареи он обычно загорается зелёным цветом. При наличии дисплея на заряднике можно посмотреть величину напряжения АКБ: его значение в диапазоне от 12,6 В до 12,9 В свидетельствует о том, что ёмкость батареи восстановлена в полном объёме. Кроме того, всегда можно воспользоваться мультиметром, замерив напряжение на клеммах аккумулятора с его помощью, если для зарядки используется самое простое, не оснащённое дополнительным функционалом зарядное устройство.

На некоторых ЗУ с цифровым табло есть специальная кнопка для проверки уровня заряда батареи. Отсоединив зарядное устройство от сети, удерживаем эту кнопку нажатой и считываем показания с табло.

Как видим, вариантов, чтобы определить, зарядился ли аккумулятор автомобиля, множество. Каким из них воспользоваться, решайте сами. Во многом это будет определяться выбранным ЗУ, с помощью которого осуществляется зарядка АКБ.

Как проверить автомобильный аккумулятор SOC (уровень заряда)

В этой статье рассматриваются только стандартные свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы. Он не распространяется на литий-ионные или другие заменители. Он применяется как к герметичным свинцово-кислотным (часто именуемым «необслуживаемым» или SLA), так и к залитым батареям и описывает, как проверить состояние заряда автомобильного аккумулятора (SOC / сколько он заряжен). Он не распространяется на проверки работоспособности или диагностику неисправных батарей.

Свинцово-кислотные батареи

— одни из самых простых для проверки, поскольку их напряжение указывает на их степень заряда.Хорошее начало — узнать о допустимых диапазонах напряжения и трех ключевых состояниях, в которых находятся свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы. Кроме того, диапазон напряжения во время зарядки и диапазон напряжения при выключенном двигателе:

Отдых

После выключения двигателя и извлечения ключа напряжение автомобильного аккумулятора должно медленно падать в течение нескольких часов, пока не стабилизируется между 11,8 и 12,8 вольт . Полностью заряженным считается 12,75 Вольт. Проверьте аккумулятор мультиметром или вольтметром после как минимум 2 часов бездействия. Не пытайтесь проверить силу тока, подключив к батарее амперметр или мультиметр, это фактически короткое замыкание! Если напряжение превышает 12,7 вольт, значит, он в основном заряжен, и в целом это можно считать хорошим знаком.

Если вы видите, что батарея разряжена в нижнем диапазоне 12 В (например, 12,1 В), то вам необходимо зарядить ее как можно скорее. Саморазряд может привести к нежелательному быстрому снижению уровня заряда аккумулятора, пока он не превысит отметку 11,8 В.Если уровень заряда аккумулятора упадет ниже отметки 11,8 В, это может привести к его повреждению, и вам, возможно, придется заменить его (даже если вы запустите автомобиль от внешнего источника или подключите его к зарядному устройству).

Напряжение 11,8 В означает, что аккумулятор полностью разряжен и, скорее всего, не запустит двигатель. если это произойдет, запустите автомобиль, как только вы сможете, или, в идеале, подключите его к хорошему зарядному устройству (правильно отрегулированному, которое останавливается, когда оно полностью заряжено) на 10 часов. К сожалению, для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов требуется 10 часов (при зарядке от 0 до 100%) из-за их высокого внутреннего сопротивления.

Зарядка

При зарядке напряжение аккумулятора повышается, и оно может колебаться в диапазоне от 13,6 до 14,8 -В во время зарядки (если оно выше 15 В, это повод для беспокойства). Вот почему при запуске двигателя вы можете увидеть резкий скачок напряжения с 12х до 13 или 14 вольт. Свинцово-кислотные батареи снижают напряжение зарядного устройства, но это, к сожалению, непросто, поскольку степень его снижения определяется емкостью зарядного устройства.

Это означает, что ваша батарея может начать работать при напряжении ниже 13 вольт, о котором я упоминал во время зарядки. Это более вероятно, если генератор не подает на него достаточный ток или если состояние заряда низкое. Если вы обнаружите, что напряжение составляет 10 вольт даже во время зарядки, возможно, неисправна одна из внутренних ячеек батареи (каждая ячейка имеет напряжение 2 вольт, а в 12-вольтовой свинцово-кислотной батарее 6 ячеек).

Выгрузка

Когда нагрузка (все, что потребляет мощность) потребляет ток от свинцово-кислотной батареи, это понижает ее напряжение (это называется падением напряжения) из упомянутых выше напряжений покоя.Напряжение должно восстановиться (до некоторой степени) после отключения нагрузки. Чем больше нагрузка на батарею (чем больше она потребляет тока по сравнению с емкостью батареи Ач ), тем больше будет падение напряжения. Вот почему я рекомендую полностью выключить автомобиль и вынуть ключ как минимум на 2 часа, прежде чем проверять напряжение аккумулятора.

Ач = Ампер-часы . Это рейтинг емкости аккумулятора.

Примечание о сульфатировании свинцово-кислотных аккумуляторов

Сульфатирование — это накопление кристаллов сульфата свинца на пластинах свинцово-кислотного аккумулятора.Сульфатирование может быть обратимым или постоянным. Постоянное сульфатирование может вызвать сбои в работе аккумулятора (требующие замены), и этот тип сульфатирования произойдет, если аккумулятор будет оставаться в низком состоянии заряда в течение продолжительных периодов времени. Вот почему я рекомендовал как можно скорее зарядить свинцово-кислотные батареи в разделах выше.

Автор: Николас Браун

Николас Браун написал для LDA, CleanTechnica, Gas2, блога Texas Instruments и Green Building Elements.Он проявляет большой интерес к науке, технологиям и энергетике. Пожертвовать BTC: bc1q2lgqk6s2zegfyyzngqfhgcxu9pdmwf23vw6ghs Пожертвовать LTC: ltc1qgh5khs6fvrjeqrlwpt3tcla3qvrwn7haekkgtz Контакты

Инструкции по тестированию автомобильных аккумуляторов

Согласно последним исследованиям Немецкого автомобильного клуба ADAC, в 2017 году около 40% поломок были вызваны аккумулятором. Причины тому — возросшая электрификация автомобилей. В наши дни к аккумуляторной батарее предъявляются повышенные требования — до 150 потребителей электроэнергии и автоматическая система старт-стоп в современных автомобилях требует достаточной мощности.Поэтому рекомендуется регулярно проверять аккумулятор в специализированной мастерской, чтобы обнаружить неминуемый выход аккумулятора из строя до того, как произойдет окончательная поломка.

Правильная проверка состояния аккумулятора специализированными мастерскими

Основные принципы:

Испытание обычной батареи с жидким электролитом:

Измерительный прибор, который может измерять только степень заряда аккумулятора, подходит для проверки обычного автомобильного аккумулятора.В идеальном случае мультиметром измеряется напряжение холостого хода около 12,8 В. Если напряжение падает ниже 12,4 В, аккумулятор необходимо как можно скорее зарядить. Постоянный низкий заряд приводит к повреждению аккумулятора из-за сульфатации.

Поскольку основная нагрузка на обычную стартерную аккумуляторную батарею возникает из-за процесса запуска, и после зарядки от генератора нет дальнейшей разрядки, в этом случае решающим является ток холодного запуска. Из-за старения и износа емкость батареи по выдаче высоких токов постепенно уменьшается.Кроме того, чем ниже заряд (определяемый путем измерения напряжения холостого хода), тем меньше возможный ток, который может подаваться во время процесса запуска.

Тестирование старт-стопной батареи:

При тестировании старт-стопной батареи важно не только состояние заряда (также известное как «SOC»), но и состояние здоровья («SOH») батареи.

В то время как SOC можно просто определить с помощью измерения напряжения, для проверки SOH требуется сложная процедура тестирования, чтобы сделать достоверное заявление о состоянии батареи.Среди прочего, определение SOH принимает во внимание способность холодного пуска (CCA), остаточную емкость (Ah) и приемку заряда (CA).

Так же, как автомобильные технологии продолжали развиваться на протяжении многих лет, аккумуляторы с новыми технологиями, такими как AGM или EFB, также развивались дальше. Для получения надежных результатов испытаний, особенно в отношении SOH, важно использовать современные испытательные устройства, адаптированные для новых технологий аккумуляторов.

Пошаговое тестирование батареи:

(Обратите внимание на информацию от производителя устройства.)

Подключите тестер аккумуляторной батареи к клеммам аккумуляторной батареи, чтобы определить степень заряда и внутреннее сопротивление. В принципе: подключите красный кабель к положительной клемме, а черный кабель к отрицательной клемме. Последовательность подключения и отключения не имеет значения.
Для подключения испытательного устройства к аккумулятору, который находится в багажнике или в салоне автомобиля, должны использоваться находящиеся там клеммы аккумулятора, а не контакты вспомогательного устройства запуска двигателя в моторном отсеке, так как сопротивление кабеля, установленного в транспортном средстве. повлияет на измерение.
Для подключения испытательного прибора к аккумулятору, который находится в багажнике или салоне автомобиля. Подключайте к клеммам аккумулятора на аккумуляторе, а не к контактам вспомогательного устройства пуска в моторном отсеке, так как сопротивление кабеля, установленного в автомобиле, будет влиять на измерение.
Установите тестер аккумуляторов на правильный тип аккумулятора: стартерный аккумулятор, гелевый аккумулятор, аккумулятор EFB или AGM. Устройство использует свой алгоритм тестирования для каждого типа батареи, поэтому неправильная настройка приведет к неверному результату измерения.Кроме того, для некоторых тестовых устройств важно знать, проводится ли тест на аккумуляторе, установленном в транспортном средстве, или он находится вне транспортного средства.
Введите в устройство заявленный ток холодного пуска батареи, включая используемый метод измерения. Общие стандарты — DIN, EN, IEC, JIS и SAE. Подробную информацию о стандарте тестирования можно найти после сведений о токе холодного пуска на этикетке батареи.
Затем тестирующее устройство автоматически выполняет тест и выдает результат.

Правильная интерпретация результатов теста? Как это сделать!

Кстати…

Чтобы получить правильные результаты при измерении электропроводности, незадолго до измерения необходимо включить потребитель, например фару. Это снимает любое поверхностное натяжение перед измерением.

Руководство по тестированию батарей (скачать PDF)

Тестирование автомобильных аккумуляторов и напряжение

Автомобильный аккумулятор обеспечивает энергию не только для запуска двигателя, но также обеспечивает питание широкого спектра устройств, которые могут быть включены при выключенном двигателе, даже когда автомобиль заперт, например, устройства GPS, сигнализация и другие системы безопасности. , мультимедийные устройства, фонари и т. д.

Хотя автомобильные аккумуляторы имеют номинальное напряжение 12 вольт, в реальной жизни это напряжение может составлять от нескольких вольт (или даже 0 вольт!) До почти или даже чуть более 15 вольт. Точное напряжение аккумулятора зависит от включаемого или выключенного двигателя, а также от состояния заряда аккумулятора, возраста, нагрузки, температуры и т. Д.

Типы и химия автомобильных аккумуляторов

Свинцово-кислотные батареи являются наиболее распространенными автомобильными батареями, но они также различаются и могут быть влажными / залитыми батареями, улучшенными влажными / залитыми батареями, батареями с абсорбирующим стеклянным матом (AGM), улучшенными батареями AGM, гелевыми батареями, батареями с чистым покрытием. свинцовые пластины, батареи с кальциевыми пластинами (кальциево-свинцовые пластины) и т. д.

Все эти типы батарей имеют немного разное напряжение, когда они полностью заряжены, частично заряжены или полностью разряжены, имеют немного другой коэффициент температурной коррекции / компенсации и т. Д.

При включении двигателя генератор заряжает аккумулятор, и его напряжение должно находиться в диапазоне от 13,7 до 14,7 вольт. Если напряжение батареи ниже 13,6-13,7 В, батарея заряжается генератором переменного тока — опять же, это происходит при включенном двигателе и зарядке батареи.

Свинцово-кислотный зарядный коэффициент компенсации / поправки температуры и напряжения при зарядке варьируется от -3 мВ / ° C / элемент до -5 мВ / ° C / элемент, при этом среднее значение составляет -4 мВ / ° C / элемент.

Однако, если возможно, настоятельно рекомендуется попытаться найти коэффициент компенсации напряжения-температуры заряда батареи, которой вы владеете, или, что еще лучше, диаграмму или график напряжение-температура.

Почему? Ну, например, батареи Odyssey AGM имеют температурный коэффициент -2 мВ / ° C на элемент (-24 мВ / ° C для аккумулятора 12 В) и не являются линейными — даже коэффициент компенсации напряжения-температуры заряда меняет свое значение с температурой. …

Но до тех пор, пока напряжение аккумулятора выше 13,7 В при включенном двигателе, аккумулятор полностью заряжен. Если оно ниже, значит, аккумулятор разряжен — возможно, свет был включен в течение нескольких часов, или автомобиль не использовался несколько недель и т. Д.

Когда двигатель выключен , можно проверить напряжение аккумулятора, даже не отсоединяя аккумулятор от автомобиля, так как ток утечки электроники очень низкий и не влияет на измерение напряжения.

Примечание: убедитесь, что индикаторы выключены и все вентиляторы, аудио и мультимедиа также выключены.

В следующей таблице показано состояние заряда для стандартных залитых / влажных и стандартных аккумуляторов AGM, измеренное при 77 ° F / 25 ° C:

Тип	100% SoC	75% SoC	50% SoC	25% SoC	0% SoC
Затопленный / Мокрый	12.65 вольт	12,45 В	12,24 В	12,06 В	11,89 В
AGM	12,80 В	12,60 вольт	12,40 В	12,00 вольт	11,80 В

Примечание: это просто «средние» значения для «стандартных» залитых аккумуляторов и аккумуляторов AGM. Другие батареи могут иметь несколько другие значения, например, соотношение SoC / напряжение батарей Odyssey AGM: 12.84 В или выше — 100% SoC, 12,50 В — 75% SoC, 12,18 В — 50% SoC, 11,88 В — 25% SoC и т. Д.

Самый простой и легкий способ измерить напряжение батареи — использовать цифровой мультиметр, который можно найти в большинстве хозяйственных магазинов и интернет-магазинов.

Однако при измерении напряжения аккумулятора при более низких или более высоких температурах следует производить температурную компенсацию, независимо от того, заряжается аккумулятор или нет.

Когда аккумулятор не заряжается (двигатель выключен), напряжение аккумулятора в гораздо большей степени зависит от SoC аккумулятора, чем от температуры.Например, в следующем списке показана зависимость SoC напряжения от температуры стандартной залитой батареи и батареи AGM в диапазоне температур 0–120 ° F (-17,8–49 ° C):

— стандартный залитый аккумулятор: 100% SoC 12,52–12,66 В, 75% SoC 12,32–12,46 В, 50% SoC 12,11–12,25 В, 25% SoC 11,93–12,07 В, 0% SoC 11,76–11,90 В,

— стандартная батарея AGM: 100% SoC 12,67–12,81 В, 75% SoC 12,47–12,61 В, 50% SoC 12,27–12,41 В, 25% SoC 11.87-12,01 вольт, 0% SoC 11,67-11,81 вольт.

Как видите, если вы не замерзаете зимой или готовите пищу в летнюю жару, можно с уверенностью принять значения @ 77 ° F (25 ° C) как более или менее точные и требуемые значения при проверке SoC батареи с помощью цифровой мультиметр — если батарея не на 100% SoC, либо батарея случайно разряжена, либо батарея постоянно разряжается, и ни одно из этих условий не является хорошим или рекомендуемым для автомобильного аккумулятора.

Тестирование АКБ

Другой важный тест батареи — это проверка фактического значения CCA батареи.

Примечание: существует несколько стандартов, которые определяют ток холодного пуска (CCA), CA (ток пуска), MCA (судовой ток пуска) и даже HCA (ток горячего пуска), но наиболее распространенными являются:

CCA (ток холодного пуска) — это максимальный ток, который новый полностью заряженный аккумулятор 12 В может обеспечивать в течение 30 секунд, при этом напряжение НЕ падает ниже 7,2 В при температуре 0 ° F (-18 ° C).

CA (ток пуска) или MCA (ток пуска на судне) — это максимальный ток, который новая полностью заряженная батарея 12 В может обеспечивать в течение 30 секунд, при этом напряжение НЕ опускается ниже 7.2 В при 32 ° F (0 ° C).

HCA (ток горячего пуска) — это максимальный ток, который новый полностью заряженный аккумулятор 12 В может обеспечивать в течение 30 секунд, при этом напряжение НЕ опускается ниже 7,2 В при температуре 80 ° F (27 ° C).

Конечно, эти тесты очень требовательны к каждой батарее, так как они доводят ее до предела.

Итак, чтобы проверить фактический рейтинг CCA батареи, можно использовать цифровые тестеры нагрузки батареи, которые довольно дешевы и часто дают довольно точные результаты без чрезмерной нагрузки на батарею.

Их использование простое — подключите их к батарее, введите необходимые данные, такие как рейтинг CCA новой батареи и т. Д., И позвольте устройству измерить / вычислить фактический рейтинг CCA батареи в текущем состоянии.

Еще одно решение — тестеры нагрузки аккумуляторов с углеродным ворсом, которые проверяют аккумулятор, разряжая его определенным током в течение ограниченного времени, пока напряжение не упадет до определенного уровня.

Поскольку настоящие тесты CCA / MCA / HCA являются довольно тяжелыми для аккумуляторов, фактический тест на нагрузку аккумулятора следует проводить при «всего» половине его рейтинга CCA в течение 15 секунд, и аккумулятор должен поддерживать напряжение не менее 9.6 вольт.

Перед тестом аккумулятор должен быть полностью заряжен, а тест должен проводиться при комнатной температуре (70 ° F / 21 ° C или немного выше).

Примечание. Тестеры нагрузки батареи с угольным ворсом — это настоящие тестеры нагрузки — такие тесты следует проводить только после прочтения и выполнения всех инструкций по безопасности и обращению с батареей, тестером батареи и самим автомобилем. Лично, если вы хотите провести настоящий тест под нагрузкой, отправляйтесь в сертифицированный автомобильный магазин и позвольте им провести тестирование.

Long Story Short: Пока напряжение автомобильного аккумулятора находится в диапазоне 13,7–14,7 В при включенном двигателе, аккумулятор полностью заряжен. Когда двигатель выключен, а напряжение составляет 12,6 или выше, аккумулятор полностью заряжен.

Если аккумулятор заряжен не полностью, заряжайте его чаще, используя автомобиль, но также проверьте паразитные нагрузки в автомобиле — лучше перестраховаться, чем потом сожалеть.

Поскольку полностью заряженная батарея не всегда означает, что батарея способна обеспечить необходимый ток, рекомендуется время от времени проводить испытание батареи под нагрузкой.

Цифровые тестеры нагрузки батареи могут легко определить приблизительный рейтинг CCA / MCA / PHCA батареи, не нагружая батарею, но испытание истинной нагрузки может быть выполнено, например, с помощью тестеров нагрузки угольных батарей и может определить истинную CCA / Рейтинги MCA / HCA.

Примечание: настоятельно рекомендуется провести испытания на истинную нагрузку аккумулятора в сертифицированном автомобильном магазине … Лучше перестраховаться, чем сожалеть, еще раз …

Состояние заряда — обзор

В общем, зарядка или Разрядка батареи ограничивается низкочастотными колебаниями из-за ее электрохимических реакций, тогда как батарея суперконденсаторов хорошо поглощает высокочастотные колебания мощности из-за ее электростатического режима (Tummuru et al., 2015; Nehrir et al., 2011). Кроме того, уровень заряда (SOC) устройств накопления энергии должен быть ограничен до их крайних пределов. Принимая во внимание все эти факты, рекомендуется разделить команду полной мощности на высокочастотные и низкочастотные команды и подавать ее отдельно на батарею и батарею суперконденсаторов. Следовательно,

(3.9) Pess = Pess, hf + Pess, lf

, где P _{ess , hf} и P _{ess , lf —} и составляют высокую частоту низкочастотные колебания в команде мощности. P _{ess , lf} и P _{ess , hf} могут быть индивидуально разделены на команды разрядки и зарядки в зависимости от их знака.

(3.10) Песс, hf = Pess, hf, dis + Pess, hf, cha

(3.11) Pess, lf = Pess, lf, dis + Pess, lf, cha

, где P _{ess , hf , dis}, P _{ess , hf , cha}, P _{ess , lf , dis , , ess , lf , cha} — это команды высокочастотной разрядки, зарядки, низкочастотной разрядки и мощности зарядки соответственно.Фильтр нижних частот с частотой среза « ω _c» используется для фильтрации низкочастотной команды мощности из P _ess.

Значение SOC суперконденсатора должно быть ограничено между SOC _{sc, min} и SOC _{sc, max}. Точно так же SOC батареи должен быть ограничен между крайними значениями SOC _{bat, min} и SOC _{bat, max}.Лучше всего не допускать дальнейшего поглощения накопителем энергии, когда его предел SOC находится на верхнем пределе, и наоборот. Для этого энергосистема должна воспроизводить работу запоминающего устройства во время их работы с экстремальными предельными значениями SOC. Независимо от того, является ли значение P _ess положительным, отрицательным или нулевым, следующие комбинации могут существовать в различных условиях системы. Это

•

Батарея + суперконденсатор

Эта комбинация преобладает до тех пор, пока пределы SOC обоих устройств находятся в их крайних пределах или когда SOC HESD находится на / ниже своего нижнего предела и существует эталонная мощность зарядки на ESD или когда SOC HESD находится на своем верхнем пределе, и HESD настаивает на разрядке в этот момент.Во время такой комбинации устройств энергосистема остается подключенной к микросети постоянного тока при надлежащей синхронизации, но не передает мощность, то есть энергосистема остается в режиме ожидания.

•

Батарея + электросеть

Эта комбинация устройств вступает в действие только тогда, когда SOC суперконденсатора находится на нижнем пределе и существует эталонная мощность разряда для устройства и / или когда SOC суперконденсатор находится на своем верхнем пределе, и в цепи постоянного тока имеется избыточная мощность.Во время такой комбинации устройств энергосистема остается подключенной к микросети постоянного тока при надлежащей синхронизации и обеспечивает необходимый двунаправленный высокочастотный поток энергии, то есть заменяет суперконденсатор.

•

Суперконденсатор + энергосеть

Энергетическая сеть выполняет задачу батареи, когда SOC батареи находится на нижнем пределе и есть потребность в низкочастотной мощности в звене постоянного тока или когда Уровень заряда батареи находится на верхнем пределе, а в цепи постоянного тока имеется низкочастотная избыточная мощность.Во время этой комбинации устройств энергосистема остается подключенной к микросети постоянного тока при надлежащей синхронизации и обеспечивает требуемый двунаправленный поток энергии.

•

Только коммунальная сеть

Энергетическая сеть дополняет функцию как аккумуляторной батареи, так и суперконденсатора только тогда, когда пределы SOC обоих устройств находятся на своих максимальных / минимальных пределах и есть требование по поглощению / отключению питание от / до промежуточного контура. Здесь энергосистема обеспечивает двунаправленный поток энергии как в высокочастотном, так и в низкочастотном направлении.

Высвободившиеся опорные токи подаются на соответствующие контроллеры тока на основе триггеров SR для надлежащего отслеживания.

Напряжение аккумулятора и состояние заряда

Если вы владелец мобильной или автономной солнечной энергосистемы, одно из самых навязчивых занятий — определить, сколько заряда осталось в вашем банке аккумуляторов глубокого разряда. Это также известно как «состояние заряда». Большинство людей рассматривают напряжение батареи как меру этого.

Если у вас есть солнечная энергосистема, но вы откладываете вопрос о том, подходящее ли сейчас время для приобретения батареи или не знаете, какую батарею тоже достать, то позвольте нам подключить вас к нашей надежной сети установщиков, чтобы процитировать вас.

Узнайте больше об аккумуляторах глубокого разряда!

Хотя это и не совсем точно, проще всего определить это с помощью мультиметра, если на вашем солнечном регуляторе или контроллере заряда нет показаний напряжения. Уровень заряда немного различается между герметичными свинцово-кислотными, залитыми, гелевыми аккумуляторами и аккумуляторами глубокого разряда AGM, а также между брендами.Даже погода может сыграть роль.

Напряжение аккумуляторной батареи, таблица состояния заряда

В таблице ниже показано напряжение и приблизительное состояние заряда для каждого типа аккумулятора.

Примечание: Цифры основаны на показаниях разомкнутой цепи. То есть, когда аккумулятор глубокого разряда не находится под нагрузкой и не находился под нагрузкой в течение нескольких часов. Этот сценарий может происходить не очень часто в системе на батарейках, которая постоянно используется. Итак, лучшее время для чтения — рано утром, до того, как солнце коснется ваших панелей, вечером, когда солнце садится или когда очень пасмурно.Если вы измеряете показания во время зарядки аккумулятора, он может считывать что-либо до 14,5 вольт.

Если вы снимаете показания, когда панели не подвергаются воздействию солнца, поскольку в это время, вероятно, будет потребляемая мощность, вы можете предположить, что независимо от показания напряжения, это консервативная оценка. После того, как вся нагрузка снята с батареи, напряжение может существенно возрасти.

Глубина разряда аккумулятора

Общее практическое правило: чем меньше разряжается аккумулятор глубокого цикла перед подзарядкой, тем дольше он прослужит.

Вот пример:

Гелевый аккумулятор Sonnenschein Solar Bloc 100 AH, разряженный на глубину 70%, то есть с оставшимся только 30% или 30 Ач (ампер-час), будет иметь срок службы около 1200 циклов, что весьма впечатляет. Однако, если он разряжается только до 50%, ожидаемое количество циклов взлетает до 1700! Если цикл составляет сутки, это увеличивает срок службы батареи более чем на 1,25 года.

Глубина разряда, также известная как DOD, не должна превышать 50% в большинстве аккумуляторов глубокого разряда, чтобы получить наилучшее соотношение цены и качества.Поэтому, если у вас батарея на 100 Ач, считайте, что глубина разряда среза составляет 50 Ач.

Глубина разряда — очень важный расчет, который вы должны сделать при выборе размера батареи глубокого разряда.

Вот еще один пример:

Если вы хотите запитать портативный компьютер, проверьте номинальный ток адаптера. Скорее всего, он находится где-то между отметкой 3–5 ампер. Это соответствует примерно 2–4 амперам в час при нормальном использовании, так как ваш ноутбук не всегда будет использовать полную мощность.Итак, исходя из нижнего предела:

Аккумулятор 100 Ач = 50 Ач доступной емкости / 2 А потребляемой мощности = 25 часов использования.

Как уже упоминалось, существует 4 основных типа обычных батарей глубокого разряда — герметичные свинцово-кислотные, свинцово-кислотные, гелевые и AGM. Чтобы узнать больше о разнице между ними, просмотрите наше руководство по работе с аккумуляторами глубокого разряда. Узнать больше о солнечной батарее, tesla powerwall

Воспользуйтесь нашим системным калькулятором для удаленного электроснабжения (RAPS), чтобы определить требования к автономной солнечной энергетической системе и подходящие компоненты.

Требуется зарядное устройство? У нас также есть руководство по ним! Нужна батарея? Получите предложение сегодня!

Прочие товары солнечные панели, солнечные системы горячего водоснабжения

Определение уровня заряда аккумулятора

Знание количества энергии, оставшейся в батарее, по сравнению с энергией, которая была у нее, когда она была полной, дает пользователю представление о том, сколько времени батарея будет продолжать работать до того, как ей потребуется подзарядка.Это мера кратковременной емкости аккумулятора. Используя аналогию с топливным баком в автомобиле, оценку состояния заряда (SOC) часто называют функцией «Датчик уровня газа» или «Датчик уровня топлива».

См. Также «Состояние здоровья» (SOH), которое показывает долговременную работоспособность батареи.

SOC определяется как доступная мощность, выраженная в процентах от некоторого эталонного значения, иногда от его номинальной мощности, но более вероятно, от его текущей мощности (т.е. при последнем цикле заряда-разряда), но эта неоднозначность может привести к путанице и ошибкам. Обычно это не абсолютная мера в кулонах, киловатт-часах или ампер-часах оставшейся в батарее энергии, что было бы менее запутанно.

Предпочтительным эталоном SOC должна быть номинальная емкость нового элемента, а не текущая емкость элемента. Это связано с тем, что емкость ячейки постепенно уменьшается с возрастом. Например, к концу срока службы элемента его фактическая емкость будет приближаться только к 80% от его номинальной емкости, и в этом случае, даже если элемент был полностью заряжен, его SOC будет только 80% от его номинальной емкости.Влияние температуры и скорости разряда еще больше снижает эффективную емкость. Эта разница в контрольных точках важна, если пользователь зависит от оценки SOC, как это было бы в реальном приложении газового манометра в автомобиле.

К сожалению, эталон измерения SOC часто определяется как текущая емкость элемента, а не номинальная емкость. В этом случае полностью заряженный элемент, срок службы которого приближается к концу, может иметь SOC, равный 100%, но он будет иметь эффективную емкость только 80% от его номинальной емкости, и к расчетной емкости должны быть применены поправочные коэффициенты. сравните его с его новой номинальной мощностью.Использование текущей мощности, а не номинальной, обычно является сокращением или компромиссом при проектировании, чтобы избежать сложности определения и учета корректировок мощности, связанных с возрастом, которые обычно игнорируются.

Основание оценки SOC на текущей емкости аккумуляторной батареи, а не на ее номинальной емкости при новой, эквивалентно постепенному уменьшению емкости топливного бака в течение срока службы транспортного средства без уведомления водителя.Если требуется точная оценка оставшегося заряда аккумулятора, необходимо учитывать факторы старения и окружающей среды.

Для приложений балансировки ячеек необходимо знать только SOC любой ячейки относительно других ячеек в цепочке батарей. Поскольку все клетки будут подвергаться одинаковым воздействиям в течение своей жизни, для этой цели можно не принимать во внимание корректировки старения и окружающей среды, которые в равной степени относятся ко всем клеткам.

Требования к точности SOC

Знание SOC особенно важно для больших литиевых батарей. Из всех распространенных химических составов элементов литий является наиболее химически реактивным и единственным, которому необходимы электронные системы управления батареями (BMS), чтобы поддерживать батарею в безопасном рабочем интервале и обеспечивать длительный срок службы. Управление SOC — основная функция BMS.Кроме того, автомобильные приложения — одно из основных применений больших литиевых батарей — нуждаются в очень точном контроле SOC для эффективного и безопасного управления потоками энергии.

В приложениях EV SOC используется для определения дальности. Это должно быть абсолютное значение, основанное на емкости новой батареи, а не в процентах от текущей емкости, которая может привести к ошибке 20% или более из-за старения батареи.
Как известно, автомобильные датчики уровня топлива неточны, поэтому точность SOC в 5%, если бы она могла быть достигнута, вероятно, была бы удовлетворительной для таких приложений.
В приложениях HEV SOC определяет, когда двигатель включается и выключается. Ошибки SOC более 5% могут серьезно повлиять на топливную экономичность системы. Поэтому желательна точность, значительно превышающая 5%.

См. «Возможности точности оценки» ниже

Методы определения заряда

Было использовано несколько методов оценки степени заряда аккумулятора.Некоторые из них специфичны для определенного химического состава клеток. Большинство из них зависит от измерения некоторого удобного параметра, который зависит от уровня заряда.

Прямое измерение

Это было бы легко, если бы аккумулятор мог разряжаться с постоянной скоростью. Заряд в батарее равен току, умноженному на время, в течение которого он протекал. К сожалению, здесь есть две проблемы.Во всех практических батареях ток разряда непостоянен, но уменьшается по мере разряда батареи, обычно нелинейным образом. Следовательно, любое измерительное устройство должно иметь возможность интегрировать ток с течением времени. Во-вторых, этот метод зависит от разрядки аккумулятора, чтобы узнать, сколько в нем заряда. В большинстве приложений, за исключением, возможно, квалификационных испытаний, пользователю (или системе) необходимо знать, сколько заряда находится в элементе, не разряжая его.

Невозможно также напрямую измерить эффективный заряд аккумулятора, отслеживая фактический заряд, вложенный в него во время зарядки.Это связано с кулоновской эффективностью батареи. Потери в батарее во время цикла заряда-разряда означают, что батарея будет заряжать меньше во время разряда, чем было заложено в нее во время зарядки.

Кулоновский КПД или прием заряда — это мера того, сколько полезной энергии доступно во время разряда по сравнению с энергией, используемой для заряда элемента. На эффективность заряда также влияют температура и SOC.

SOC по измерениям удельного веса (SG)

Это обычный способ определения состояния заряда свинцово-кислотных аккумуляторов.Это зависит от измерения изменения веса активных химикатов. По мере того, как аккумулятор разряжается, активный электролит, серная кислота, расходуется, и концентрация серной кислоты в воде снижается. Это, в свою очередь, снижает удельный вес раствора прямо пропорционально степени заряда. Таким образом, фактическая удельная плотность электролита может использоваться как индикатор состояния заряда батареи. Измерения удельного давления традиционно выполнялись с помощью ареометра всасывающего типа, который работает медленно и неудобно.

В настоящее время электронные датчики, которые обеспечивают цифровое измерение удельного веса электролита, могут быть встроены непосредственно в элементы, чтобы обеспечить непрерывное считывание состояния аккумулятора. Этот метод определения SOC обычно не подходит для другого химического состава клеток.

Оценка SOC на основе напряжения

Использует напряжение аккумуляторной ячейки как основу для расчета SOC или оставшейся емкости.Результаты могут сильно различаться в зависимости от фактического уровня напряжения, температуры, скорости разряда и возраста элемента, и для достижения разумной точности должна быть предусмотрена компенсация этих факторов. На следующем графике показана взаимосвязь между напряжением холостого хода и остаточной емкостью при постоянной температуре и скорости разряда для свинцово-кислотного элемента большой емкости. Обратите внимание, что напряжение ячейки уменьшается прямо пропорционально оставшейся емкости.

Свинцово-кислотная батарея

Однако могут возникнуть проблемы с некоторыми химическими составами элементов, особенно с литиевыми, которые демонстрируют лишь очень небольшое изменение напряжения в течение большей части цикла заряда / разряда.На следующем графике показана кривая разряда для литий-ионного элемента большой емкости. Это идеально для применения в аккумуляторных батареях, поскольку напряжение элемента не падает заметно при разряде элемента, но по той же причине фактическое напряжение элемента не является хорошим показателем SOC элемента.

Быстрое падение напряжения элемента в конце цикла можно использовать как указание на неизбежную полную разрядку аккумулятора, но для многих приложений требуется более раннее предупреждение.Полностью разряженные литиевые элементы значительно сократят жизненный цикл, и в большинстве приложений будет наложено ограничение на DOD, которому подвергается элемент, чтобы продлить срок службы. Хотя напряжение ячейки можно использовать для определения желаемой точки отсечки, для критически важных приложений предпочтительнее более точное измерение.

См. Также, как измерение напряжения элемента во время «периодов покоя» может повысить точность оценок SOC в литиевых батареях на странице «Программно конфигурируемая батарея».

Текущая оценка SOC — (кулоновский счет)

Энергия, содержащаяся в электрическом заряде, измеряется в кулонах и равна интегралу по времени тока, который доставил заряд. Оставшуюся емкость элемента можно рассчитать путем измерения тока, входящего (заряжая) или покидающего (разряженного) элементов, и интегрируя (накапливая) его с течением времени.Другими словами, заряд, переносимый в элемент или из него, получается путем накопления стока тока с течением времени. Контрольной точкой калибровки является полностью заряженная ячейка, а не пустая ячейка, и SOC получается вычитанием чистого потока заряда из заряда в полностью заряженной ячейке. Этот метод, известный как кулоновский счет, обеспечивает более высокую точность, чем большинство других измерений SOC, поскольку он измеряет поток заряда напрямую. Однако он все еще требует компенсации, чтобы учесть рабочие условия, как и в случае метода, основанного на напряжении.

Можно использовать три метода измерения тока.

Токовый шунт Самый простой метод определения тока — это измерение падения напряжения на низкоомном, высокоточном, последовательном резисторе считывания между батареей и нагрузкой, известном как токовый шунт. Этот метод измерения тока вызывает небольшую потерю мощности на пути тока, а также нагревает батарею и является неточным для малых токов.
позволяют избежать этой проблемы, но они более дорогие. К сожалению, они не переносят большие токи и подвержены шумам.
GMR еще дороже, но они имеют более высокую чувствительность и более высокий уровень сигнала. Они также обладают лучшей устойчивостью к высоким температурам, чем устройства на эффекте Холла.

Кулоновский счет зависит от тока, протекающего от батареи во внешние цепи, и не учитывает токи саморазряда или кулоновский КПД батареи.

Обратите внимание, что в некоторых приложениях, таких как автомобильные батареи, «непрерывный» ток батареи не отслеживается. Вместо этого производится выборка тока, и по этим выборкам восстанавливается непрерывный ток. В таких случаях частота дискретизации должна быть достаточно высокой, чтобы фиксировать текущие пики и спады, связанные с ускорением и рекуперативным торможением, соответствующими стилю вождения пользователя.

Оценка SOC на основе измерений внутреннего импеданса

Во время циклов зарядки-разрядки элемента состав активных химикатов в элементе изменяется, поскольку химические вещества преобразуются между заряженным и разряженным состояниями, что отразится на изменениях импеданса элемента.Таким образом, измерения внутреннего импеданса ячейки также могут использоваться для определения SOC, однако они не используются широко из-за трудностей с измерением импеданса, когда ячейка активна, а также трудностей в интерпретации данных, поскольку импеданс также зависит от температуры.

Fuzzy Logic и другие аналогичные модели использовались для решения этих проблем, и для этой цели были разработаны ASIC.

Прочие меры государственной ответственности

При постоянной нагрузке и постоянных условиях окружающей среды литиевые элементы имеют линейную характеристику разряда SOC во времени, что, возможно, позволяет определить SOC по времени работы или, в случае чисто электрического транспортного средства, по пройденному расстоянию.Этот метод зависит от поддержания постоянного режима вождения, и при изменении режима вождения будут внесены серьезные неточности. Его также нельзя применять, когда используется прерывистая зарядка, как в случае с HEV.

Хотя этот показатель может не подходить в качестве основы для BMS в автомобильной промышленности, он может использоваться для простых приложений, таких как индикаторы запаса хода велосипеда, а также может обеспечивать контрольную проверку прогнозов модели BMS в целях безопасности.

Факторы, влияющие на степень заряда литиевых батарей

К сожалению, ни измерения напряжения, ни подсчета кулонов недостаточно для высокоточного измерения топлива, потому что заряд, который элемент может принять или доставить, зависит не только от основной конструкции элемента, но и от возраста элемента, а также от его краткосрочного и долгосрочного использования. рабочая среда.

Полезная емкость

Оценка

SOC для литиевых элементов усложняется тем фактом, что полезная емкость элемента не постоянна, а значительно варьируется в зависимости от температуры, скорости заряда, разряда и возраста элемента и меньшего влияния на другие параметры, такие как время между зарядками. (из-за скорости саморазряда).

Заряд — скорость разряда

Эффективная емкость элемента зависит от скорости, с которой он заряжается и разряжается, как показано на графике скорости разряда. Это связано с тем, что для завершения электрохимических воздействий в ячейке требуется конечное время, и они не могут мгновенно следовать за электрическим стимулом или нагрузкой, приложенной к ячейке. Это объясняется в разделе о времени зарядки.Если элемент подвергается кратковременным импульсам зарядки и разрядки, как в приложениях EV и HEV, химический эффект импульса зарядки может быть не полностью завершен до того, как последующий импульс разрядки начнет обращать процесс. Даже при подсчете кулонов это может привести к ошибкам в определении SOC клетки, если не принимать во внимание скорость химического воздействия.

Гистерезис

В том же состоянии заряда напряжение холостого хода (OCV) после заряда выше, чем OCV после разряда.Это еще одно проявление постоянной времени, связанное с задержкой химической реакции батареи в соответствии с электрическим стимулом.

Подробнее о гистерезисе и его влиянии на точность измерений SOC.

Температура и скорость разряда

На следующем графике показано, как емкость литиевого элемента зависит от температуры и скорости разряда.Он показывает, что при нормальных рабочих температурах кулоновская эффективность элемента очень высока, но при низких температурах наблюдается значительное падение эффективности, особенно при высоких скоростях разряда, что может привести к серьезным ошибкам в оценке SOC. Это явление не свойственно литиевым элементам, поскольку другие химические элементы элементов также демонстрируют ухудшение характеристик при низких температурах.

На графике показан литиевый элемент, работающий между указанными верхним и нижним пределами отсечки напряжения, равным 4.2. Вольт и 2,5 Вольта соответственно. Они считаются полностью заряженными и пустыми состояниями ячейки. Линия «Полный» — это точка, в которой элемент достигает полного заряда с использованием метода зарядки постоянным током — постоянным напряжением при соответствующей температуре. Показаны две «пустые» линии, соответствующие двум разным скоростям разряда 0,2 ° C и 1,0 ° C.

Емкость ячейки при заданной скорости и температуре — это разница между строкой «Полный» и соответствующей строкой «Пустой».

На практике элемент может заряжаться при одной температуре и разряжаться при другой температуре, и это необходимо учитывать при расчете эффективной емкости элемента. Обратите внимание, что элемент очень неэффективен при отказе от заряда при высоких скоростях разряда и низких температурах. Другими словами, его кулоновская эффективность резко ухудшается при низких температурах. Также обратите внимание, что указанный выше элемент может быть полностью разряжен при высоком уровне тока, но может быть дополнительно разряжен при низком уровне тока на количество миллиампер-часов между двумя «пустыми» точками, которые соответствуют текущей температуре элемента.

Стандартные технические характеристики элемента указывают емкость только при 25 ° C и 0,3 ° C. На приведенном ниже графике показано комбинированное влияние скорости и температуры на эффективную емкость ячейки. Обратите внимание, что доступная емкость уменьшается при высоких скоростях разряда, и хотя есть небольшое снижение емкости при работе при высоких температурах, есть существенное снижение при низких температурах. Подобные эффекты проявляются во время цикла зарядки.

Приведенный выше график характеризует производительность литиевого элемента в двух ожидаемых рабочих условиях. Матрица значений емкости, связанных со всеми возможными комбинациями тока и температуры, полезна в качестве справочной таблицы , используемой приведенными ниже алгоритмами оценки заряда.

Эта матрица характеристик батареи подобна «карте двигателя», в которой хранится множество кривых характеристик двигателя при различных условиях эксплуатации, используемых в системах управления, используемых в современных двигателях внутреннего сгорания.

Старение клеток

График ниже показывает, как старение влияет на емкость ячейки. Чтобы учесть это, формулы для расчета остаточной мощности должны иметь возможность динамически изменяться с течением времени, чтобы оставаться точными.

Цикл жизни элемента обычно считается завершенным, когда емкость элемента упала до 80% от значения, когда элемент был новым.Обратите внимание, что емкость уменьшается довольно линейно по мере старения элемента и продолжает уменьшаться после указанного срока службы батареи. Внезапной смерти нет, и батареи можно продолжать использовать, хотя и с меньшей емкостью.

Саморазряд

В дополнение к заряду, который вводится в аккумулятор и снимается с него во время нормального процесса заряда-разряда, необходимо также учитывать продолжающийся долгосрочный эффект саморазряда, потребляющий доступную энергию в элементе.

Прочие факторы

Другие факторы, такие как эффективность заряда / разряда, также влияют на емкость элемента.

Расчет SOC литиевых батарей

Как отмечалось выше, измерения напряжения или тока могут дать приблизительное представление о состоянии заряда батареи, но для большей точности, особенно для литиевых батарей, необходимо учитывать другие факторы.

Теоретическая оценка SOC

Можно, но не обязательно, оценить SOC батареи из чисто теоретических соображений. Батарейки нелинейные. SOC можно было бы рассчитать на основе измеренных параметров ячейки и условий эксплуатации, если бы было достаточно данных. К сожалению, это слишком сложно, поскольку существует 30 или более переменных, влияющих на производительность ячейки, некоторые из которых гораздо более значительны, чем другие.Они перечислены ниже только для информации, так как этот метод на практике не используется (если только в сильно урезанном виде) »

Теоретические расчеты основаны на кулоновском подсчете, измененном в зависимости от напряжения и температуры элемента, скорости, с которой элементы заряжались и разряжались, химического состава различных активных химикатов и любого использованного легирования, возможности и воздействия загрязнение, форма и длина физических путей тока в ячейке, объем электролита, толщина электролита и сепаратора, удельное сопротивление компонентов, скорость массопереноса ионов через электролит, скорость химическое воздействие на поверхности электродов или скорость поглощения ионов интеркаляционными слоями, фактическая площадь поверхности электродов, эффективная площадь поверхности электродов с учетом размеров частиц химикатов, эффект пассивации на поверхности электрода, температура окружающей среды, эффект джоулева нагрева, скорость саморазряда ячеек, время между обугливанием ges плюс, возможно, несколько других факторов.

Теоретический расчет SOC всегда будет ограничен числом эффектов, для которых можно разработать уравнения.

Практическая оценка SOC

В качестве альтернативы можно измерить рабочие характеристики типичной ячейки (или ячеек) для образца, а результаты использовать в качестве шаблона для представления производительности остальной популяции.Основывать оценки производительности ячеек на справочных таблицах, построенных на основе данных измерений фактических ячеек, намного проще, чем проводить теоретические оценки, поскольку они автоматически учитывают большинство, если не все факторы, влияющие на SOC. Справочные таблицы представляют собой пошаговые аппроксимации кривых характеристик и характеристик, которые представляют характеристики разряда элемента как функцию температуры, скорости разряда или других параметров. См. Пример выше. Необходимые справочные таблицы разрабатываются на основе лабораторных измерений в контролируемых условиях.Процесс сбора данных и построения справочной таблицы называется характеристикой ячейки и должен выполняться только один раз, однако новый набор данных или справочная таблица должны быть созданы для каждого варианта химического состава ячейки и используемой конструкции ячейки.

Многоразовое стандартное программное обеспечение, которое можно использовать для обработки различных наборов данных

После того, как элементы были охарактеризованы, следующим шагом будет рассмотрение применения батареи.Кулоновский счет используется для обеспечения начальной оценки SOC ячейки, и это значение затем модифицируется, чтобы учесть неиспользуемую емкость ячейки, соответствующую ее рабочей точке, путем обращения к справочной таблице. Таким образом, оценка SOC выполняется путем построения модели батареи, которая воспроизводит характеристики батареи в программном обеспечении, и алгоритма, который предсказывает ее поведение в ответ на различные внешние и внутренние условия.

Для этого метода, конечно же, требуются датчики для предоставления данных измерений текущего состояния батареи, память для хранения модели батареи и микропроцессор для вычисления результатов.

Датчики

в батарее обеспечивают аналоговые входы, представляющие температуру, напряжение и ток ячеек, для модели, а прецизионные аналого-цифровые преобразователи переводят эти входные данные в цифровую форму. Дополнительная информация, такая как температура окружающей среды и состояние различных аварийных сигналов, при необходимости, также может быть предоставлена модели. Эти входные данные постоянно контролируются и обновляются по запросу микропроцессора, который управляет моделью. Затем модель может использовать эти входные данные для оценки SOC или другого состояния батареи в любой момент времени.

В динамических приложениях, таких как автомобильные аккумуляторы, входы должны контролироваться не реже одного раза в секунду, чтобы гарантировать, что не будут пропущены значительные потоки заряда или критические события, и прогнозирование SOC для каждой отдельной ячейки в батарее должно быть выполнено в течение интервала выборки. Из-за сложности алгоритма и количества задействованных входов система должна выполнять более миллиона или более вычислений с плавающей запятой в секунду.Для этого нужен мощный микропроцессор. Пример необходимости постоянного обновления оценок SOC в работающей системе приведен в разделе «Системы управления батареями».

Оценка точности оценок SOC на основе справочных таблиц

Ошибки смещения (количество и значимость учитываемых факторов)

Для точного представления характеристик заряда / разряда ячейки аналогичные справочные таблицы должны быть разработаны для всех известных факторов, которые существенно влияют на емкость элемента (Ач) и импеданс, такие как температура элемента, температура окружающей среды, заряд и разряд. скорости, скорости рассеивания тепла, скорости заряда саморазряда элемента или кулоновской эффективности и деградации емкости в течение срока службы элемента.

Если любой из ключевых параметров, влияющих на полезную емкость соты, игнорируется, в оценке SOC будет соответственно большая ошибка смещения.

SOC, основанная только на кулоновском подсчете, без компенсирующих факторов, может достигать 30%!

Размер выборки и ее достоверность

Точность может быть ограничена небольшим размером выборки, использованной для построения набора данных, и тем, были ли образцы, использованные для характеристики клеток, действительно репрезентативными для популяции на протяжении ожидаемого производственного цикла ячеек.

Точки данных и алгоритмы прогнозирования

Точность также будет напрямую зависеть от количества точек данных в справочной таблице. Для получения более точных оценок на основе ограниченных наборов данных были разработаны различные алгоритмы (примеры ниже). По сути, это означает объединение измеренных точек производительности в наборе данных или поисковой таблице в непрерывную поверхность, чтобы можно было извлечь значения производительности из промежуточных точек.Каждый из этих алгоритмов имеет свою характеристическую точность оценки.

Кулоновский КПД

Подсчет кулонов также подвержен ошибкам, поскольку все кулоны, закачанные в аккумулятор во время зарядки, не могут быть преобразованы в доступный заряд. Часть энергии неизбежно теряется в процессе химического преобразования, обычно в виде тепла. Точно так же при обратном пути по тем же причинам часть доступного заряда теряется, и только часть сохраненного заряда доступна для выполнения работы.Потери энергии в оба конца для литиевой батареи составляют около 3%. Кулоновский КПД — это соотношение между энергией разряда и энергией заряда.

Скорость саморазряда

Еще одна причина, по которой вся энергия, вложенная в батарею, не может выйти снова, — это саморазряд элементов. Саморазряд литиевых батарей обычно составляет менее 3% в месяц, поэтому в течение суток или около того эффект очень мал, но становится тем значительнее, чем больше периоды между зарядками, и может быть источником накопления ошибок, если только схема контроля батареи регулярно сбрасывается или калибруется.

Случайные ошибки (точность измерения)

Случайные ошибки возникают из-за неточностей при измерении факторов, которые фактически учитываются при оценке SOC. Это относится как к характеристикам элементов, так и к элементам в работающих батареях, поэтому существует два потенциальных источника подобных ошибок.

Напряжение элемента
Температура ячейки
Ток батареи
Ошибка выборки тока
Ошибки квантования аналого-цифрового преобразователя
Скорость саморазряда
Эффекты гистерезиса
Возраст батареи / количество оборотов емкости (завершенных циклов)

Обычно чистое влияние серии случайных ошибок, например, из-за неточностей измерений, можно рассчитать с использованием метода «корневой суммы квадратов».

Накопительное накопление ошибок

Со временем «полностью заряженная» контрольная точка системы батареи может дрейфовать, поэтому систему следует регулярно калибровать для сброса контрольного SOC на 100%, когда батарея полностью заряжена. Регулярная калибровка системы оценки SOC необходима, чтобы избежать накопления кумулятивной ошибки. Это особенно верно для аккумуляторов HEV, которые при нормальных обстоятельствах никогда не достигают своего полностью заряженного состояния, когда систему можно сбросить до известного уровня заряда.

Принимая во внимание все эти факторы, расчет SOC может быть подвержен очень большим ошибкам, которые могут поставить под угрозу приложение, если в конструкции аккумуляторной системы не будут предприняты шаги для смягчения этих ошибок. Точность, заявленная для расчета SOC, должна соответствовать совокупной точности измерений составляющих параметров плюс любые ошибки смещения. Заявления производителя о точности SOC выше 5% являются типичными, но это кажется трудно оправданным, учитывая факторы, описанные здесь, и ошибки могут расходиться еще больше по мере того, как клетки стареют.

Сравните это с требованиями к точности выше

Алгоритмы оценки заряда

Несколько различных методов, таких как нечеткая логика, фильтрация Калмана, нейронные сети и рекурсивные методы самообучения, были использованы для повышения точности оценки SOC, а также оценки состояния здоровья (SOH).

Нечеткая логика

Fuzzy Logic — это простой способ сделать определенные выводы из расплывчатой, неоднозначной или неточной информации.Он напоминает процесс принятия решений человеком с его способностью работать с приблизительными данными для поиска точных решений.

В отличие от классической логики, которая требует глубокого понимания системы, точных уравнений и точных числовых значений, нечеткая логика позволяет моделировать сложные системы с использованием более высокого уровня абстракции, основанного на наших знаниях и опыте. Это позволяет выразить это знание с помощью субъективных понятий, таких как большой, маленький, очень горячий, ярко-красный, долгое время, быстро или медленно.Это качественное лингвистическое представление экспертных знаний представляет собой естественное, а не числовое описание системы и позволяет относительно легко разработать алгоритм по сравнению с числовыми системами. Затем выходные данные можно сопоставить с точными числовыми диапазонами, чтобы обеспечить характеристику системы. Нечеткая логика широко используется в системах автоматического управления.

Используя этот метод, мы можем использовать всю доступную нам информацию о характеристиках батареи, чтобы получить более точную оценку ее состояния заряда или состояния здоровья.Доступны пакеты программного обеспечения, упрощающие этот процесс.

Фильтр Калмана

Фильтрация Калмана решает давний вопрос: как получить точную информацию из неточных данных? Что еще более важно, как обновить «наилучшую» оценку состояния системы при поступлении новых, но все еще неточных данных? Примером такой ситуации является автомобильное приложение HEV.На SOC аккумулятора влияет множество одновременных факторов, и он постоянно меняется в зависимости от стиля вождения пользователя. Фильтр Калмана предназначен для удаления нежелательного шума из потока данных. Он работает, прогнозируя новое состояние и его неопределенность, а затем корректируя это с помощью нового измерения. Он подходит для систем с несколькими входами и широко используется в прогнозирующих контурах управления в системах навигации и наведения. С помощью фильтра Калмана точность модели прогнозирования SOC батареи может быть улучшена, и для таких систем заявлена точность более 1%.

Как и в случае с Fuzzy Logic, доступны стандартные пакеты программного обеспечения, облегчающие его реализацию.

Нейронные сети

Нейронная сеть — это компьютерная архитектура, смоделированная на основе взаимосвязанной системы нейронов человеческого мозга, которая имитирует процессы обработки информации, памяти и обучения. Он имитирует способность мозга сортировать закономерности и учиться методом проб и ошибок, распознавая и извлекая взаимосвязи, лежащие в основе данных, с которыми он представлен.

Каждый нейрон в сети имеет один или несколько входов и производит выход; каждый вход имеет весовой коэффициент, который изменяет значение, поступающее в нейрон. Нейрон математически манипулирует входными данными и выдает результат. Нейронная сеть — это просто нейроны, соединенные вместе, причем выход одного нейрона становится входом для других, пока не будет достигнут окончательный результат. Сеть учится, когда ей представляются примеры (с известными результатами); весовые коэффициенты корректируются на основе данных — либо посредством вмешательства человека, либо с помощью запрограммированного алгоритма, — чтобы приблизить окончательный результат к известному результату.Другими словами, нейронные сети «учатся» на примерах (когда дети учатся узнавать собак на примерах собак) и демонстрируют некоторую способность к обобщению, выходящему за рамки обучающих данных.

Таким образом, нейронные сети

напоминают человеческий мозг двумя способами:

Нейронная сеть приобретает знания в процессе обучения.
Знания нейронной сети хранятся в пределах силы межнейронных связей, известных как синаптические веса.

Истинная сила и преимущество нейронных сетей заключается в их способности представлять как линейные, так и нелинейные отношения, а также в их способности изучать эти отношения непосредственно из моделируемых данных. Среди множества приложений — системы прогнозного моделирования и управления.

Методы нейронной сети

полезны для оценки производительности батареи, которая зависит от количественной оценки влияния множества параметров, большинство из которых не могут быть определены с математической точностью.Алгоритмы уточняются с помощью опыта, полученного при работе с аналогичными аккумуляторами.

Двухпараметрическая оценка SOC и повышение точности

В то время как изменение напряжения ячейки с помощью одного только SOC недостаточно велико для обеспечения точного измерения SOC, тем не менее, достаточно предоставить ссылку на проверку ошибок для текущих (кулоновский счет) оценок SOC.Кроме того, поскольку точность SOC, определяемая кулоновским подсчетом, зависит от применения поправочных коэффициентов в зависимости от измеренного заряда батареи, температуры и напряжения, те же измерения напряжения могут использоваться для обеспечения альтернативной оценки SOC без заметного влияния на сложность измерения. система.

Общая точность оценки SOC затем может быть улучшена путем объединения подходящим образом взвешенных значений оценок SOC на основе тока и напряжения в одно значение.

Индикаторы состояния аккумуляторной батареи

Малые первичные элементы теперь доступны с аналоговыми индикаторами SOC на ячейках, известными как тестеры батарей или указатели уровня топлива. На боковой стороне ячейки имеется напечатанная полоса, напоминающая термометр, которая дает приблизительное представление об оставшейся емкости батареи.

На основе термохромных и проводящих чернил тонкий слой проводящих чернил наносится в форме клина.Самая узкая точка указывает на самый низкий уровень заряда, а самая широкая область указывает на полный заряд. Когда цепь замыкается и ток течет через проводящие чернила, сопротивление чернил вызывает их нагрев. Небольшой ток может генерировать достаточно тепла, чтобы повлиять на наименьшую область клина, но по мере того, как область расширяется, требуется больше тока, чтобы поднять его температуру. Термохромные чернила, напечатанные поверх проводящих чернил, меняют цвет в зависимости от температуры, а степень изменения цвета вдоль клина указывает величину тока и, следовательно, напряжение батареи.

Дизайн завершен маскирующим слоем из обычных чернил, который создает иллюзию термометра или аналогового указателя уровня топлива.

Точность измерения зависит от температуры окружающей среды.

SOC конденсаторов

Состояние заряда конденсатора определяется напряжением на его выводах.

Срок службы батареи и SOC

Узнайте больше о том, как эксплуатация SOC влияет на срок службы батареи.

Как проверить напряжение автомобильного аккумулятора (+ 9 часто задаваемых вопросов)

Зная напряжение вашей батареи, вы можете определить, сколько ее хватит.

Но какое у идеальное напряжение батареи ?

В этой статье мы ответим на этот вопрос и покажем вам, как проверить напряжение автомобильного аккумулятора (с тестером и без него). Мы также расскажем, как проверить генератор, и предложим быстрое решение проблем с тестированием аккумуляторной батареи.

Мы также рассмотрим несколько часто задаваемых вопросов, чтобы вы лучше понимали, что такое напряжение автомобильного аккумулятора и его методы тестирования.

В этой статье содержится код

Давай перейдем к делу.

Каким должно быть напряжение аккумулятора моего автомобиля?

Стандартный автомобильный аккумулятор представляет собой аккумуляторную батарею на 12 В (В).

Напряжение покоя (при выключенном двигателе) составляет около 12,6 В.

При работающем двигателе напряжение аккумулятора должно быть в пределах 13,7–14,7 В.

Но что вам говорит напряжение?

Измерение напряжения покоя может указать на уровень заряда аккумулятора. — или оставшийся заряд аккумулятора.

Обычно для автомобильного аккумулятора на 12 В уровень заряда составляет:

75% при 12,4 В
50% при 12,2 В
25% при 12,0 В
Считается полностью разряженным при 11,9 В

Примечание: Если вам интересно, подходят ли батареи 8x 1,5 В AA так же, как автомобильный аккумулятор на 12 В, ответ — нет . Батарейки AA имеют слишком большое внутреннее сопротивление, чтобы запустить машину.

Теперь давайте рассмотрим простой тест батареи для измерения напряжения.

Как измерить напряжение автомобильного аккумулятора

Чтобы проверить состояние аккумулятора автомобиля, вам понадобится тестер аккумулятора, например простой вольтметр или мультиметр.

Чтобы измерить напряжение аккумулятора, выполните следующие 6 простых шагов:

Меры безопасности

Перед тем, как приступить к тесту батареи, вот несколько советов по безопасности и точности:

проведите тест аккумулятора через 12 часов после выключения автомобиля. .Это позволяет рассеять любой поверхностный заряд. В противном случае ваши показания могут быть выше, чем должны быть.

Как только это будет сделано, вот что вам нужно сделать:

1. Выключите зажигание

Убедитесь, что зажигание вашего автомобиля выключено.

Чтобы удалить поверхностный заряд, можно включить фары на 2 минуты. Перед проверкой аккумуляторной батареи убедитесь, что фары выключены.

2. Настройте тестер для измерения постоянного тока

Установите вольтметр или мультиметр для проверки постоянного или постоянного напряжения (для постоянного тока).

Если есть диапазон постоянного напряжения, установите максимальное значение около 20-25 В.

3. Коснитесь щупами каждой клеммы аккумулятора

Найдите положительную клемму (+) и отрицательную клемму (-) на аккумуляторной батарее.

Иногда клемма аккумулятора закрывается пластиковой крышкой. Для проверки вам нужно будет открыть клемму, но отсоединять кабели аккумулятора не нужно.

Ваш тестер аккумуляторов, скорее всего, будет иметь красный (+) и черный (-) щупы.

Сначала прикоснитесь красным щупом (+) к положительной клемме аккумулятора.

Затем прикоснитесь черным щупом (-) к отрицательной клемме аккумуляторной батареи.

Примечание: Если вы получаете отрицательное показание, это означает, что ваши датчики поменяны местами, и вам просто нужно поменять местами батарейный столб, которого они касаются.

4. Проверить напряжение при выключенном двигателе

Хорошая батарея должна иметь напряжение покоя 12,4–12,9 В .

Если значение напряжения батареи меньше 12.4V , это не обязательно означает, что у вас плохой аккумулятор. Возможно, его слили какие-то электрические системы, или у вашего генератора возникли проблемы с зарядкой.

Зарядите разряженную батарею и проверьте ее позже, чтобы убедиться, что она держит заряд.

Если напряжение аккумулятора превышает 12,9 В, , то аккумулятор вашего автомобиля имеет чрезмерное напряжение. Включите дальний свет, чтобы слить воду. Это могло означать, что у вашего генератора возникли проблемы с перезарядкой.

5. Проведите испытание на цикл запуска

Проверка цикла запуска показывает, насколько хорошо аккумулятор работает при подаче напряжения на стартер.

Найдите друга (или воспользуйтесь дистанционным стартером, если он у вас есть), чтобы завести машину.

При запуске двигателя произойдет быстрое падение напряжения, а затем оно снова повысится.

Падение напряжения не должно быть ниже 9,6 В . Если это так, это означает, что аккумулятор не имеет достаточной текучести, и вам, вероятно, понадобится новый аккумулятор.

6. Измерьте напряжение при включенном двигателе

При включенном двигателе ваш автомобиль будет работать на холостом ходу, поддерживая постоянный уровень заряда аккумулятора.

Генератор теперь заряжает автомобильный аккумулятор.

Можно ожидать, что напряжение батареи составит около 13,7–14,7 В . Если значение напряжения значительно ниже или выше, это может означать проблемы с аккумулятором или генератором.

А что, если у вас нет вольтметра?

Вы еще можете проверить состояние аккумулятора?

Как проверить аккумулятор автомобиля без тестера

Хотя вы не можете точно измерить напряжение без тестера, вы все равно можете измерить состояние аккумулятора автомобиля.

Вот что делать:

При выключенном двигателе включите фары — они будут вашим индикатором проверки
Попросите друга завести машину (или воспользуйтесь дистанционным стартером)
Наблюдайте за фарами, пока заводится двигатель

Если фары dim во время проворачивания, возможно, не хватает заряда аккумулятора.

Если фары продолжают гореть, но двигатель не запускается, значит, проблема с аккумулятором отсутствует, но, возможно, проблема со стартером.

А как насчет генератора?

А еще есть способ проверить?

Как проверить генератор

Генератор является частью системы зарядки вашего автомобиля.

Вот как проверить, нормально ли он работает:

A. С тестером

При работающем двигателе включает всю электронику автомобиля — фары, лампы освещения салона, стереосистему и т. Д. — для максимального увеличения нагрузки по напряжению.

Теперь измерьте напряжение аккумулятора.

Если напряжение зарядки упадет ниже 13,5 В , это означает, что у генератора возникли проблемы с зарядкой автомобильного аккумулятора, и вам следует попросить механика осмотреть его.

B. Без тестера

Если у вас нет под рукой тестера, вы все равно можете проверить генератор.

Перед тем, как начать, убедитесь, что автомобиль стоит «на стоянке» и стояночный тормоз включен.

Запустить двигатель без фар, затем включить фары:

Если фары более тусклые, чем обычные , возможно, зарядного напряжения от генератора недостаточно, поэтому фары работают от одной батареи.

Теперь проверим двигатель:

Если фары становятся ярче , генератор заряжает аккумулятор автомобиля, но не обеспечивает достаточного напряжения на холостом ходу.
Если фары останутся такими же, как , то, вероятно, проблемы с генератором нет.

Включить освещение салона:

Теперь давайте рассмотрим несколько часто задаваемых вопросов о напряжении автомобильного аккумулятора.

9 Часто задаваемые вопросы о напряжении автомобильного аккумулятора

Вот ответы на некоторые распространенные вопросы об автомобильных аккумуляторах.

1. Что такое вольтметр?

Вольтметр (или вольтметр) — это простой прибор для измерения электрического потенциала между двумя точками в электрической цепи.

2. Что такое мультиметр?

Мультиметр измеряет несколько электрических характеристик — обычно напряжение (Вольт), сопротивление (Ом) и ток (А). Его иногда называют миллиамперметром вольт-ома (ВОМ).

Вы можете использовать цифровой мультиметр или аналоговый мультиметр.

3. Что такое генератор?

Генератор преобразует механическую энергию двигателя в электрический ток для автомобильного аккумулятора. Это основной элемент системы зарядки вашего автомобиля.

Как правило, генератор вырабатывает больший ток на более высоких скоростях, что означает, что при более быстром движении будет производиться больший ток.

Конечно, существует ограничение на то, какой ток может генерировать генератор.

4. Как часто нужно проверять напряжение батареи?

Вы должны проверять напряжение аккумулятора не реже двух раз в год .Это даст вам представление о его состоянии, чтобы вы знали, когда отнести его для дальнейшего тестирования или нужна ли вам замена батареи.

5. Когда следует использовать автомобильное зарядное устройство?

Подключите аккумулятор к зарядному устройству, если показания вольтметра опускаются ниже 12,4 В.

Если показание ниже 12,2 В, вам следует подумать об использовании постоянного зарядного устройства, которое заряжается гораздо медленнее. Использование постоянного зарядного устройства помогает избежать риска перегрева и перезарядки аккумулятора.

6. Что такое нагрузочный тест автомобильного аккумулятора?

Тест нагрузки батареи используется для проверки батареи под нагрузкой и является более точным индикатором состояния батареи, чем измерение напряжения.

Во время этого теста аккумулятор должен быть полностью заряжен и нагружен половиной своего номинального тока холодного пуска (CCA) при температуре 70 ° F (или более).

Хорошая батарея при такой нагрузке сможет поддерживать напряжение 9,6 В в течение 15 секунд.

7. Как узнать, что у меня плохой аккумулятор?

Плохая батарея может иметь несколько симптомов.

Вот несколько распространенных:

Двигатель запускается медленно: это означает, что аккумулятор не может заряжаться
Аккумулятор деформированной формы: он раздут, треснул или протекает
Странный запах: это может происходить из-за утечки кислоты в аккумуляторной батарее. свинцово-кислотная батарея
Это старая батарея : средний срок службы батареи составляет около 3-5 лет

Если вы заметили что-либо из этого, пора приобрести новую батарею.

8. Почему разряжается автомобильный аккумулятор?

Вот несколько причин, по которым у вас может разрядиться аккумулятор после выключения двигателя:

Фары оставлены на
Электрический аксессуар (например, оставленный заряжающийся сотовый телефон) может потреблять ток
Батарея не заряжается во время вождения
Батарея слишком старая и не держит заряд больше

9. Какое простое решение для обслуживания аккумулятора автомобиля?

Если вам нужно больше, чем проверка напряжения автомобильного аккумулятора, лучший вариант — это профессиональный механик.Они могут выполнять все задачи по техническому обслуживанию автомобильных аккумуляторов, включая нагрузочные испытания, проверку аккумуляторных кабелей и замену аккумуляторов.

Еще лучше, если они будут мобильным механиком и могут прийти к вам.

Нравится RepairSmith !

RepairSmith — удобное решение для обслуживания и ремонта мобильных автомобилей.

Вот почему это отличный вариант:

Техническое обслуживание и ремонт автомобильного аккумулятора могут быть выполнены прямо на подъездной дорожке
Эксперт, сертифицированные специалисты ASE проводят осмотр и обслуживание
Онлайн-бронирование удобно и легко
Конкурентоспособная, предварительная цена
Все обслуживание и исправления проводятся с высокой качественный инструмент и запасные части
RepairSmith предлагает 12-месячный | Гарантия 12 000 миль на весь ремонт

Заполните эту онлайн-форму, чтобы получить точную смету расходов на ремонт и техническое обслуживание аккумулятора.

Заключительные мысли

Батареи теряют способность удерживать заряд с возрастом и в конечном итоге не могут заряжаться до 100%.