Глава 43 Аккумуляторная батарея (АКБ). Назначение, устройство и типы
10.2.1 Назначение аккумуляторной батареиАккумуляторная батарея обеспечивает электрическим током все потребители, пока двигатель не работает или работает на очень малых оборотах, также является резервным источником питания в случае выхода из строя генератора.
Внимание
В случае выхода из строя генератора не стоит затягивать с его ремонтом, необходимо сразу решать возникшую проблему. Длительное использование исключительно АКБ может вывести ее из строя, причем в самый неподходящий момент.
Одним из основных функциональных назначений АКБ является пуск двигателя с помощью стартера.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
10.2.2 Устройство аккумуляторной батареи
В аккумуляторной батарее происходит преобразование химической энергии в электрическую.
Химия в том, что взяли и поместили в раствор серной кислоты две пластины, состоящие из свинца, и на пластинах сделали выводы (рисунок 10.1). Подсоединили к выводам два провода от генератора, начали вращать его, чтобы тот выделял электрический ток и зарядили АКБ (пока аккумулятор заряжается, он является потребителем тока). В данном случае электрическая энергия преобразовалась в химическую – аккумулятор зарядился. Отсоединили от выводов генератор и подсоединили, например, лампочку, и она загорелась! Потому что начался процесс преобразования химической энергии в электрическую. Прелесть данной конструкции в том, что процессы зарядки и разрядки можно производить многократно. И если соблюдать основные, довольно несложные, правила эксплуатации АКБ, она может прослужить долгое время.
Простейший аккумулятор состоит из двух пластин, помещенных в корпус (его еще называют банкой), этот корпус заполнен раствором серной кислоты (который называется электролитом) и закрыт сверху крышкой. В крышке имеются отверстия, через которые выведены по два вывода от каждой из пластин (положительный и отрицательный).
Рисунок 10.1 Принцип работы аккумуляторной батареи.
Любая АКБ состоит из нескольких (чаще шести) простейших батарей, описанных выше. Почему именно шести? Бортовая сеть автомобиля рассчитана на 12 вольт, а значит и аккумуляторная батарея должна выдавать столько же. Ввиду своих габаритных размеров одна банка (две пластины) обеспечивает напряжение приблизительно в 2 вольта. Для получения 12 вольт положительные и отрицательные пластины соединяют последовательно и делают два общих вывода – положительный и отрицательный (смотрите рисунок 10.2).
Примечание
Аккумуляторная батарея должна иметь такие габаритные размеры, чтобы оптимально вписаться в ограниченное пространство моторного отсека автомобиля.
Рисунок 10.2 Устройство аккумуляторной батареи.
На многих современных автомобилях для предотвращения кражи головного модуля аудиосистемы существует своеобразная защита, которая блокирует аудиомагнитолу после отключения отрицательной клеммы от аккумуляторной батареи.
Примечание
Стоит помнить, что в некоторых современных автомобилях после отключения АКБ и повторного подключения бортовой компьютер может вывести сообщение об ошибке, которое можно сбросить с помощью специализированного оборудования на СТО.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
10.2.3 Типы АКБ
По принципу необходимости обслуживания аккумуляторные батареи разделяют на: обслуживаемые и необслуживаемые. Одним из подтипов обслуживаемых стали малообслуживаемые АКБ. На данный момент применение обслуживаемых АКБ сведено к минимуму. Названия типов аккумуляторных батарей говорят сами за себя.
Основа свинцово-кислотных АКБ, о которых идет речь в данной главе, — жидкий электролит. Однако технологии производства батарей шагнули далеко вперед и сейчас довольно часто можно встретить АКБ, выполненные на базе технологии AGM, в которой сам электролит абсорбирован в стеклянных волокнах. Также не стоит забывать и о набирающих популярность гелевых АКБ (GEL), в них электролит загущен с помощью силикагеля до гелеобразного состояния.
Из-за большого многообразия типов АКБ возникло много споров относительно эффективности и стойкости каждого из них. Если по существу, то нет одного, идеального для всех эксплуатационных условий аккумулятора. Ибо, выигрывая в чем-то одном, любой тип АКБ обязательно существенно проигрывает в чем-нибудь другом. Так, например, столь популярные необслуживаемые «кальциевые» аккумуляторы имеют очень низкие показатели саморазряда и не требуют к себе какого-либо внимания, однако они очень сильно «боятся» глубоких разрядов (как пример, при многократных коротких поездках в зимний период).
Примечание
Во время зарядки АКБ происходит закипание электролита, но закипание не в бытовом понимании этого слова, просто происходит расщепление воды на кислород и водород (появляются пузырьки). Составная часть электролита – вода – выкипает, а плотность электролита, соответственно, растет. Чтобы привести плотность электролита в норму, доливают дистиллированную воду.
Внимание
Одной из существенных опасностей при плановой зарядке АКБ является выделение водорода из электролита. И вроде мало, но и взорваться может. Поэтому при обслуживании и эксплуатации АКБ необходимо соблюдать все меры предосторожности.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
10.
2.3.a Полярность АКБПолярность указывает на расположение отрицательного и положительного выводов батареи. Полярность бывает прямой и обратной.
Примечание
Чтобы узнать, какая полярность на вашей АКБ, установите ее к себе той стороной, ближе к которой смещены выводы. Посмотрите, какой из выводов обозначен знаком «+», а какой — знаком «-». Если «+» находится слева, значит полярность прямая, если справа – обратная.
Задать вопрос преподавателю
10.2.3.b Номинальная емкость
Номинальная емкость (обозначается С20) — количество электричества (в А·ч), которое способна отдать АКБ при 20-часовом режиме разряда током, численно равным 0,05 номинальной емкости до напряжения на выводах 10,5 В при температуре электролита 25 °С.
Внимание
Следует всегда помнить о том, что на автомобиль следует устанавливать АКБ той емкости, которая указана заводом-изготовителем транспортного средства.
В принципе, ничего страшного не случится, и первое время будет радовать резвый пуск двигателя, но не стоит забывать о том, что возможности генератора не безграничны, а условия эксплуатации автомобиля могут быть очень суровы. Как следствие, батарея большей емкости будет постоянно недополучать энергию для восстановления — не будет заряжаться на 100%, что в скором времени приведет к выходу ее из строя.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
10.2.3.c Резервная емкость
Резервная емкость (обозначается Cр) – время разряда в минутах полностью заряженной батареи током 25 А до напряжения 10,5 В при температуре электролита 25 °С.
Примечание
Резервная емкость в 1,63 раза больше номинальной в числовом выражении (так, для АКБ емкостью 55 А·ч она составляет приблизительно 90 минут). Это время, в течение которого полностью заряженная батарея может обеспечивать электроэнергией минимальное количество потребителей, необходимых для безопасного движения автомобиля в случае отказа генератора.
Задать вопрос преподавателю
10.2.3.d Ток холодной прокрутки
Ток холодной прокрутки (Iх.п.) – по ГОСТу (ДСТУ) 959-2002 – это ток разряда, который способна отдать батарея при температуре электролита минус 18 °С в течение 10 секунд при напряжении не менее 7,5 В. Чем выше данный параметр, тем лучше двигатель будет пускаться зимой, однако по причине увеличения нагрузки на стартер может снизиться его ресурс.
Примечание
Величина тока холодной прокрутки зависит от методики ее измерения. Примерное соответствие значений тока холодной прокрутки, определенного по разным стандартам, приведено в таблице ниже.
| DIN 43559, ГОСТ 959-91 | 170 | 200 | 225 | 255 | 280 | 310 | 335 | 365 | 395 | 420 |
| EN 60095-1, ГОСТ 959-2002 (Россия) | 280 | 330 | 360 | 420 | 480 | 520 | 540 | 600 | 640 | 680 |
| SAE J537 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 650 | 700 | 750 |
Комментарии пользователей (2)
Задать вопрос преподавателю (в обсуждении 2 комментариев)
10.
2.3.e Плотность электролита АКБОдним из основных показателей, характеризующих рабочее состояние АКБ, является плотность электролита. Она должна быть всегда в определенном диапазоне. Если АКБ малообслуживаемая, то летом плотность немного понижают, а вот зимой, чтобы исключить вероятность замерзания электролита, повышают.
Примечание
Плотность электролита измеряется специальным прибором – ареометром.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
10.2.4 При покупке АКБ
Допустим, вы решили заменить источник питания. Придя, например, в магазин автозапчастей, определились с моделью. Теперь внимательнее. Спросите сначала АКБ сухозаряженный (без электролита) или залитый электролитом и заряженный. В первом случае срок хранения на складе не должен превышать трех лет, во втором – полугода.
Посмотрите на дату изготовления АКБ и если с даты производства прошло более одного года, выполните, по возможности, следующие проверки:
- осмотрите корпус на наличие повреждений;
Для залитых и заряженных
- уровень электролита должен находиться между метками «min» и «max» (корпус из полупрозрачного пластика) или быть выше примерно на 15 – 20 мм от верхнего торца пластин;
- плотность электролита должна составлять 1,25–1,26 г/см3 при 25±5 °С;
Маркировка АКБ
Рисунок 10.3 Маркировка АКБ по отечественному стандарту.
Рисунок 10.4 Маркировка АКБ по европейскому стандарту EN 60095-1.
Рисунок 10.5 Маркировка АКБ по американскому стандарту SAE J537.
Для всех
- цвет индикатора заряженности (если такой есть в наличии) должен быть зеленым;
- напряжение на выводах без нагрузки должно быть не менее 12,6 В.
Внимание
Так или иначе, но в наличии должна быть инструкция по эксплуатации на русском или украинском языке и гарантийный талон с указанными условиями гарантии.
Не стесняйтесь требовать от продавца выполнения описанных выше проверок, ведь автомобильная АКБ это не батарейка в плеер, и приобретается не на один месяц, причем от качества АКБ зависит работа всех электрических систем автомобиля.
Комментарии пользователей (0)
Задать вопрос преподавателю
Устройство аккумуляторной батареи автомобиля — Aвточайник
Опубликовано от PokerArt1 — 4 комментарияПоделиться
Автомобильный аккумулятор представляет собой устройство обеспечивающее питание всего электрооборудования автомобиля. Устройство аккумуляторной батареи автомобиля необходимо знать для того чтобы правильно эксплуатировать и своевременно обслуживать аккумулятор.
Содержание
- Устройство аккумуляторной батареи
- Устройство элементов АКБ
В большинстве автомобилей с двигателями внутреннего сгорания используются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи.
То есть уже начиная с названия становится понятно, что где-то в АКБ автомобиля есть свинец и какая-то кислота.
Смотря на изображение выше, можно заметить коробку с ручкой и двумя металлическими штуками с красной и синей окантовкой. Плюс ко всему можно заметить 6 выемок под большую крестовую отвертку.
Схема устройства автомобильной аккумуляторной батареиПроводя аналогию с изображением автомобильной аккумуляторной батареи и схемы выше делаем заключение об устройстве аккумуляторной батареи:
- Отверстия ячеек;
- Минусовая клемма;
- Плюсовая клемма;
- Корпус.
Первым пунктом в списке элементов аккумуляторной батареи автомобиля идут ячейки. Ячейки АКБ являются самыми важными элементами аккумуляторной батареи, которые собственно и являются источниками электрического тока. Ячейки представляют собой устройства, в которых проходят электрохимические реакции в результате которых накапливается энергия под действием постоянного тока.
В случае необходимости ячейки отдают электроэнергию для питания электрооборудования автомобиля.
Сами ячейки состоят из 16 свинцовых пластин плавающих в электролите, которые разделены сепараторами для исключения короткого замыкания. Свинцовые пластины располагаются в чередующейся последовательности как можно увидеть на рисунке выше. Красным цветом изображены положительные пластины(оксид свинца IV), которые выступают в роли катода, а синим отрицательные(металлический губчатый свинец), которые выступают в роли анода. Между ними оранжевым цветом изображены сепараторы. Как видно из изображения выше красные пластины соединены с плюсовой клеммой, а синие с отрицательной. Электролит в ячейке представляет собой 20 — 30 процентный раствор серной кислоты плотностью 1.25 — 1.32 г/см3. В результате химической реакции между пластинами и электролитом ячейка аккумулятора вырабатывает напряжение 2V.
Под номером 2 и 3 изображены клеммы аккумуляторной батареи, через которые осуществляется передача электрической энергии к электрооборудованию автомобиля. Клеммы обычно изготавливают из свинца, которые в ходе эксплуатации могут окисляться. Корпус АКБ изготавливается из термостойкого и достаточно прочного полипропилена. Корпус аккумулятора вмещает в себя все элементы, но самое главное, что в корпусе имеются дренажные отверстия, которые стравливают давление и отводят газы в процессе его работы.
Подведем итог. Автомобильная аккумуляторная батарея состоит из корпуса, который вмещает в себя 6 ячеек каждая из которых вырабатывает напряжение 2 Вольта и передает напряжение на клеммы аккумулятора. В результате мы имеем АКБ напряжением 12 Вольт.
Поделиться
Рубрики: Блог, Устройство автомобиля
Метка Аккумуляторная батарея
Какие типы аккумуляторов подходят для ваших IoT-устройств? | Saft
Выбор подходящего аккумулятора для вашего смарт-устройства — непростая задача, зависящая от многих параметров.
Аккумулятор должен быть не только легким и компактным, чтобы соответствовать миниатюрным конструкциям, но и оставаться безопасным в течение всего ожидаемого срока службы (благодаря хорошему сохранению заряда). Еще одним важным моментом для батареи является способность работать в широком диапазоне температур (как для внутреннего, так и для наружного использования), обеспечивая при этом стабильное выходное напряжение в течение всего срока службы устройства.
Прежде чем углубляться в то, на какие параметры смотреть, давайте вернемся к основам: какие батареи нам доступны и каковы их особенности?
Какие аккумуляторы доступны предпринимателям, работающим в сфере Интернета вещей, и каковы их особенности?
Существует два типа батарей: одноразовые первичные батареи и перезаряжаемые вторичные батареи.
Оба генерируют электричество в результате электрохимических реакций между двумя полюсами, положительным (+) и отрицательным (-), а также благодаря электролиту (раствору).
Используя различные материалы для полюсов и разные составы электролитов, мы можем изготовить огромное количество аккумуляторов с разными свойствами и напряжением. Например, щелочные батареи широко представлены в магазинах и используются в потребительских товарах, литиевые батареи, воздушно-цинковые батареи, батареи на основе оксида серебра или смесь этих химических элементов являются примерами батарей, доступных на рынке.
Для объектов с беспроводным подключением требуются легкие и компактные батареи с очень высокой плотностью энергии и высоким напряжением. По этой причине лучше всего подходят литиевые батареи.
Действительно, литиевые батареи обеспечивают высокую производительность и надежность, имеют высокое напряжение благодаря использованию лития в качестве анода и обеспечивают количество энергии на единицу объема, которое может быть в десять раз больше, чем у батарей на основе оксида цинка. Его электролит не содержит воды, что позволяет использовать его при низких температурах, а некоторые продукты со специальными электролитами могут выдерживать высокие и даже очень высокие температуры.
Литиевые батареи бывают разных форм и размеров.
Литиевые батареи Saft, предназначенные для Интернета вещей
В результате более чем столетних исследований и инноваций в области накопления энергии наша линейка миниатюрных батарей на основе лития была специально разработана для подключенных объектов ( IoT) приложений.
Мы предлагаем 3 основные линейки аккумуляторов для устройств IoT:
- Цилиндрические первичные литиевые элементы и батареи LS, LSH и LSP
- Цилиндрические первичные литиевые элементы LM/M
- Средние призматические аккумуляторы MP и малые цилиндрические VL
Цилиндрические первичные литиевые элементы LS, LSH и LSP – 3,6 В
Линейки цилиндрических первичных литиевых элементов Saft LS, LSH и LSP основаны на литий-тионилхлоридном (Li-SOCl2) химическом составе , который демонстрирует самое высокое номинальное напряжение среди первичный химический состав батареи (3,6 В).
Аккумуляторы LS, LSH и LSP также имеют самая высокая плотность энергии и может восстанавливать ее до 20 лет. Они очень прочные и могут выдерживать очень высокие температуры и сильные вибрации.
Доступны два типа литий-тионилхлоридных элементов: катушечных и спиральных конструкций .
Благодаря катушечной конструкции серии LS эти элементы особенно хорошо подходят для приложений, требующих очень низких непрерывных или умеренных импульсных токов, таких как устройства учета или датчики парковки.
Способность выдерживать большие колебания давления, температуры (от -60°C до +150°C) и суровые механические условия делают элементы LS идеальными для использования в удаленных местах и в экстремальных условиях, таких как трекеры . В сочетании с поддержкой импульсов, такой как конденсатор, суперконденсатор, EDLC (электрохимический двухслойный конденсатор) или гибридный конденсатор, они могут выдерживать даже более высокие импульсы и температуры и сочетать в себе «лучшие из двух миров» характеристики.
Вот почему Saft запустила новую линейку первичных решений — LSP — которые сочетают в себе надежную технологию элементов Li-SOCl2 с низким саморазрядом, а также современные и тщательно подобранные LiC (литий-ионные конденсаторы).
LiC, выбранный Saft, показывает самый низкий саморазряд и ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) при большинстве температур и одну из самых высоких измеренных емкостей во время импульса, гарантируя, что диапазон LSP будет соответствовать сроку службы 10 и более лет требуется для нового поколения подключенных устройств . В двух словах, серия LSP предлагает наилучший компромисс между способностью поддерживать импульсы, диапазоном рабочих температур и стабильностью работы в течение всего срока службы .
Серия LSH имеет спиральную конструкцию. Ячейки предназначены для приложений, требующих очень высоких импульсов.
Некоторые конкретные диапазоны могут работать при очень высоких температурах, например, в нефтегазовой отрасли.
Цилиндрические первичные литиевые элементы LM/M – 3 В
Цилиндрические первичные литиевые элементы Saft LM/M основаны на химии диоксида лития-марганца (Li-MnO2) – 3V.
Ячейки LM/M имеют спиральную внутреннюю конструкцию, аналогичную ячейкам LSH, но имеют более низкое номинальное напряжение 3,0 В по сравнению с 3,6 В. Если электронная схема приложения допускает напряжение отсечки ниже 2,5 В, этот диапазон вероятно, один из самых экономичных вариантов с хорошим компромиссом между энергией и мощностью. В линейке LM/M используются спиральные электроды с большой площадью поверхности для обеспечения максимального импульса тока и состав электролита для оптимальной работы в диапазоне температур от -40°C до +85°C.
Хорошая импульсная способность делает их подходящими для интеллектуальных устройств учета, требующих высоких импульсов, а также для датчиков парковки и интеллектуальных сельскохозяйственных приложений.
Средние призматические аккумуляторы MP и малые цилиндрические аккумуляторы VL — 3,6 В — 3,75 В
Среднепризматические аккумуляторы Saft MP и малые цилиндрические аккумуляторы VL основаны на нашей уникальной литий-ионной технологии. Эти батареи можно перезаряжать и использовать снова и снова после разрядки, что делает их очень удобными для часто используемых устройств. Аккумуляторы Saft MP и VL могут похвастаться очень длительным сроком службы в суровых условиях, поскольку их можно заряжать и разряжать в широком диапазоне температур. Наши литий-ионные аккумуляторы оснащены специальными функциями безопасности — электронной схемой защиты, встроенным автоматическим выключателем на случай неисправности зарядного устройства, отключающим сепаратором и защитным клапаном, что делает их более дорогими, чем большинство других аккумуляторов, но и более высокими. количество циклов (до 2800 раз с потерей производительности всего 30%) и низкие эксплуатационные расходы снижают стоимость цикла по сравнению со многими другими химическими веществами.
Кроме того, индикаторы состояния заряда (SOC) и состояния работоспособности (SOH) могут быть выбраны в качестве параметров для мониторинга вашего приложения. Литий-ионные технологии Saft предлагают уникальные характеристики в нерегулируемых условиях на открытом воздухе или в экстремальных условиях, как в жару, так и в холод. Поэтому они идеально подходят для требовательных приложений в промышленных и критических средах.
Ниже приведена таблица наших аккумуляторов и приложений, для которых они могут использоваться:
Итак… Короче говоря! Какой аккумулятор для моего приложения IoT?
Как вы уже поняли, на этот вопрос нет простого ответа.
Вот параметры, которые необходимо учитывать при перечислении всех вариантов для вашего варианта использования:
- Номинальное напряжение и напряжение отсечки вашей электроники : существуют разные технологии и химические вещества, имеющие разные выходные напряжения. Вы должны выбрать тот, который гарантирует, что ваше устройство будет находиться выше напряжения отсечки на протяжении всего срока службы.
- Температура окружающей среды : Вам следует подумать о том, где будет развернуто ваше IoT-устройство, чтобы обеспечить оптимальное и непрерывное электроснабжение вашего объекта.
- Профиль потребления и максимальный импульсный ток и частота : Li-SOCl 2 катушечная технология более уместна для использования при ограниченных значениях импульса и для длительного срока службы, тогда как Li-SOCl 2 спиральная, Li-SOCl 2 шпулька + импульсное опорное устройство и Li-MnO 2 особенно подходят для приложений с высоким пульсом.
Все еще не знаете, как поступить с вашим выбором? Почему бы вам не отправить профиль потребления вашего варианта использования нашим инженерам по приложениям для персональной рекомендации?
Аккумуляторы | Husqvarna US
КамерунЛовиореЕгипетЭкваториальная ГвинеяГамбияГанаГвинея БисауИзраильКенияКувейтЛиванЛиберияМозамбикОманКатарСаудовская АравияСенегалСейшельские островаЮжная АфрикаТанзанияТунисТурцияУгандаОбъединенные Арабские ЭмиратыЗамбияЗимбабве
AustraliaAzerbaijanMainland ChinaFijiFrench PolynesiaHong KongIndiaIndonesiaJapanKazakhstanMalaysiaNew CaledoniaNew ZealandPapua New GuineaThe PhilippinesSingaporeSouth KoreaTaiwanThailandTurkmenistanUzbekistanVanuatuVietnam
AlbaniaAustriaBelarusBelgium (fr)Belgium (nl)Bosnia and HerzegovinaBulgariaCyprusCroatiaCzech RepublicDenmarkEstoniaFinland (fi)Finland (sv)FranceGeorgiaGermanyGreeceHungaryIcelandIrelandItalyLatviaLithuaniaLuxembourg (de)Luxembourg (fr)MoldovaMontenegroNetherlandsNorth MacedoniaNorwayPolandPortugalRomaniaRussiaSerbiaSlovakiaSloveniaSpainSwedenSwitzerland (de)Switzerland (fr) Швейцария (it)ТурцияУкраинаВеликобритания
АргентинаБоливияБразилияЧилиКолумбияКоста-РикаДоминиканская РеспубликаЭквадорГватемалаМексикаНикарагуаРеспублика ПанамаПарагвайПеруУругвай
Канада (en)Канада (fr)МексикаСША
Чистая мощность Husqvarna.