Pri výbere a prevádzke batérie treba dbať na jej základné vlastnosti. Technické vlastnosti autobatérií vám umožnia určiť uskutočniteľnosť použitia zariadení na konkrétnom modeli vozidlo.

[Skryť]

Dizajn a účel batérií v automobiloch

Hlavným konštrukčným znakom akéhokoľvek typu batérie je, že pozostáva z niekoľkých batérií. Nazývajú sa banky a sú namontované vo vnútri konštrukcie. V 12-voltových zariadeniach sú takéto prvky dimenzované na približne 2 volty a sú navzájom zapojené do série.

Konštrukcia batérie zahŕňa:

1. Priamo banky. Tieto komponenty sú vyrobené vo forme sady dosiek rôznych polarít. Sú navzájom izolované pomocou kyselinovzdorných separátorov.
2. Stavba tela. Zvyčajne sú vyrobené z tvrdej gumy alebo plastu odolného voči kyselinám. Vo vnútri puzdra sú špeciálne priehradky, v ktorých sú namontované plechovky.
3. Samotná pólová doska je vyrobená z olova a je vyrobená vo forme mriežky. Do buniek umiestnených vo vnútri sa vtlačí porézna kompozícia, ktorá je navrhnutá tak, aby zväčšila plochu kontaktu s pracovnou tekutinou - elektrolytom. Táto účinná látka sa vyrába z oloveného prášku, pridáva sa do nej aj kyselina sírová a do negatívnych platní sa pridáva síran boritý. Pri výrobe batérie sa tieto články nabíjajú, čo vedie k tvorbe oxidu olovnatého v kladných zariadeniach. V negatívnych sa tvorí hubovitý kov.
4. Roztok elektrolytu sa naleje do nádob na batérie. Kvapalina sa používa na presun nabitých prvkov zo záporného pólu na kladný pól. Pracovný roztok je vyrobený z destilátu (čistená voda), ako aj z kyseliny sírovej.

Samotná batéria je jedným z hlavných komponentov vo vozidle. Prevádzka v palubnej siete stroj spolu s generátorovým zariadením je batéria zdrojom elektrickej energie.

Používateľ Battery Man hovoril o dizajnových vlastnostiach autobatérií.

Funkcie vykonávané zariadením:

1. Spustenie pohonnej jednotky. V čase, keď sa generátorová jednotka ešte nespustila, je počas spúšťania do štartovacieho zariadenia privádzané napätie z batérie.
2. Napájanie všetkých elektrických zariadení vozidla pri vypnutom motore.
3. Možnosť napájania prístrojov a zariadení stroja počas jazdy, keď je agregát generátora preťažený.

Keďže je to obmedzené, neodporúča sa používať zariadenie dlhší čas a zapínať všetky spotrebiče energie, keď je motor vypnutý. Batéria, pracujúca v tandeme s generátorovou súpravou, vyhladzuje zvlnenie elektrického prúdu v sieti stroja.

Hlavné typy batérií

Zariadenia sú rozdelené medzi sebou podľa nasledujúcich parametrov:

• zloženie vnútorných dosiek;
• technologické prevedenie.

Motocykle používajú 6-voltové batérie, automobily používajú 12-voltové batérie a nákladné autá používajú 24-voltové batérie.

V závislosti od zloženia tanierov

Na základe tejto vlastnosti sa batérie delia na:

• nízky obsah antimónu;
• Hybrid;
• vápnik;
• hélium;
• alkalický;
• lítium-iónové.

Kanál „Kniha recenzií“ stručne hovoril o typoch autobatérií a nuansách podľa ich výberu.

Batérie s nízkym obsahom antimónu

Takéto zariadenia používajú dosky so zníženým objemom antimónu (menej ako 5 percent), čo umožňuje znížiť rýchlosť odparovania kvapaliny z roztoku elektrolytu. To umožňuje majiteľom automobilov neustále pridávať destilovanú vodu do svojich pohárov. To však neznamená, že takéto batérie nevyžadujú údržbu (považujú sa za nenáročné na údržbu). Existuje čiastočná strata roztoku, takže majitelia automobilov musia pravidelne kontrolovať hladinu kvapaliny a dopĺňať ju.

Hlavné výhody:

1. Znížený stupeň samovybíjania zariadenia počas skladovania v porovnaní s tradičnými antimónovými modelmi.
2. Odolnosť voči elektrickým parametrom palubnej siete stroja. Keď dôjde k prepätiu, základné vlastnosti batérie nebudú ovplyvnené. Preto mnohí odborníci odporúčajú používať tento typ batérie na vozidlách ruskej výroby. Takéto autá sa vyznačujú nestabilným napätím v elektrickej sieti.
3. Dostupná cena v porovnaní s inými typmi batérií.

Hybridné batérie

Tento typ batérie je označený symbolmi Ca+ alebo Ca/Sb na obale. Mriežkové prvky elektród v nich môžu byť vyrobené rôznymi spôsobmi. Plusové komponenty sa vyrábajú s prídavkom antimónu a mínusové komponenty sa vyrábajú pomocou technológie vápnika. Hybridný typ zariadenia bol vytvorený s cieľom spojiť pozitívne vlastnosti iných typov batérií. Všetky vlastnosti sa ale nakoniec ukázali ako priemerné.

V porovnaní so zariadeniami typu s nízkym obsahom antimónu spotreba pracovná kvapalina v takýchto batériách je menej, ale podstatne viac ako vo vápnikových batériách. Hlavnou výhodou tohto typu batérie je jej vysoká odolnosť voči hlbokému vybitiu, ako aj poklesom napätia v palubnej sieti vozidla.

O hybridných typoch zariadení a vlastnostiach ich fungovania podrobne porozprával používateľ Battery Manager.

Kalciové batérie

Hlavným rozdielom tohto typu je použitie vápnika v olovených mriežkach namiesto antimónu, čo umožnilo znížiť množstvo odparovania kvapaliny. Takéto batérie sú na obale označené Ca/Ca. To naznačuje použitie vápnika v mriežkach oboch elektród - negatívnej a pozitívnej.

V závislosti od výrobcu môže byť do zariadenia pridané striebro, čo umožňuje:

• znížiť vnútorný odpor zariadenia;
• zvýšiť účinnosť;
• zvýšiť hodnotu kapacity.

Jednou z hlavných čŕt vápnikových batérií je však zníženie intenzity elektrolýzy, v dôsledku čoho sa roztok pracovnej tekutiny prakticky neodparuje. Vďaka tomu majiteľ auta stráca možnosť pravidelne diagnostikovať hladinu a merať hustotu. Okrem toho sa takéto batérie vyznačujú zníženým stupňom samovybíjania. Tento parameter je približne o 70 % nižší v porovnaní so zastaranými antimónovými zariadeniami.

Vďaka tomu si batéria uchová svoje výkonové vlastnosti oveľa dlhšie, keď sa nepoužíva. Nahradenie antimónu vápnikom umožnilo zvýšiť napätie potrebné na spustenie procesu elektrolýzy - z 12 na 16 voltov. Preto nadmerné vybíjanie nie je pre takéto zariadenia kritické.

Nevýhody charakteristické pre vápnikové zariadenia:

1. Takéto batérie sú citlivejšie na zvýšené vybíjanie v porovnaní s tradičnými batériami. Batérii stačí asi tri silné cykly, ktoré povedú k nezvratnému poklesu kapacity. V dôsledku toho bude batéria schopná akumulovať menej prúdu a bude menej výkonná. Zariadenie bude potrebné vymeniť.
2. Kvôli tejto nevýhode musí spotrebiteľ pravidelne monitorovať stav palubnej siete stroja. Vápnikové prístroje sú citlivejšie na stabilitu elektrických parametrov v aute. Kolísanie napätia negatívne ovplyvní fungovanie batérií ako celku. Pred inštaláciou batérie sa musíte uistiť, že generátor je v dobrom prevádzkovom stave. Vyžaduje sa aj diagnostika regulačného zariadenia a ďalších zariadení, ktoré ovplyvňujú hodnotu napätia.
3. Náklady na vápnikové zariadenia sú výrazne vyššie v porovnaní so zariadeniami s nízkym obsahom antimónu. Takéto batérie sa zvyčajne inštalujú na moderné zahraničné autá, ktoré majú štandardnú sadu funkcií. Je to o o vozidlách, v ktorých je inštalovaná kvalitná výbava a je zaručená stabilita elektrických parametrov.

Pri kúpe vápnikovej batérie musíte pamätať na to, že pri prevádzke takéhoto zariadenia to nie je povolené hlboký výboj.

Kanál Avto-Blogger hovoril o vlastnostiach nabíjania tohto typu autobatérií.

Gélové batérie

Takéto zariadenia sa vyrábajú pomocou technológií GEL a AGM, používajú viazaný elektrolyt. Tento typ batérie vyriešil problém bezpečného používania. V tradičných batériách môže pracovná tekutina vytekať z konštrukcie, ak je kryt poškodený alebo prevrátený. A samotná kyselina sírová je agresívna zlúčenina, ktorá predstavuje nebezpečenstvo pre ľudské telo. V héliových zariadeniach je roztok elektrolytu umiestnený vo viazanom stave, čo pomáha znižovať jeho tekutosť.

Táto technológia tiež umožnila znížiť množstvo odlupovania aktívnej zložky platničiek. Jediný rozdiel medzi prístrojmi AGM a GEL je spôsob viazania pracovnej tekutiny. V prvom prípade je porézne sklenené vlákno umiestnené medzi doskami impregnované roztokom. A v druhom prípade sa kvapalina premení na gélovú formu pomocou zlúčenín kremíka v kompozícii.

Vzhľadom na to, že kvapalný elektrolyt sa v dizajne prakticky nepoužíva, takéto batérie sa nebojí použitia v naklonenej polohe. Neodporúča sa však používať batérie obrátene.

Hlavné výhody gélových zariadení:

1. Nízka hodnota samovybíjania. Preto ich možno dlhodobo skladovať bez potreby nabíjania.
2. Odolnosť voči vibráciám.
3. Hlavnou výhodou je schopnosť batérie dodávať vysoký štartovací prúd bez ohľadu na nabitie zariadenia. A takmer pri plnom vybití. To vám umožní predĺžiť životnosť, pretože po naštartovaní motora bude batéria stále nabitá.
4. Schopnosť odolať veľkému počtu cyklov nabíjania a vybíjania. V priemere je toto číslo asi dvesto.

Hlavnou nevýhodou batérie je jej vysoká citlivosť. Tento typ zariadenia sa musí nabíjať nižším prúdom v porovnaní s tradičnými kyselino-olovenými modelmi. Na nabíjanie batérie je potrebné použiť nabíjačky so špeciálnymi vlastnosťami. Tento typ zariadenia je tiež veľmi náročný na stabilitu parametrov elektrickej siete vozidla.

Pri prevádzke v ťažkých chladných podmienkach je vodivosť gélovitého tekutého roztoku výrazne znížená, takže sa batéria môže správať nesprávne. V ideálnom prípade je životnosť takýchto zariadení približne desať rokov, no v skutočnosti by ste nemali počítať s viac ako siedmimi. V moderných vozidlách sa takéto batérie používajú zriedkavo kvôli ich vysokým nákladom v porovnaní s inými typmi. Sú široko používané v motocyklovej technike, ako aj vo vodných dopravných prostriedkoch.

Kanál Avto-Blogger podrobne hovoril o výhodách a nevýhodách charakteristických pre héliové autobatérie.

Alkalické batérie

Batéria používa alkálie namiesto kyseliny. Zriedka sa používajú v automobilových vozidlách, pretože zo všetkých druhov sú len dva typy štartovacích batérií. Zariadenia sú vybavené plusovými a mínusovými platňami, prvé sú potiahnuté hydroxidom alebo metahydroxidom a druhé sú potiahnuté kadmiom a železom.

Samotné doskové prvky sú inštalované v špeciálnych obaloch, ale sú vyrobené z ocele. Aktívna hmota je stlačená vo vnútri zariadení, čo zvyšuje odolnosť batérie voči vibráciám. Je potrebné vziať do úvahy, že alkalické batérie používajú rôzny počet kladných a záporných elektródových prvkov. Zvyčajne existuje ešte jedna pozitívna zložka. Doskové prvky sú inštalované pozdĺž okrajov konštrukcie a pripojené k krytu batérie.

Hlavné výhody alkalických batérií:

1. Takéto zariadenia ľahko vydržia prebíjanie. Batériu je možné skladovať dlhú dobu bez použitia a jej vlastnosti sa nezhoršia.
2. Alkalické zariadenia fungujú lepšie v chladnejších prostrediach.
3. Tento typ batérie sa vyznačuje nižším samovybíjaním v porovnaní s kyselinovými prístrojmi.
4. V štruktúre nie sú prakticky žiadne škodlivé výpary.
5. Alkalické batérie umožňujú akumulovať veľkú kapacitu na jednotku hmotnosti. Vďaka tomu vám pri použití ako trakčné batérie umožňujú dodávať prúd po dlhú dobu.

Nevýhody typické pre zariadenia alkalického typu:

1. Takéto batérie majú nižšie napätie v porovnaní s olovenými batériami. Výsledkom je, že na dosiahnutie požadovaného parametra pri konštrukcii zariadenia je potrebné kombinovať väčší počet plechoviek. To pomáha zvyšovať celkové rozmery Batéria
2. Náklady na alkalické zariadenia sú oveľa vyššie v porovnaní s kyslými.

V súčasnosti sa alkalické batérie vyrábajú len pre niektoré modely. kamióny. Hlavnou oblasťou ich použitia sú trakčné batérie, ktoré sa inštalujú do skladových zariadení a vysokozdvižných vozíkov. Používanie alkalických zariadení na osobných vozidlách sa zatiaľ neodporúča.

Kanál Nesh24 hovoril o funkciách servisu tohto typu batérie.

Lítium-iónové batérie

Tento typ zariadenia sa považuje za sľubný z hľadiska pomocného zdroja prúdu. Ako nosiče používajú lítiové ióny. Samotný materiál elektródových prvkov sa môže meniť, keď sa táto technológia zlepšuje. Spočiatku sa na to používalo kovové lítium, no časom ho v dôsledku zvýšenej výbušnosti nahradil grafit. Staršie batérie používajú ako kladné prvky oxidy lítia s prídavkom kobaltu alebo mangánu.

Dnes sa namiesto tejto kompozície používajú lítiumferofosfátové zliatiny. Je to spôsobené ich nižšou cenou a zníženou toxicitou. Takéto kompozície sa ľahšie spracovávajú.

Hlavné výhody tohto typu batérie:

1. Vysoká merná elektrická kapacita na jednotku hmotnosti zariadenia.
2. Napätie jednotlivých komponentov je výrazne vyššie v porovnaní s tradičnými olovenými akumulátormi. Tento parameter je 4 volty pre každú plechovku. Klasické batérie majú 2V.
3. Znížený stupeň samovybíjania.

Nevýhody lítium- iónové batérie, nedovoľte ich hromadnú inštaláciu na vozidlá:

1. Takéto batérie sú citlivé na prevádzku pri nízkych teplotách. Keď je vonku mráz, prúd v batérii, ktorú dodáva, klesá.
2. Malý počet cyklov nabíjania a vybíjania, asi päťsto.
3. Starnutie zariadení. Pri dlhodobom skladovaní sa životnosť batérie znižuje v dôsledku poklesu kapacity zariadenia. Za dva roky by sa toto číslo mohlo znížiť o 20 %.
4. Lítium-iónové zariadenia sú citlivejšie na hlboké vybitie.
5. Takéto batérie sa nemôžu pochváliť vysokým výkonom. Toto číslo je príliš nízke na to, aby sa zariadenie dalo použiť ako štartér.

Igor Tsvetkov poskytol video, ktoré podrobne popisuje postup výroby lítium-iónových batérií.

V závislosti od technologického prevedenia

V tomto ohľade sú zariadenia rozdelené na:

• bez dozoru;
• nízka údržba;
• slúžil.

Bezúdržbový

Tento typ batérie sa objavil na moderných autách ešte v 80. rokoch minulého storočia. Tieto batérie sú považované za najdrahšie, ich konštrukcia neposkytuje otvory na pridávanie roztoku elektrolytu. Vyznačujú sa prítomnosťou vysokého štartovacieho prúdu a životnosť je približne o 20-30% vyššia. Pre kvalitnú prevádzku vyžadujú bezúdržbové batérie stabilné napätie v palubnej sieti. Takéto zariadenia nereagujú dobre na dlhodobé pokusy o naštartovanie motora, keď sa vyskytnú poruchy v zapaľovacích alebo energetických systémoch.

Nízka údržba

Majte prístup do každej banky. Pre efektívnu prevádzku vyžadujú občasnú kontrolu objemu a hustoty pracovného roztoku. V praxi tento typ batérie vykazuje dobré výkonové vlastnosti, aj keď z technického hľadiska sú zastarané.

Servisované

Je považovaný za jeden z najlacnejších typov zariadení. Tento typ batérie vyžaduje častú diagnostiku a sledovanie hladiny pracovnej kvapaliny. Vďaka technickým vlastnostiam sa elektrolyt v nich rýchlo odparuje. Hlavnou nevýhodou je zničenie bitúmenového tmelu, ktorý sa používa na upevnenie tela. V dôsledku toho štruktúra stráca svoju tesnosť a koncentrácia kyslých pár v motorový priestor, čo vedie k oxidácii koncových svoriek.

Používateľ Batteryman podrobne hovoril o nuansách Údržba autobatérie.

Špecifikácie batérie

Pri nákupe by ste sa mali pozrieť na nasledujúce technické vlastnosti autobatérií:

• kapacita;
• elektromotorická sila;
• studený kľukový prúd;
• vnútorný odpor a napätie;
• polarita;
• stupeň nabitia;
• dizajnové prvky;
• životnosť a skladovanie;
• samovybíjanie batérie.

Kapacita

Tento parameter umožňuje odhadnúť množstvo elektriny, ktoré batéria vydá, keď sa vybije na minimálnu hodnotu. Hodnota sa meria v ampérhodinách. Menovitá kapacita sa dá určiť pomocou špeciálnej technológie. Batéria sa vybíja, kým napätie nedosiahne 10,5 voltu a vybitie nastane s intenzitou prúdu, ktorá je 4% deklarovaného parametra. Postup sa vykonáva počas dvadsiatich hodín a teplota pracovnej tekutiny počas postupu by mala byť v rozmedzí 18-27 stupňov.

Ak je kapacita batérie 50 Ah, potom je na jej svorky pripojená záťaž 2 ampéry. Môže to byť lampa s výkonom 24 wattov na použitie v 12-voltovom obvode. Zariadenie sa vybíja na 10,5 voltov. Celkový čas na splnenie úlohy pri ideálnom stave batérie bude približne 25 hodín. Počas používania sa indikátor kapacity vždy znižuje a za koniec prevádzky možno považovať moment, keď je tento parameter 40% deklarovaného.

Na presné určenie pracovnej hodnoty budete potrebovať nakladaciu vidlicu, ktorá obsahuje:

• odpor;
• voltmeter;
• kontaktné prvky;
• rukoväť;
• telo zariadenia.

Svorky zariadenia sú pripojené k svorkám batérie, potom musíte zistiť čas, kedy napätie klesne na 6 voltov. Ak batéria funguje perfektne, tento parameter bude najmenej tri minúty. Teplota pracovnej tekutiny by mala byť asi 25 stupňov.

Používateľ Yuri Krym podrobne hovoril o meraní tohto parametra doma.

Hodnota kapacity batérie závisí od niekoľkých charakteristík:

• počet dosiek a typ konštrukcie, v ktorej sú usporiadané;
• hodnota teploty kvapaliny;
• veľkosť vybíjacieho prúdu, ako aj režim vybíjania;
• stupeň opotrebovania zariadenia.

Kapacita je jediný parameter, ktorý umožňuje čo najlepšie charakterizovať stav batérie. Na zvýšenie životnosti kyselinových batérií by ste mali pred nabíjaním zariadenia použiť minimálnu časť z celkového množstva. Ak dôjde k hlbokému vybitiu, životnosť batérie sa výrazne zníži.

Elektromotorická sila

Táto charakteristika určuje hodnotu napätia na svorkách zariadenia bez vplyvu vonkajších zaťažení, bez úniku. Prevádzkový parameter sa meria pomocou testera, ktorým môže byť multimeter alebo voltmeter. Elektromotorickú silu ovplyvňujú dve charakteristiky - hustota pracovného zloženia, ako aj teplota kvapaliny. Čím väčšia je prvá hodnota, tým vyšší je parameter EMF.

Pri teplote batérie 18 stupňov a hustote 1,27 g na cm3 bude elektromotorická sila 2,12 voltov na jednu plechovku. Ak teda batéria pozostáva zo šiestich článkov, celková hodnota bude 12,7 voltov. Pomocou parametra elektromotorickej sily nie je možné presne určiť stav batérie. Táto hodnota vám umožňuje rozpoznať kritické problémy pri prevádzke zariadenia, napríklad skrat platní.

Prúd studenej kľuky

Táto hodnota sa často nazýva počiatočná hodnota. Parameter je vyznačený na puzdre batérie vedľa indikátora kapacity. Na určenie parametra štartovania za studena musí byť batéria ochladená na teplotu -18 stupňov. Potom sa vybije štartovacím prúdom na tridsať sekúnd. V súlade s GOST by táto hodnota mala byť najmenej 8,4 voltov. Po dvoch a pol minútach vybíjania môže tento parameter klesnúť na úroveň najmenej 6 voltov.

Vnútorný odpor a napätie

Táto hodnota obsahuje nasledujúce parametre:

• doskové prvky;
• roztok pracovnej tekutiny;
• separačné zariadenia;
• upevňovacie spoje atď.

Veľkosť vnútorného odporu klesá so zvyšujúcou sa kapacitou batérie. Tento parameter sa zvyšuje s poklesom teploty, ako aj s nabitím zariadenia. Pri pravidelnom používaní auta nie je batéria úplne nabitá približne o 15-20%, preto odborníci odporúčajú pravidelne ju dobíjať. Je to spôsobené fungovaním generátora. Táto jednotka môže produkovať nie viac ako 14,5 voltov, ale zariadenie môže produkovať potrebný náboj, keď je rýchlosť kľukového hriadeľa 2 000 za minútu.

V súlade s tým sa proces nabíjania optimálne vykonáva, keď vozidlo zrýchľuje alebo keď sa vozidlo pohybuje vysokou rýchlosťou po diaľnici. V tomto prevádzkovom režime je úplná obnova kapacity možná len pri prevádzke po dobu dvanástich hodín. Napätie generované generátorovou jednotkou nemožno zvýšiť, pretože to povedie k spusteniu procesu elektrolýzy a odparovaniu kvapaliny.

Používateľ Misha343 hovoril o praktickom výpočte vnútorného odporu autobatérie.

Polarita

Táto charakteristika určuje umiestnenie batérie v motorovom priestore automobilu. V predaji nájdete batérie s priamym a obrátenú polaritu. Nie je ťažké ich rozlíšiť. Otočením zariadenia svorkami smerom k vám, v batérii s priamou polaritou, je záporný pól vpravo a kladný pól vľavo. Ak je charakteristika opačná, potom to bude naopak.

Ruskí výrobcovia vyrábajú batérie s priamou polaritou, zatiaľ čo zahraniční výrobcovia vyrábajú batérie s obrátenou polaritou.

Priamo môže mať rôzne štandardy:

1. Európsky typ 1. Priemer kladného pólu je 1,95 cm a záporného pólu 1,79 cm.
2. Ázijský štandard 3. Pozitívny kontakt má priemer 1,27 cm a negatívny kontakt má priemer 1,11 cm.

Úroveň nabitia

Tento technický parameter je ovplyvnený rôznymi charakteristikami, takže presné určenie jeho hodnoty bude problematické. Zistiť stav nabitia vám umožní iba multifunkčné nabíjacie zariadenie vybavené sofistikovanou elektronikou. Na používanie batérie však stačí poznať odhadované hodnoty. Prevádzkový parameter môže byť určený hodnotou napätia, ako aj hustotou roztoku. Prvá charakteristika pre nabitú batériu s tekutým elektrolytom je približne 12,7 voltu a pre gélové zariadenia je v rozsahu 13-13,4 V.

Tabuľka vzťahu medzi stupňom nabitia a ostatnými parametrami batérie

Dizajnové prvky

Väčšina moderných zariadení pre osobné vozidlá váži asi 14-20 kilogramov. Takmer vždy výrobca uvádza presnú hmotnosť na štítku s ďalšími vlastnosťami a parametrami batérie. V prípade štandardných veľkostí je situácia iná. V predaji nájdete batérie vyrobené v rôznych prevedeniach.

Ale takmer všetky typy zariadení patria do jednej z týchto štandardných veľkostí:

1. Európsky. Zariadenia vyrobené v takomto kryte majú výšku 19 cm Svorky sú inštalované vo výklenkoch konštrukcie.
2. ázijský. V takýchto batériách môže byť výška puzdra od 22 do 25 cm. Koncové svorky vyčnievajú za samotnú konštrukciu batérie.
3. americký. V takýchto zariadeniach sú kontaktné výstupy umiestnené na boku. Ale na ruský trh Nájsť tieto batérie je problematické.

Z hľadiska technologického dizajnu možno všetky batérie rozdeliť do troch typov, ktoré sú opísané vyššie:

• bez dozoru;
• servisované;
• nízka údržba.

Životnosť a skladovanie

Ak sa batéria nepoužíva, jej skladovateľnosť bude krátka. V úplne vybitom stave a bez elektrolytu môže prístroj vydržať až dva roky. Garantovaná životnosť batérie však bude iba jeden rok. Pri dodržaní základných pravidiel aplikácie sa celková životnosť predĺži v priemere o štyri roky. Pri správnej a včasnej údržbe môže byť životnosť batérie až osem rokov.

User Battery Engineer podrobne hovoril o životnosti batérie a nuansách, ktoré ovplyvňujú jej zníženie.

Samovybíjanie batérie

Tento indikátor predstavuje proces znižovania kapacity zariadenia, keď je nečinné. K tomuto postupu dochádza v dôsledku objavenia sa redoxných procesov na elektródových prvkoch rôznych polarít. Ale negatívna časť zariadenia trpí viac, čo je spôsobené interakciou olova z dosiek s kyselinou sírovou z pracovného roztoku. Tento proces vedie k uvoľňovaniu vodíka. Stupeň rozpúšťania olova sa zvyšuje so zvyšujúcim sa parametrom hustoty pracovného roztoku elektrolytu.

Okrem toho môže byť proces samovybíjania vyvolaný nečistotami vytvorenými na povrchu batérie. Pracovný roztok, voda a iné kvapaliny prispievajú k vytvoreniu nepriaznivých podmienok pre fungovanie batérie, najmä jej vybíjanie. K tomu dochádza v dôsledku vytvorenia vodivého filmu medzi kontaktnými svorkami batérie.

Vlastnosti postupu samovybíjania, ktoré majiteľ vozidla potrebuje vedieť:

1. Keď teplota klesne, tento parameter sa zníži a ak dosiahne 0 stupňov, takmer sa zastaví. Preto sa neodporúča skladovanie batérií v horúcich miestnostiach. Batéria musí byť nabitá.
2. Postup samovybíjania sa aktivuje, keď sa životnosť batérie blíži ku koncu. To je uľahčené dobíjaním zariadenia počas hlbokého vybitia.
3. Tento parameter je možné znížiť, ak sa do batérie včas naleje čistá kyselina sírová s destilátom. Tieto látky vytvoria elektrolyt.
4. Samovybíjanie prebieha aktívnejšie do 24 hodín po poslednom nabití batérie.
5. Ak batéria za deň stratí 1 % svojej kapacity, považuje sa to za normálne.

Kanál autokonštrukcie NIk86 podrobne hovoril o dôvodoch samovybíjania zariadení.

Bezpečnostné opatrenia počas prevádzky a údržby batérie

Na zabezpečenie dlhodobej prevádzky zariadenia je potrebné vziať do úvahy nasledujúce nuansy používania:

1. Zariadenie musí byť bezpečne upevnené v motorovom priestore automobilu.
2. Ak sa meria a vymieňa parameter hustoty pracovnej tekutiny, je potrebné použiť ochranné prostriedky. Hovoríme o okuliaroch a gumených rukaviciach. Ak sa elektrolyt dostane na pokožku, postihnuté miesto sa musí ošetriť roztokom vody a sódy bikarbóny.
3. Nie je dovolené vzájomne skratovať svorky batérie. To môže viesť k poruche elektrického zariadenia a dokonca k výbuchu batérie.
4. Pred opätovným nabitím zariadenia musíte odskrutkovať uzávery z plechoviek. Je to potrebné, keď je batéria klasifikovaná ako prevádzkyschopná.
5. Neskladujte batériu, ak je vybitá. To povedie k rýchlej sulfatácii elektródových prvkov, čo má za následok zníženie kapacity zariadenia.
6. Pri pripájaní dbajte na polaritu. Ak je batéria nabitá, jej energetická rezerva je vysoká. Preto, ak sú svorky nesprávne pripojené, batéria sa môže zlomiť.
7. Samostatné otváranie tela zariadenia nie je povolené. Kontakt roztoku elektrolytu s pokožkou spôsobí chemické popáleniny.

Video „Nuansy údržby batérie“

Používateľ Battery Man podrobne porozprával o funkciách prevencie autonehôd. batérie doma.

Autonómne zdroje energie - dobíjacie batérie, sú viditeľné v moderné technológie neoddeliteľnou súčasťou takmer každého projektu. Pre automobilové vozidlá je batéria zároveň konštrukčnou súčasťou, bez ktorej je plná prevádzka vozidla nemysliteľná. Univerzálna užitočnosť batérií je zrejmá. Technologicky však tieto zariadenia stále nie sú úplne dokonalé. Napríklad zrejmá nedokonalosť je indikovaná častým nabíjaním batérií. Samozrejme, relevantnou otázkou je, akým napätím batériu nabíjať, aby sa znížila frekvencia nabíjania a zachovali sa všetky jej výkonové vlastnosti pre dlhú životnosť?

Určenie základných parametrov batérií vám pomôže dôkladne pochopiť zložitosť procesov nabíjania/vybíjania olovených batérií (autobatérií):

• kapacita,
• koncentrácia elektrolytov,
• sila výbojového prúdu,
• teplota elektrolytu,
• samovybíjací efekt.

Kapacita batérie prijíma elektrinu, ktorú vydáva každá jednotlivá batéria počas procesu vybíjania. Hodnota kapacity sa spravidla vyjadruje v ampérhodinách (Ah).

Na tele autobatérie je uvedená nielen menovitá kapacita, ale aj štartovací prúd pri štartovaní auta za studena. Príklad označenia - batéria vyrobená v závode Tyumen

Kapacita vybíjania batérie, uvedená na technickom štítku výrobcom, sa považuje za nominálny parameter. Okrem tohto údaju je pre prevádzku významný aj parameter nabíjacej kapacity. Požadovaná hodnota poplatku sa vypočíta podľa vzorca:

Сз = Iз * Тз

kde: Iз – nabíjací prúd; Тз – čas nabíjania.

Údaj udávajúci vybíjaciu kapacitu batérie priamo súvisí s ďalšími technologickými a konštrukčnými parametrami a závisí od prevádzkových podmienok. Spomedzi konštrukčných a technologických vlastností batérie je kapacita vybíjania ovplyvnená:

• aktívna hmota,
• použitý elektrolyt,
• hrúbka elektródy,
• geometrické rozmery elektród.

Z technologických parametrov je pre kapacitu batérie významný aj stupeň pórovitosti aktívnych látok a receptúra ​​na ich prípravu.

Vnútorná štruktúra olovenej kyseliny autobatérie, ktorý zahŕňa takzvané aktívne materiály - platne mínusových a plusových polí, ako aj ďalšie komponenty

Opomenuté nie sú ani prevádzkové faktory. Ako ukazuje prax, sila vybíjacieho prúdu spárovaného s elektrolytom môže tiež ovplyvniť parameter kapacity batérie.

Vplyv koncentrácie elektrolytu

Nadmerná koncentrácia elektrolytu skráti životnosť batérie. Prevádzkové podmienky batérie s vysokou koncentráciou elektrolytu vedú k zintenzívneniu reakcie, čo má za následok vznik korózie na kladnej elektróde batérie.

Preto je dôležité optimalizovať hodnotu, berúc do úvahy podmienky, v ktorých sa batéria používa a požiadavky stanovené výrobcom vo vzťahu k takýmto podmienkam.

Optimalizácia koncentrácie elektrolytu batérie sa zdá byť jedným z dôležitých aspektov prevádzky zariadenia. Monitorovanie úrovne koncentrácie je povinné

Napríklad pre podmienky s miernym podnebím je odporúčaná úroveň koncentrácie elektrolytu pre väčšinu autobatérií upravená na hustotu 1,25 – 1,28 g/cm2.

A keď je dôležitá prevádzka zariadení vo vzťahu k horúcemu podnebiu, koncentrácia elektrolytu by mala zodpovedať hustote 1,22 - 1,24 g/cm2.

Batérie - vybíjací prúd

Proces vybíjania batérie je logicky rozdelený do dvoch režimov:

1. Dlhé.
2. Krátky.

Prvá udalosť je charakterizovaná výbojom pri nízkych prúdoch počas relatívne dlhého časového obdobia (od 5 do 24 hodín).

Pre druhú udalosť (krátky výboj, výboj štartéra) sú naopak charakteristické veľké prúdy v krátkom časovom úseku (sekundy, minúty).

Zvýšenie vybíjacieho prúdu vyvoláva zníženie kapacity batérie.

Nabíjačka Teletron, ktorá sa úspešne používa na prácu s olovenými autobatériami. Nekomplikovaný elektronický obvod ale vysoká účinnosť

Príklad:

K dispozícii je batéria s kapacitou 55 A/h s prevádzkovým prúdom na svorkách 2,75 A. Za normálnych podmienok životné prostredie(plus 25-26ºС) kapacita batérie je v rozsahu 55-60 A/h.

Ak sa batéria vybije krátkodobým prúdom 255 A, čo je ekvivalentné 4,6-násobnému zvýšeniu menovitej kapacity, menovitá kapacita klesne na 22 A/h. Teda takmer dvojnásobok.

Teplota elektrolytu a samovybíjanie batérie

Vybíjacia kapacita batérií prirodzene klesá, ak teplota elektrolytu klesá. Pokles teploty elektrolytu má za následok zvýšenie stupňa viskozity kvapalnej zložky. V dôsledku toho sa zvyšuje elektrický odpor účinnej látky.

Odpojený od spotrebiteľa, úplne neaktívny, má schopnosť stratiť kapacitu. Tento jav sa vysvetľuje chemickými reakciami vo vnútri zariadenia, ktoré prebiehajú aj za podmienok úplného odpojenia od záťaže.

Obidve elektródy – negatívna aj pozitívna – sú ovplyvnené redoxnými reakciami. Vo väčšej miere však proces samovybíjania zahŕňa elektródu so zápornou polaritou.

Reakcia je sprevádzaná tvorbou vodíka v plynnej forme. So zvýšením koncentrácie kyseliny sírovej v roztoku elektrolytu dochádza k zvýšeniu hustoty elektrolytu z hodnoty 1,27 g/cm 3 na 1,32 g/cm 3 .

To je úmerné 40% zvýšeniu rýchlosti samovybíjania na zápornej elektróde. Zvýšenie rýchlosti samovybíjania je tiež zabezpečené kovovými nečistotami obsiahnutými v štruktúre elektródy so zápornou polaritou.

Samovybíjanie autobatérie po dlhšom skladovaní. Pri úplnej nečinnosti a bez záťaže batéria stratila značnú časť svojej kapacity.

Je potrebné poznamenať: akékoľvek kovy prítomné v elektrolyte a iných zložkách batérií zvyšujú efekt samovybíjania.

Keď sa tieto kovy dostanú do kontaktu s povrchom zápornej elektródy, spôsobia reakciu, ktorá vedie k uvoľneniu vodíka.

Niektoré z existujúcich nečistôt pôsobia ako nosič náboja z kladnej elektródy na zápornú elektródu. V tomto prípade prebiehajú reakcie redukcie a oxidácie kovových iónov (teda opäť proces samovybíjania).

Existujú aj prípady, keď sa batéria vybije kvôli nečistotám na obale. V dôsledku kontaminácie sa vytvorí vodivá vrstva, ktorá skratuje kladné a záporné elektródy

Okrem vnútorného samovybíjania nemožno vylúčiť ani vonkajšie samovybíjanie autobatérie. Dôvodom tohto javu môže byť vysoký stupeň znečistenia povrchu puzdra batérie.

Napríklad sa na kryt rozlial elektrolyt, voda alebo iné technické kvapaliny. Ale v tomto prípade je efekt samovybíjania ľahko eliminovaný. Musíte len vyčistiť puzdro na batériu a udržiavať ho vždy čisté.

Nabíjanie autobatérií

Vychádzajme zo situácie, keď je zariadenie neaktívne (vypnuté). Aké napätie alebo prúd by som mal použiť na nabíjanie autobatérie, keď je zariadenie v sklade?

V podmienkach skladovania batérie je hlavným účelom nabíjania kompenzácia samovybíjania. V tomto prípade sa nabíjanie zvyčajne vykonáva s nízkymi prúdmi.

Rozsah hodnôt nabíjania je zvyčajne od 25 do 100 mA. V tomto prípade musí byť nabíjacie napätie udržiavané v rozsahu 2,18 - 2,25 voltov vo vzťahu k jednej batérii.

Výber podmienok nabíjania batérie

Nabíjací prúd batérie sa zvyčajne upraví na určitú hodnotu v závislosti od zadanej doby nabíjania.

Príprava autobatérie na nabíjanie v režime, ktorý je potrebné určiť s prihliadnutím na technologické vlastnosti a Technické parametre pri prevádzke batérie

Ak teda plánujete nabíjať batériu 20 hodín, za optimálny parameter nabíjacieho prúdu sa považuje 0,05 C (teda 5 % nominálnej kapacity batérie).

V súlade s tým sa hodnoty úmerne zvýšia, ak sa zmení jeden z parametrov. Napríklad pri 10-hodinovom nabíjaní bude prúd už 0,1C.

Nabíjanie v dvojstupňovom cykle

V tomto režime sa spočiatku (prvá fáza) nabíja prúdom 1,5 C, kým napätie na samostatnej banke nedosiahne 2,4 voltu.

Potom sa nabíjačka prepne do režimu nabíjacieho prúdu 0,1 C a pokračuje v nabíjaní až do naplnenia kapacity po dobu 2 - 2,5 hodiny (druhý stupeň).

Nabíjacie napätie v režime druhého stupňa sa pohybuje medzi 2,5 - 2,7 V pre jednu plechovku.

Režim núteného nabíjania

Princíp núteného nabíjania spočíva v nastavení hodnoty nabíjacieho prúdu na 95% nominálnej kapacity batérie - 0,95C.

Metóda je pomerne agresívna, ale umožňuje takmer úplne nabiť batériu len za 2,5-3 hodiny (v praxi 90%). Nabitie na 100 % kapacity v nútenom režime bude trvať 4 – 5 hodín.

Kontrolný tréningový cyklus

Prax prevádzky automobilových batérií ukazuje pozitívny výsledok, keď sa kontrolný a tréningový cyklus aplikuje na nové batérie, ktoré ešte neboli použité.

Pre túto možnosť je optimálne nabíjanie s parametrami vypočítanými podľa jednoduchého vzorca:

I = 0,1 * C20;

Nabíjajte, kým napätie na jednej banke nedosiahne 2,4 V, potom sa nabíjací prúd zníži na hodnotu:

I = 0,05 * C20;

S týmito parametrami proces pokračuje až do úplného nabitia.

Kontrolný a tréningový cyklus zahŕňa aj nácvik vybíjania, kedy sa batéria vybíja malým prúdom 0,1 C na celkovú úroveň napätia 10,4 voltov.

V tomto prípade sa stupeň hustoty elektrolytu udržiava na 1,24 g/cm3. Po vybití sa zariadenie nabíja podľa štandardných metód.

Všeobecné zásady nabíjania olovených akumulátorov

V praxi sa používa niekoľko metód, z ktorých každá má svoje ťažkosti a je sprevádzaná rôznymi výškami finančných nákladov.

Rozhodnúť sa, ako nabiť batériu, nie je ťažké. Ďalšou otázkou je, aký výsledok sa získa použitím tejto alebo tej metódy

Najdostupnejšie a jednoduchá metóda Za jednosmerný náboj sa považuje napätie 2,4 - 2,45 voltov/článok.

Proces nabíjania pokračuje, kým prúd nezostane konštantný po dobu 2,5-3 hodín. Za týchto podmienok sa batéria považuje za plne nabitú.

Technika kombinovaného nabíjania si medzitým získala väčšie uznanie medzi motoristami. V tejto možnosti je princíp obmedzenia počiatočného prúdu (0,1C) až do dosiahnutia špecifikovaného napätia.

Proces potom pokračuje pri konštantnom napätí (2,4V). Pre tento obvod je prípustné zvýšiť počiatočný nabíjací prúd na 0,3 C, ale nie viac.

Batérie pracujúce vo vyrovnávacom režime sa odporúča nabíjať pri nízke napätie. Optimálne hodnoty nabitia: 2,23 – 2,27 voltov.

Hlboké vybitie - odstránenie následkov

V prvom rade je potrebné zdôrazniť: obnovenie nominálnej kapacity batérie je možné, ale len za podmienky, že nedošlo k viac ako 2-3 hlbokým vybitiam.

Nabíjanie sa v takýchto prípadoch vykonáva konštantným napätím 2,45 V na nádobu. Je tiež povolené nabíjať prúdom (konštantným) 0,05C.

Proces obnovy batérie môže vyžadovať dva alebo tri samostatné cykly nabíjania. Na dosiahnutie plnej kapacity sa nabíjanie najčastejšie vykonáva v 2-3 cykloch.

Ak sa nabíjanie vykonáva s napätím 2,25 - 2,27 voltov, odporúča sa proces vykonať dvakrát alebo trikrát. Pretože pri nízkych napätiach nie je možné vo väčšine prípadov dosiahnuť nominálnu kapacitu.

Samozrejme, pri procese obnovy treba brať do úvahy vplyv okolitej teploty. Ak je okolitá teplota v rozsahu 5 – 35ºС, nabíjacie napätie nie je potrebné meniť. Za iných podmienok bude potrebné upraviť poplatok.

Video o kontrolnom a tréningovom cykle batérie

Značky:

Túto otázku si pravidelne kladú zákazníci, ktorí si kupujú kolesové motory, príslušenstvo a batérie pre vlastnú prestavbu bicyklov na elektrickú trakciu. Na prvý pohľad sa môže zdať, že v elektronických stavebniciach neexistujú žiadne aktuálne limity a musíte si ich predstaviť sami. V skutočnosti to nie je pravda.

Olovené aj lítium-iónové batérie dokážu krátkodobo vydržať maximálne prúdy až 10 s bez zničenia – teda vybíjací prúd, ktorý je 10-násobkom ich menovitej kapacity. Napríklad olovené akumulátory s kapacitou 12 ampér hodín môžu byť krátkodobo zaťažené prúdom 120 ampérov a lítium-iónové akumulátory s kapacitou 10 ampérov môžu krátkodobo dodať prúd 100 ampérov.

Pri konštantnom zaťažení sa však tieto hodnoty musia znížiť najmenej 2 krát, to znamená na 5 s. V lítiových batériách Volta bikes je toto obmedzenie implementované v elektronickom bezpečnostnom obvode zabudovanom do batérie. Obmedzuje vybíjací prúd na bezpečnú hodnotu 5 s a napätie na 30 voltov. Pri prekročení záťaže alebo poklese napätia pod nastavené limity obvod odpojí batériu od motora kolesa, čím ju ochráni a zabezpečí odhadovanú životnosť cca 5 rokov.

Olovené batérie takýto obvod nemajú. Tu je maximálny vybíjací prúd obmedzený samotným regulátorom - na maximálnu hodnotu špecifikovanú v jeho charakteristike. Keď napätie klesne pod 10,5 voltu (na základe jednej olovenej batérie), ovládače Volta bikes tiež odpoja batérie od motora kolesa, aby sa zabránilo sulfatácii a zničeniu. Okrem toho musí obvod elektrobicykla nevyhnutne obsahovať poistku alebo istič, ktorý slúži ako ochrana nielen pred skrat, ale aj z preťaženia. Pri prestavbe bicykla na elektrickú energiu sami odporúčame nainštalovať 20-ampérový istič.

Teda náhodné alebo aj úmyselné prekročenie bezpečných prevádzkových limitov olovených resp lítiové batérie Bicykle Volta - to nebude fungovať. Ďalšou otázkou je, že úplne vybitú batériu akéhokoľvek druhu treba nabiť čo najrýchlejšie a v žiadnom prípade sa kategoricky neodporúča nechávať elektrobicykel s vybitými batériami na zimu niekde v garáži. Takéto akcie vedú k rýchlemu zlyhaniu všetkých typov batérií pre elektrické vozidlá.

Ďalšou mylnou predstavou je, že batérie je potrebné nabíjať až po ich úplnom vybití – teda údajne uvedené v technické vlastnosti ah maximálny počet cyklov nabíjania a vybíjania. Zamyslite sa nad tým: ak to urobíte s batériou vlastného auta - napríklad jazdíte s chybným generátorom a po cestách nabíjate batériu doma - od nabíjačka, potom v tomto prevádzkovom režime štartovacia batéria vydrží najlepšie 2-3 mesiace.

1

A gélové olovené batérie pre elektrobicykle, ako aj batérie AGM, sa líšia od štartovacích batérií len tým, že ich elektródy sú hrubšie a sú lepšie upevnené v puzdre, aby sa zabránilo odlupovaniu aktívnej hmoty. Preto ich treba nabíjať čo najčastejšie – po každej jazde. To isté platí pre lítium-iónové batérie pre elektrické bicykle.

Čo sa týka veľkých vybíjacích prúdov, treba pamätať na to, že čím vyšší je vybíjací prúd, tým rýchlejšie úplne vybije batérie elektrobicykla alebo elektrokolobežky. Prúd s konštantným zaťažením 1s - vybije sa kvalitné batérie akýkoľvek typ za 1 hodinu; prúd 2s - za pol hodinu a 4s - len za 15 minút. Kam sa s takouto spotrebou elektriny dostanete?

Preto odporúčame:
Po prvé, šetrite elektrinu, ak potrebujete zvýšiť dojazd (prečítajte si článok na túto tému), po druhé, ak sa batérie vybijú za menej ako 50-60 minút v štandardných režimoch pre vás, je to dôvod na zamyslenie o ich výmene za výkonnejšie.

Koncept kapacity batérie

Kapacita batérie je jednou z jej najdôležitejších technických vlastností. Pod týmto pojmom sa rozumie množstvo času, počas ktorého je zdroj autonómnej energie schopný napájať k nemu pripojené elektrické spotrebiče. Inými slovami, toto je maximálne množstvo elektriny akumulovanej batériou počas úplného nabíjacieho cyklu. Jednotkou kapacity je Ah (ampérhodina), pre malé batérie je to mAh (miliampérhodina).

Príklad výpočtu požadovanej kapacity

Ako viete, výpočet spotreby energie sa robí vo W a kapacita batérie pre UPS je v Ah. Na výpočet potrebnej kapacity batérie na napájanie konkrétneho zariadenia je potrebné vykonať určitý prepočet. Pre lepšie pochopenie sa pozrime na konkrétny príklad. Povedzme, že existuje kritická záťaž 500 W, ktorá vyžaduje zálohu na 3 hodiny. Keďže množstvo naakumulovanej energie závisí nielen od kapacity batérie, ale aj od jej napätia, pre výpočet vydelíme celkový výkon redundantného zariadenia ich prevádzkovým napätím (často zamieňaným s napätím nečinný pohyb plne nabitá batéria). Pre štandardnú 12V batériu bude požadovaná kapacita batérie:

Q= (Pt)/Vk

kde Q je požadovaná kapacita batérie, Ah;

V – napätie každej batérie, V;

t – čas rezervácie, h;

k je koeficient využitia kapacity batérie (množstvo elektrickej energie, ktoré môžu spotrebitelia použiť).

Potreba zaviesť koeficient je spôsobená možnosťou neúplného nabitia batérie. Okrem toho silné (hlboké) vybitie po malom počte cyklov nabitia a vybitia vedie k predčasnému opotrebovaniu a zlyhaniu batérie. Napríklad ak nová batéria vybitie o 30 % svojej celkovej kapacity a potom ho ihneď nabiť, je schopné vydržať asi 1000 takýchto cyklov. Ak sa hodnota vybitia zníži na 70 %, počet týchto cyklov sa zníži približne o 200.

Celkovo sme zistili, že na napájanie tejto záťaže počas špecifikovaného časového obdobia bude potrebné:

Q= 500,3/ 12,0,7 = 178,6 Ah.

Toto je minimálna požadovaná kapacita batérie pre daný prípad. V ideálnom prípade je lepšie brať zdroj energie s malou rezervou (asi 20%), aby ste ho zakaždým úplne nevybili - pomôže to zachovať výkon batérie čo najdlhšie.

Q = 178,6 1,2 = 214,3 Ah.

To znamená, že na vyriešenie tohto problému je potrebné zakúpiť batérie s celkovou kapacitou minimálne 215 Ah. Pri použití UPS v spojení s generátorom sa odporúča znížiť kapacitný korekčný faktor na 0,4, pretože v takejto kombinácii sa najčastejšie používajú batérie na udržanie nepretržitého napájania, kým sa elektrocentrála nezapne a celá záťaž sa prepne na to. Navyše, ak hodnota koeficientu 0,4 zahŕňa stratu kapacity batérie počas jej starnutia, kvôli zvláštnosti pulzný menič a iné, potom v priemere môže vybitie batérie dosiahnuť 50 % jej nominálnej kapacity.

V prípade, že sa na zálohovanie záťaže používa niekoľko batérií, množstvo energie v nich akumulovanej je absolútne nezávislé od typu ich zapojenia - paralelné, sériové alebo zmiešané. Berúc do úvahy túto vlastnosť, je potrebné nahradiť napätie jednej batérie do vzorca na určenie celkovej kapacity batérií, ale v tomto prípade je povolené používať iba batérie s rovnakými technickými vlastnosťami.

Indikátory batérií, s ktorými je nerozlučne spojený pojem kapacita

1. Závislosť kapacity batérie od jej vybíjacieho prúdu.

Táto závislosť je založená na nasledujúcej skutočnosti: keď je chránená záťaž pripojená k batérii bez použitia meniča, množstvo prúdu spotrebovaného batériou zostáva nezmenené. V tomto prípade sa doba prevádzky pripojených elektrických spotrebičov určí ako pomer zvolenej kapacity k spotrebenému prúdu. V známejšej forme je tento vzorec napísaný takto:

kde Q je kapacita batérie, Ah (mAh);

T – doba vybitia batérie, hodiny.

Ak máme čo do činenia s veľkou spotrebou prúdu, potom sú skutočné ukazovatele výkonu často nižšie ako nominálne ukazovatele uvedené v pase.

1. Závislosť kapacity batérie od energie

Dnes je medzi užívateľmi úplne bežné, že kapacita batérie je hodnota, ktorá plne charakterizuje jej elektrickú energiu, akumulovanú batériou pri jej 100% nabití. Toto tvrdenie nie je úplne správne. Tu je tiež potrebné urobiť výhradu, že schopnosť batérie akumulovať energiu priamo závisí od jej napätia a čím je vyššie, tým viac energie môže batéria akumulovať. V skutočnosti je elektrická energia definovaná ako súčin nabíjacieho prúdu, napätia batérie a doby toku tohto prúdu:

kde W je energia akumulovaná batériou, J;

U – napätie batérie, V;

I – konštantný vybíjací prúd batérie, A;

T – doba vybitia batérie, hodiny.

Na základe skutočnosti, že súčin prúdu a času nabíjania nám udáva kapacitu batérie (ako je uvedené vyššie), ukazuje sa, že elektrická energia batérie sa zistí vynásobením menovitého napätia batérie a jej kapacity:

kde W je energia akumulovaná batériou, Wh;

Q – kapacita batérie, Ah;

U – napätie batérie, V.

o sériové pripojenie niekoľko batérií rovnakej kapacity, celkový ukazovateľ tohto zväzku sa rovná súčtu kapacít všetkých batérií zahrnutých v jeho zložení. V tomto prípade bude energia výsledného akumulátora určená ako súčin elektrickej energie jednej batérie a ich počtu.

1. Koncept energetickej kapacity batérie

Nemenej užitočným ukazovateľom pre spotrebiteľa nabíjateľných batérií je ich energetická kapacita, meraná v jednotkách ako W/článok. Tento koncept charakterizuje schopnosť batérie po určitú krátku dobu, ktorá najčastejšie nie je dlhšia ako 15 minút, v režime konštantného napájania. Tento ukazovateľ je najrozšírenejší v USA, ale v V poslednej dobe získava na popularite medzi spotrebiteľmi v mnohých iných krajinách. Na približný výpočet kapacity batérie meranej v Ah na základe jej energetickej kapacity vo W/článok počas 15 minút použite vzorec:

W – energetická kapacita batérie, W/článok.

1. Koncept rezervnej kapacity batérie

Pre autobatérie sa rozlišuje ďalšia charakteristika - rezervná kapacita, ktorá indikuje schopnosť batérie napájať elektrické zariadenie idúceho automobilu, keď štandardný generátor vozidla nefunguje. Tento parameter je tiež známejší v USA a nazýva sa „rezervná kapacita“. Meria sa v minútach vybitia batérie s aktuálnou hodnotou 25 A. Na približnú hodnotu nominálnej kapacity batérie na základe indikátora jej rezervnej kapacity, ktorá je uvedená v minútach, musíte použiť vzorec:

kde Q je kapacita batérie, Ah;

T – rezervná kapacita batérie, min.

Kapacita batérie a nabíjanie (nabíjanie)

Ďalšou pomerne populárnou mylnou predstavou je identifikácia pojmov kapacita batérie a jej nabitie (nabíjanie). Poďme bodkovať ja. Kapacita sa vzťahuje na maximálny potenciál batérie, to znamená množstvo energie, ktoré dokáže akumulovať v plne nabitom stave. Náboj zase predstavuje energiu potrebnú na napájanie záťaže v autonómnom režime. Záver je teda taký, že množstvo nabitia tej istej batérie sa môže líšiť v závislosti od času nabíjania batérie a veľkosť jej kapacity vo vybitom a nabitom stave je rovnaká. Tu môžeme nakresliť analógiu s pohárom, do ktorého sa naleje voda. Objem prístroja bude reprezentovať kapacitu – to je hodnota, ktorá nezávisí od toho, či je pohár plný alebo prázdny a nalievaná voda je náboj.

Od akých ďalších faktorov závisí kapacita batérie?

Vybíjací prúd

Indikátory kapacity batérie, ktoré nájdete v ich technickej dokumentácii a na obale výrobku, uvádza výrobca na základe výsledkov skúšobných meraní vykonaných podľa vyššie uvedeného vzorca (Q = I T) pri štandardnej dobe vybíjania (10, 20, 100 hodín atď.). Podľa toho je určená kapacita - Q10, Q20 a Q100, ako aj vybíjací prúd - I10, I20 I100. V tomto prípade sa množstvo prúdu pretekajúceho záťažou s dobou vybíjania 20 hodín určí podľa vzorca:

Podľa tejto logiky môžeme predpokladať, že počas štvrťhodinového výboja (15 minút) sa prúd rovná Q20 x 4. Nie je to však tak, ako ukazuje prax v prípade 15-; minútového vybitia nebude kapacita štandardnej olovenej batérie väčšia ako polovica jej menovitej kapacity. V súlade s tým bude hodnota parametra I0,25 o niečo menšia ako Q20 x 2. Z toho môžeme vyvodiť záver, že charakteristiky ako čas a vybíjací prúd nie sú navzájom úmerné.

Konečné vybíjacie napätie

Pri každom vybití batérie napätie na nej postupne klesá a po dosiahnutí takzvaného konečného vybíjacieho napätia je bezpodmienečne nutné batériu odpojiť. Navyše, čím nižšia je táto charakteristika, tým vyššia bude skutočná kapacita batérie. Výrobcovia spravidla uvádzajú vlastné batérie minimálna hodnota konečného vybíjacieho napätia, ktorá zase závisí od prúdu použitého na vytvorenie výboja. Existujú situácie, keď napätie zdroja energie klesne pod túto hodnotu (zabudli včas vypnúť batériu alebo to nebolo možné urobiť, pretože nebolo možné odpojiť záťaž na dlhú dobu). Vtedy nastáva jav nazývaný hlboké vybitie batérie. Ak sa batéria často nechá hlboko vybiť, môže rýchlo zlyhať.

Opotrebenie batérie

Ako je všeobecne akceptované, nová batéria má nominálnu kapacitu (tú, ktorú uvádza výrobca). Skutočná hodnota tohto ukazovateľa sa však môže mierne líšiť – môže byť nižšia ako deklarovaná z dôvodu dlhodobého skladovania, alebo po niekoľkých cykloch úplného nabitia a vybitia a krátkodobej prevádzke v režime vyrovnávacej pamäte sa môže mierne zvýšiť. Ďalšie používanie batérie, ako aj jej skladovanie, vedie vždy k fyzickému opotrebovaniu zdroja energie, jeho starnutiu a postupnému zlyhaniu.

Teplota

Taký dôležitý faktor, akým je teplota okolia v mieste, kde sa batéria používa, výrazne ovplyvňuje jej kapacitu. Ak teplota stúpne z 20 °C na 40 °C, kapacita batérie sa zvýši o 5 % a pri poklese na 0 °C sa zníži v priemere o 15 %. Ďalšie zníženie teploty vzduchu vedie k poklesu tohto parametra o ďalších 25% v porovnaní s nominálnou hodnotou.

Ako skontrolovať kapacitu batérie?

Veľmi často stojí majiteľ použitej batérie pred úlohou určiť jej zvyškovú kapacitu. Za klasický a česť najspoľahlivejším a najefektívnejším spôsobom kontroly skutočnej kapacity batérie sa považuje skúšobné vybitie. Tento termín sa vzťahuje na nasledujúci postup. Batéria sa najskôr úplne nabije, potom sa vybije jednosmerným prúdom a meria sa čas, za ktorý sa úplne vybije. Potom sa kapacita batérie vypočíta pomocou už známeho vzorca:

Pre väčšiu presnosť výpočtu je lepšie zvoliť hodnotu konštantného vybíjacieho prúdu tak, aby doba vybíjania bola cca 10 alebo 20 hodín (závisí to od doby vybíjania, pri ktorej bola výrobcom vypočítaná nominálna kapacita batérie). Potom sa získané údaje porovnajú s údajmi z pasu a ak je zostatková kapacita o 70 – 80 % menšia ako nominálna kapacita, je potrebné batériu vymeniť, pretože je to jasný znak silného opotrebovania batérie a jej ďalšie opotrebovanie prebiehať zrýchleným tempom.

Hlavnými nevýhodami tejto metódy sú zložitosť a náročná implementácia, ako aj potreba vyradiť batérie z prevádzky na pomerne dlhú dobu. Dnes má väčšina zariadení, ktoré na svoju prevádzku používajú nabíjateľné batérie, funkciu autodiagnostiky - rýchla (za pár sekúnd) kontrola stavu a výkonu energetických zdrojov, ale presnosť takýchto meraní nie je vždy vysoká.

Pozrime sa na označovanie LiPo batérií na príklade batérie, ktorá má nasledujúce nápisy:

• 3000 - kapacita v mAh (mAh);
• 11,1 V- menovité napätie;
• 3S- počet a poradie zapojenia plechoviek (jednotlivé batérie, z ktorých je batéria zostavená) - to znamená, že batéria je zapojená do série z 3 batérií, to znamená, že kapacita batérie bude 3000 mAh a napätie bude 3,7 x3 = 11,1 V;
• 20C- vybíjací prúd (na batérii 3000 mAh znamená, že maximálny trvalý vybíjací prúd je 20*3000=60000 mA=60A).

Napätie

Na batériách je namiesto napätia napísaný počet článkov.

Napätie jednej banky je 3,7 V. Podľa toho sa 3 banky rovnajú 11,1 V.

Počet plechoviek je označený písmenom S.

Vybíjací prúd

Označené písmenom C a množstvo kapacitných koeficientov.

Napríklad, ak je na batérii uvedená 20C a jej kapacita je 3000 mAh (3 Ah),
potom je výstupný prúd 3 Ah * 20 C = 60 A

Špičkový vybíjací prúd

Prúd, ktorý môže batéria krátkodobo dodať (čo je tiež uvedené v charakteristike). Zvyčajne je to 10-30 s.

Označuje sa rovnakým spôsobom ako vybíjací prúd druhým číslom.

20C-30C znamená, že vybíjací prúd je 20C a špičkový prúd je 30C.

Kapacita

Udáva sa v mAh (miliampérhodina). 1000 mA/h = 1 A/h.

Nabíjanie batérií.

LiPo batérie sa nabíjajú prúdom 1C (ak nie je na samotnej batérii uvedené inak, v poslednej dobe sa objavili s možnosťou nabíjania prúdom 2 a 5C). Štandardný nabíjací prúd batérie je 1000 mAh – Ampere. Pre 2200 batériu to bude 2,2 ampérov atď.
Počítačom riadená nabíjačka počas nabíjania vyvažuje batériu (vyrovnáva napätie na každom bloku batérií). Aj keď je možné nabíjať 2S batérie bez pripojenia balančného kábla, dôrazne odporúčame vždy pripojte vyvažovací konektor! 3S a veľké zostavy by sa mali nabíjať len s pripojeným vyvažovacím káblom! Ak sa nepripojíte a jedna z plechoviek dosiahne viac ako 4,4 voltu, čaká vás nezabudnuteľný ohňostroj!
Batéria sa nabíja na 4,2 voltu na článok (zvyčajne o niekoľko milivoltov menej).

Režim úložiska.

Na počítačovej nabíjačke môžete LiPo prepnúť do režimu skladovania a batéria sa nabije/vybije na 3,85 V na článok. Plne nabité batérie sa vybijú, ak sa skladujú dlhšie ako 2 mesiace (možno menej). Vraj sú tiež úplne vybití, ale na dlhšie obdobie.

Vykorisťovanie.

Vypúšťanie LiPo batéria menej ako 3 volty na nádobu sa neodporúča - môže zomrieť. Regulátory motora majú funkciu vypnutia motora, keď nastane tento stav. Používame z alebo . Odporúčame tiež použiť. Je pripojený ku konektoru balancéra a keď zapípa, je čas pristáť.
Keď motor spotrebuje viac prúdu, ako dokáže dodať batéria, LiPo má tendenciu napučiavať a odumierať. Takže to musíte prísne sledovať!
Teraz existujú nano-tech batérie s prúdovým výstupom 25-50C.

Príprava na prácu.

Príprava LiPo na použitie je veľmi jednoduchá – stačí ju nabiť a je to! :)
Tento typ batérie nemá pamäťový efekt (nie je potrebné ju pred nabíjaním znovu vybíjať), nie je potrebné cyklovanie - cykly nabíjania a vybíjania pred použitím.
Ak nabíjate v teréne, mali by ste hľadať batérie so zrýchleným nabíjaním, sú označené Fast Charge 2C alebo 5C. Teoreticky môžu byť nabíjané prúdom 33 ampérov!
Nabíjačka má maximálne 5A, no aj tým sa skráti nabíjanie z 50 minút na 20! (batéria 1000 mAh)