причины и как его избежать

Почему АКБ машины в ночное время разряжается..

Казалось бы, во время стоянки либо парковки автомобильный аккумулятор должен держать заряд, ведь все устройства питаются в машине энергией по сути выключены. Но, тем не менее, в какой-то момент автомашина перестает заводиться. И сколько бы ты не поворачивал ключ в замке зажигания в ответ тебе доносится глухой невнятный щелчок. Это обычносвидетельствует о том, что аккумулятор в машине практически полностью разряжен, а оставшегося в нем заряда хватит разве что на тусклое освещение салона.

И хорошо если водитель столкнулся с этой проблемой в оживленном месте — он всегда сможет позвать на помощь других автомобилистов, которые помогут «прикурить» севший аккумулятор и завести автомобиль. Но по закону подлости многие неприятности подстерегают водителей как на зло в пути и как правило вдалеке от городов и от оживленных автотрасс.

А нередки случаи, когда водитель оставляет свой автомобиль на стоянке на ночь и утром обнаруживает, что АКБ (аккумуляторная батарея) в нем разряжена. Произойти подобное может в первую очередеь из-за неисправного генератора, ведь именно он отвечает за зарядку аккумуляторной батареи.

Смотрите также: Когда надо менять приводные ремни

Впрочем не всегда во всех бедах автомобилистов виноват конкретно генератор, бывает иначе. Если с ним (генератором) все в порядке, но на утро АКБ едва подает признаки жизни хотя еще вчера работала и заряжала все исправно, то это может означать, что где-то произошла или происходит утечка тока. Иначе по-просту говоря, какие-то устройства в машине паразитируют на аккумуляторной батарее.

Тщательная проверка автомобиля

Многие автомобили в наше время оснащены бортовым компьютером. Естественно, что он тоже потребляет энергию в тот самый период времени, когда в машине никого нет и она припаркована. Однако ему (компьютеру) требуется совсем немного тока — для него достаточно и 50 миллиампер в час, хотя есть и такие бортовые компьютеры, которые потребляют еще меньше энергии. Чтобы не теряться в догадках каждый из автомобилистов может сам лично открыть руководство по обслуживанию бортового компьютера и посмотреть в нем, сколько именно миллиампер в час он расходует. Но как бы оно там ни было данное устройство не способно само по себе разрядить АКБ в машине.

Не заводится двигатель: Как узнать причину неисправности

Найти другие устройства которые отвечают за утечку тока в машине вам поможет мультиметр. Стоит он совсем недорого, где-то около 20 долларов США. Но прежде чем измерить им потребляемое устройствами количество тока, необходимо полностью зарядить АКБ (аккумуляторную батарею). Затем надо отключить все приборы и плотно закрыть все двери в машине. После всего этого необходимо открыть одну дверь в машине со стороны водителя. В некоторых моделях автомобилей при совершении данного действия тут же включается топливный насос, который тут-же впрыскивает топливо в двигатель, чтобы он побыстрее завелся. На этот процесс расходуется более 100 миллиампер тока.

Также потреблять ток могут и энергоемкие кабели подключенные непосредственно к прикуривателю. Как правило, это зарядные устройства от мобильного телефона, от планшета, от GPS-навигатора и т.п. устройства Даже если они полностью отключены от такого кабеля, то штекеры в них по-прежнему продолжают потреблять небольшое количество миллиампер тока. При этом у некоторых автомашин в самом багажнике распологается стерео-усилитель, который также рекомендуется на время отключить. Необходимо повыдернуть в блоке машины и сами предохранители.

Правда здесь стоит учесть один из моментов — некоторые бортовые компьютеры и противоугонные системы после вынужденного отключения требуют ввода специального кода. Обычно таковой указан в руководстве пользователя. Но, если его там нет, то водителю придется обращаться уже к официальному дилеру. Так что друзья помните, прежде чем вынимать предохранители из блока, которые отвечают непосредственно за работу данных систем, вам необходимо узнать заранее спец. код, если конечно таковой имеется.

Но чтобы по истине докопаться до основных причин утечки тока вам придется провести некоторые измерения амперметром на самом высоком диапазоне. Он должен достигать 10 либо 20 ампер в час. При этом не стоит заводить двигатель или включать фары машины, так как они могут вас сбить с толку ввиду того, что потребляют большое количество номинальной мощности. Если прибор амперметр не фиксирует никаких утечек, то вам следует уменьшить данный диапазон до 2 ампер или до 200 миллиампер в час. Здесь уже ни каких осечек быть не должно. Амперметр обязательно зафиксирует («отловит») те устройства, которые «воруют» в машине ток. Вместе с тем вам друзья не стоит торопиться с окончательными выводами. Вот к примеру, та же сигнализация или система автоматической регулировки яркости продолжают потреблять энергию в течении 20 минут после их выключения, так что наберитесь терпения и ждите.

Смотрите также: Является ли видеорегистратор доказательством

И так, Вам удалось узнать какое количество тока перерасходует аккумулятор в то самое время, когда машина стоит на парковке. Теперь вам осталось выявить те самые устройства, которые провоцируют его утечку. Для этого вам необходимо, опять же, начать вытаскивать один за другим предохранители. Только не спешите друзья и запоминайте те именно гнезда на которых они торчат (находятся), чтобы впоследствии не путаться при возвращении их на прежнее место.

Наконец Вам удалось выявить те основные устройства, которые «крадут» ток у аккумулятора. Но на этом проверка еще не закончена. Возможно и скорее всего существует еще множество разных причин разрядки АКБ. По отдельности они совершенно безобидны, но вот в общей совокупности они могут напрочь «убить» аккумуляторную батарею.

Чтобы выявить эти мелкие причины вам потребуется создать небольшую электрическую цепь и подключить к АКБ машины дополнительные аккумуляторные батареи. При этом необходимо сохранить преемственность через перемычки, чтобы хомут обеспечивал хороший контакт зарядки. Впрочем это ненадолго, далее надо удалить этот предохранитель и использовать провода мультиметра, которые оснащены перемычкой клеммы с предохранителем. После этого вам потребуется отключать все эти устройства от цепи по одному за раз. В завершении вы должны проверить счетчик. Если напряжение в цепи резко падает, то из этого следует, что Вам удалось обнаружить создавшуюся проблему. Таковая может заключаться в чем угодно, но сам наш опыт подсказывает, что ее могут спровоцировать определенные явления речь о которых пойдет ниже.

Поэтапный поиск утечек тока

Шаг 1

Для начала полностью зарядите АКБ. Убедитесь, что радиоприемник и источники света отключены. Также выньте из прикуривателя зарядные штекеры от мобильника, планшета, ноутбука и GPS-навигатора. Обязательно выньте ключ из замка зажигания и закройте все двери. После этого можете использовать уже перемычки необходимые вам для зажима. Таким образом вам удастся сохранить в памяти бортового компьютера все данные, в том числе и сам противоугонный код.

Шаг 2

Теперь можете установить прибор амперметр. Его счетчик будет фиксировать в постоянном режиме утечку тока от аккумуляторной батареи. Если показатель на амперметре будет выше 600 миллиампер в час, то это явный перебор. Для этого вам потребуется отключить паразитирующие устройства.

Шаг 3

Проверьте, есть ли свет в бардачке. Если Вы его обнаружили, то лучше его выключить. Также не помешает проверить и багажный отсек — возможно там тоже горит лампочка. Иными словами, проверьте друзья абсолютно все источники света.

Шаг 4

Когда Вы исключили методом проб все возможные причины, то дело осталось за малым — нужно использовать тестовый кабель, который подключается к блоку предохранителей, который поможет вам отключить все ненужные нагрузки на цепь и определить основное устройство, которое пожирает в машине больше всего тока.

Автосигнализации

Автосигнализация, установленная вне заводских условий может полностью разрядить АКБ под «ноль» в течение всего 2 — 3 дней. Так что запомните друзья, если таковая в машине имеется, то не игнорируйте ее. Проверьте все провода данной автосигнализации, проследите за ними куда они идут и к каким разъемам подключены. Не исключено, что специалисты, подключавшие ее, решили сэкономить время и пошли путем наименьшего сопротивления нарушив тем самым технологию ее установки и тем самым увеличили саму нагрузку на аккумуляторную батарею. Что же касается заводских автосигнализаций, то они считаются более качественными. К тому же устанавливают их высококвалифицированные специалисты, которые не станут в этом плане халтурить.

Магнитола

Обычный радиоприемник или МР3-плеер не способны сильно разрядить АКБ (аккумуляторную батарею). А вот различные музыкальные стереосистемы со множеством колонок и соединенные между собой проводами в палец толщиной, могут изрядно потрепать аккумуляторную батарею. Обычно при выключенном двигателе эти стереосистемы переходят в режим ожидания и потребляют всего 1 — 3 миллиампера тока в час. При этом нередки случаи, когда они просто «зависают» и не переходят в положенный ожидающий режим, причиной чему являются неправильно установленные DIP-переключатели на самом усилители. В таких случаях ими потребляется уже несколько сотен миллиампер в час.

«Волшебные» ключи

Сейчас многие модели автомашин комплектуются специальными дистанционными ключами. Стоит водителю приблизиться к транспортному средству, как замки в машине откроются автоматически. Ему лишь остается забраться на водительское сидение, приложить большой палец к кнопке стартера и двигатель заведется. При этом вставлять ключи в замок зажигания никакой нужды нет, все уже автоматизировано.

Такие бесконтактные ключи работают следующим образом. В машине установлен специальный радиоприемник, он все время находится в поисках сигнала который издает ключ. Как только он его фиксирует, то срабатывают автоматические замки. Но проблема заключается в следующем, что в наше время уже многие водители пользуются такими ключами и в связи с чем этот радиоприемник работает с постоянством в усиленном режиме пытаясь таким образом идентифицировать нужный ему сигнал. Представьте себе друзья, сколько тока он может забирать у аккумуляторной батареи в таком режиме. .(?) А если водитель взял и оставил на целую неделю свою машину на оживленной парковке возле какого-нибудь ТЦ или в центре города! Аккумуляторной батарее в таком случае гарантирована естественно полная разрядка.

Не повезло в этом плане и автовладельцам гибридных машин. Например, модель Тойота Приус комплектуется бесконтактной системой запуска двигателя, которая работает от АКБ (аккумуляторной батареи) в 12 Вольт. Эта же батарея питает и бортовой компьютер, который в свою очередь контролирует все другие системы. Вместе с тем, стартер этой Тойоты Приус функционирует при помощи тяговой батареи на 280 Вольт и при этом сам бортовой компьютер должен быть обязательно активирован, иначе вам просто не удастся завести двигатель. Из-за этой самой диспропорции аккумуляторная батарея регулярно подвергается большому напряжению и в итоге начинает быстро разряжаться. Единственный выход – отключить эту систему и начать заводить двигатель машины по старинке.

Методы заряда и разряда аккумуляторных батарей

Методы заряда и разряда аккумуляторных батарей

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи можно заряжать от любого источника постоянного тока при обязательном условии, что его напряжение больше, чем напряжение заряжаемой аккумуляторной батареи.

Напряжение батареи при заряде изменяется в зависимости от степени ее заряженности и температуры электролита. Поэтому в процессе заряда аккумуляторной батареи необходимо регулировать напряжение источника питания. Процесс заряда может вестись различными способами, основные из которых будут рассмотрены ниже.

Заряд при постоянной силе тока. При этом способе значение зарядного тока в течение всего времени заряда остается постоянным. Этот способ является основным и наиболее универсальным. Заряжаемые батареи соединяют последовательно между собой. Последовательно с ними включают и реостат, с помощью которого регулируют силу зарядного тока; для этой цели применяются и другие регуляторы, например тиристорные, которые, периодически включая и выключая сопротивление в цепи, меняют значение тока так, что среднее его значение оставалось постоянным во времени. Число одновременно включенных на заряд батарей зависит от напряжения сети Uc, к которой подключается группа батарей.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рис. 1. Схемы подключения батарей к зарядному устройству и характеристики зарядов

Коэффициент 0,5 в знаменателе формулы введен для того, чтобы обеспечить широкие пределы регулирования, позволяющие при необходимости осуществлять заряд половинным током (вторая ступень).

В каждую группу следует подключать максимально возможное число батарей с тем, чтобы в реостате гасилось, как можно меньше энергии. Все батареи одной группы должны иметь примерно одинаковую емкость и одинаковую степень разряда.

Разность плотностей электролита в полностью заряженных аккумуляторных элементах батареи не должна превышать 0,01 г/см3. Для выравнивания плотностей электролита в батареях, имеющих отдельные элементы с пониженной плотностью электролита, эти батареи дополнительно дозаряжают в течение 2 ч. Если плотности электролита в отдельных элементах после дозарядки батарей не выравнялись или плотность электролита во всех элементах батареи оказалась несколько выше или ниже нормы, то ее необходимо откорректировать до нормального значения с точностью ±0,01 г/см3. Корректировка производится в батарее, включенной на заряд, когда обильное газовыделение обеспечивает хорошее перемешивание электролита,

Корректировку плотности электролита рекомендуют проводить следующим образом. Если плотность электролита, приведенная к 25 °С, ниже требуемой, то в аккумуляторы доливают электролит плотностью 1,40 г/см3, я если она выше — доливают дистиллированную воду. Сначала из аккумулятора в зависимости от имеющейся и требуемой плотности отбирают определенный объем электролита. И, наконец, через 30 мин проверяют плотность электролита в аккумуляторах. При нормальном ее значении доводят уровень электролита до нормы. Если разница между фактической и требуемой плотностями электролита велика, то операцию отбора—доливки повторяют три-четыре раза с интервалами между ними в 30 мин. Это необходимо для выравнивания плотности электролита в аккумуляторе.

Основными недостатками такого способа заряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей являются: большая продолжительность, необходимость постоянно контролировать и регулировать силу зарядного тока, нерациональный расход электроэнергии на электролиз воды в конце заряда, вредное влияние перезаряда на разрушение электродов. При этом способе в конце заряда наблюдается значительное повышение температуры электролита, что отрицательно влияет на срок службы аккумуляторной батареи. В связи с этим инструкцией по эксплуатации рекомендовано при повышении температуры электролита до 45 °С снижать зарядный ток в два раза или прервать заряд для охлаждения электролита до 30—35 °С.

Заряд при постоянном напряжении. Этот способ заряда обеспечивает простоту проведения и поддержания режима заряда. Аккумуляторные батареи в этом случае подключаются непосредственно (без реостатов) к источнику энергии, зарядное напряжение которого поддерживается постоянным в течение всего процесса. Напряжение источника должно быть равно зарядному напряжению аккумуляторной батареи, т. е. на каждый аккумуляторный элемент должно приходиться 2,4—2,5 В. Следовательно, общее напряжение источника энергии составит для 6-вольтовых батарей 7,2—7,5 В, для 12-вольтовых — 14,4—15,0 В. Значение зарядного тока для каждой из заряжаемых батарей устанавливается автоматически й зависит от . технического состояния батареи (степени разряда, температуры электролита и т.д.). В процессе заряда, когда напряжение батареи постоянно возрастает, сила тока понижается и к концу заряда становится заметно меньше, чем сила тока при заряде способом постоянства тока.

Несмотря на различие в значениях тока, общая продолжительность полного заряда батарей при обоих методах одинаковая. Но тем не менее заряд при постоянном напряжении в ряде случаев предпочтителен, так как сообщенная в этом случае энергия расходуется в основном непосредственно на сам процесс заряда, когда еще невозможно газовыделение, и только незначительную часть энергии батарея получает при напряжении, когда уже возможно газовыделение.

Заряд при постоянном напряжении позволяет вести форсированный процесс заряда, который известен под названием «закона ампер-часов». Суть такого метода заключается в том, что аккумуляторная батарея должна заряжаться током, численно равным 95% емкости, которую ей надо сообщить, т. е. заряд должен постепенно снижаться так, чтобы зарядный ток был всегда меньше, чем количество ампер-часов, которое недостает батарее до получения полного заряда. Таким образом, заряд будет протекать без перегрева электролита и чрезмерного газовыделения. Как показывает практика, заряд, проведенный согласно закону ампер-часов, позволяет восстановить 90% емкости, снятой с батареи за 2,5 ч. Для полного заряда батареи этим методом требуется 4—4,5 ч.

Как уже отмечалось, заряд аккумуляторной батареи на автомобиле является, по существу, зарядом при постоянном напряжении. Этот способ внедряется также на стационарных и подвижных зарядных станциях благодаря малому времени заряда и простоте обслуживания. Однако ввиду того, что полный заряд батареи в этом случае невозможен, заряд при постоянном напряжении следует рассматривать как вспомогательный метод, который должен сочетаться с периодическими полными зарядами при постоянном токе и с проведением контрольно-тренировочных циклов. К основным недостаткам этого способа относятся: перегрузка источника энергии в начале заряда (вследствие большого зарядного тока) и недогрузка его в конце заряда (зарядный ток значительно снижается), невозможность быстрого заряда сильно охлажденных батарей (при минусовых температурах) вследствие повышения вязкости электролита и соответственного повышения внутреннего сопротивления батарей.

Модифицированный заряд представляет собой некоторое приближение к заряду при постоянном напряжении. Цель его — снизить значение тока в начальный период заряда и уменьшить влияние колебаний напряжения в сети на зарядный ток, для чего последовательно с аккумуляторной батареей включают в цепь сопротивление малого значения. При данном методе заряда напряжение на шинах источника тока поддерживается постоянным в пределах от 2,5 до 3,0 В на аккумулятор.

Для отключения зарядного агрегата в конце заряда обычно применяют автоматические устройства. Это может быть комбинация чувствительного реле напряжения с часовым механизмом или счетчик ампер-часов. Реле напряжения пускает часовой механизм при достижении заданного значения напряжения батареи. Часовой механизм отсчитывает установочное время и затем отключает зарядное устройство.

Рис. 1. Изменение параметров свинцового аккумулятора в процессе модифицированного заряда
1 — температура электролита; 2 — ток заряда; 3 — напряжение заряда: 4 — плотность электролита

В практике применяются методы заряда, представляющие в какой-то мере варианты описанных выше способов заряда. Например, в процессе длительной эксплуатации имеют место случаи, когда плотность электролита и степень заряженности отдельных аккумуляторов в батарее бывают различны. Для таких батарей перед зимней эксплуатацией целесообразно провести уравнительный заряд.

Уравнительный заряд. Цель его — обеспечить в аккумуляторной батарее более полное восстановление заряженности электродов во всех аккумуляторах. Уравнительный заряд рекомендуется как мера, устраняющая сульфатацию электродов; он нейтрализует воздействие глубоких разрядов на отрицательные электроды. Заряд ведется до тех пор, пока во всех аккумуляторах не будет достигнуто постоянство значений плотности электролита и напряжения в течение 3 ч.

Заряд малыми токами. Он проводится с целью компенсации электроэнергии, потерянной в результате саморазряда аккумуляторной батареи. Заряд малым током (0,025—0,1 А) производится при нахождении батарей непосредственно на автомобилях или в местах хранения. Такой заряд также осуществляется двумя способами: при постоянном токе и при постоянном напряжении.

На подзаряд малыми токами устанавливаются только исправные полностью заряженные батареи, в которых тщательно откорректированы плотность и уровень электролита. Такой подзаряд проводят непрерывно, если температура воздуха выше 5 °С, если же она ниже—применяют периодический подзаряд. Непрерывный подзаряд — эффективное средство для поддержания батарей в заряженном состоянии, требующее небольшой мощности зарядных источников.

Контрольно-тренировочный цикл (КТЦ). Он проводится с целью определения технического состояния аккумуляторной батареи, проверки ее по емкости, выявления отстающих аккумуляторов в батарее и прочих неисправностей. Для автомобильных батарей, залитых электролитом, КТЦ проводится один раз в год и в тех случаях, когда необходимо определить отдаваемую батареей емкость и оценить пригодность ее к дальнейшей эксплуатации.

В процессе разряда определяется его продолжительность и температура электролита. После разряда аккумуляторные батареи заряжаются обычным способом и годные из них направляются в эксплуатацию. Емкость батареи, снятая при разряде, приводится к температуре 25 °С; в период гарантированного срока эксплуатации она должна быть не менее 90% от номинального значения. Если же емкость аккумуляторной батареи снизится до 40% номинального значения, то такая батарея под. лежит списанию.

Разряд можно вести либо непрерывно, либо с перерывами. Когда продолжительность разряда исчисляется долями минуты или секунды и циклы разряд-заряд чередуются с большей частотой, разряд называется импульсным.

Непрерывный разряд, в течение которого аккумуляторная батарея отдает полную емкость, может быть либо коротким (от нескольких мин до 1 ч), либо длительным (от 100 и более часов). Например, для автомобильных стартерных батарей коротким разрядом является 5-минутный режим разряда, а длительным — 20-часовой. Короткие режимы разряда иногда называют форсированными. Они также могут быть прерывистыми. Примером может служить работа аккумуляторной батареи на стартер при неоднократном пуске автомобильного двигателя.

Батарея также может работать в режиме перемещающегося разряда, т. е. в течение определенного времени она разряжается одним значением тока или на определенное сопротивление, затем переключается на определенное время на режим разряда, имеющий другие значения тока или внешнего сопротивления.

При разряде большой силой тока, т. е. стартерном разряде, емкость аккумуляторной батареи практически зависит от размеров поверхности электродов. Объясняется это тем, что электролит не успевает проникнуть в поры электродов и сульфат свинца, образующийся на поверхности, в силу своего большого молекулярного объема закупоривает поры активной массы электродов. Поэтому батареи для стартерных режимов разряда имеют более тонкие электроды и большее их число в аккумуляторе.

При небольших скоростях разряда электродная масса разряжается практически на всю глубину. При длительном режиме разряда емкость аккумуляторной батареи ограничивается емкостью положительных электродов, при стартерных — емкостью отрицательных электродов.

Читать далее: Работоспособность аккумуляторных батарей при отрицательных и высоких температурах

Краткое руководство по тестированию разряда

Аккумуляторы служат основным источником питания на подстанции в случае отключения переменного тока. Они питают критические нагрузки и оборудование, такое как реле, индикаторные лампы, устройства управления автоматическими выключателями, моторные приводы, SCADA, регистраторы событий и т. д. Поскольку аккумулятор действительно подвергается испытанию только во время отключения, важно контролировать состояние аккумулятора на регулярно в рамках профилактического обслуживания, чтобы на них можно было положиться в случае отказа переменного тока. Тестирование емкости или тестирование на разрядку — это эффективный способ отслеживать состояние батареи и, таким образом, обеспечивать ее надежность.

ТРЕБОВАНИЯ NERC/FERC

Североамериканская корпорация по обеспечению надежности электроснабжения (NERC), сертифицированная Федеральной комиссией по регулированию энергетики (FERC) в качестве Организации по обеспечению надежности электроснабжения (ERO) в 2006 г. , разрабатывает и обеспечивает соблюдение стандартов надежности для всей электроэнергетики. владельцы системы (BPS). Чтобы обеспечить надежную систему защиты, NERC охватывает процедуры обслуживания стационарных аккумуляторов в стандарте PRC-005-6.

Помимо прочего, в PRC-005-6 указано, что испытания сопротивления или проверки емкости должны выполняться через определенные промежутки времени, которые зависят от типа батареи.

Таблица 1: Максимальный интервал технического обслуживания в зависимости от типа батареи

Что такое емкость?

Емкость – это способность батареи обеспечивать нагрузку в течение определенного времени. Измеряется в Ар. Аккумулятор определенной емкости (Ач) должен обеспечивать определенный ток (А) в течение определенного времени (ч). С помощью теста разряда или теста емкости можно измерить емкость аккумулятора. Тест емкости может определить, сможет ли батарея хорошо выполнять свои функции в случае отключения электроэнергии.

Что такое проверка емкости?

При проверке емкости батарея подвергается имитации отключения. Ток потребляется от батареи контролируемым образом, а разряд батареи контролируется. По мере выполнения теста напряжение батареи начинает постепенно падать до конечного значения. Время, необходимое батарее для достижения конечного напряжения, используется для определения емкости батареи. На рис. 1 показана типичная кривая разряда аккумулятора.

Рисунок 1: Кривая разряда батареи для группы батарей VRLA 48 В

Проверка емкости может проводиться различными способами: разряд постоянным током, разряд постоянной мощностью, разряд постоянным сопротивлением, профиль нагрузки и т. д. Разряд постоянным током Метод является наиболее популярным и широко применяемым. При выполнении теста с использованием этого метода тестовый ток поддерживается постоянным на протяжении всего теста.

Почему тестирование емкости не рекомендуется?

Несмотря на то, что испытание на разряд является настоящим испытанием аккумулятора и дает ценную информацию, люди, как правило, неохотно проводят испытания на разряд, в первую очередь потому, что это трудоемко и требует много времени. Это также один из тех тестов, который нужно сделать правильно в первый раз в этот день. Если при запуске теста допущена ошибка, тест не может быть перезапущен немедленно, поскольку предыдущая попытка может повлиять на данные о разряде батареи. Надлежащее планирование и подготовка обеспечат отсутствие заминок и правильное и легкое проведение теста на выписку.

Безопасность превыше всего

Прежде чем перейти к шагам, которые можно предпринять для обеспечения плавного разряда, важно рассмотреть аспект безопасности. Тестер должен быть хорошо оснащен для безопасного проведения теста (рис. 2). СИЗ включает защитные очки, лицевые щитки, кислотостойкие перчатки и защитный фартук. Наличие водоема для промывания глаз и кожи после контакта с электролитом, огнетушителя класса С и должным образом изолированных инструментов обеспечит безопасность персонала, проводящего испытания.

Рис. 2: Использование правильных средств индивидуальной защиты обеспечивает безопасность тестирующего персонала

ШАГИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРАВИЛЬНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ НА РАЗРЯД

Важно иметь предварительную информацию о группе аккумуляторов, подлежащих тестированию. После того, как производитель и модель станут известны, лист спецификаций разряда можно будет получить в Интернете. Параметры испытаний можно определить из листа спецификаций разряда. На рис. 3 показана таблица характеристик разряда образца для испытания постоянным током.

Рисунок 3: Испытательный ток 19 А требуется для 5-часового испытания на разряд постоянным током до напряжения на конце элемента 1,75 В на шт.

Из этой таблицы можно определить испытательный ток для определенной продолжительности испытания. Как видно, более короткие испытания требуют более высоких токов. Предпочтительно выбирать продолжительность, наиболее близкую к рабочему циклу батареи. Продолжительность должна поддерживаться постоянной во время последующих испытаний на разряд батареи, чтобы обеспечить точное определение тенденции емкости батареи.

После определения испытательного тока следующим шагом является определение возможностей испытательного оборудования. Разрядное испытательное оборудование или нагрузочные тестеры бывают разных форм и размеров. Массивные способны потреблять большое количество тока и могут работать с широким спектром аккумуляторных батарей, но не являются портативными. Портативные могут иметь ограниченную мощность. Таким образом, часть планирования включает выполнение расчетов для определения того, какое испытательное оборудование требуется, или будет ли существующее испытательное оборудование работать для испытания на разряд при определенном токе. На Рисунке 4 показана мощность системы тестирования разряда батареи.

Рис. 4: Кривая мощности системы тестирования разряда батареи

Как видно из кривой, максимальный ток падает с увеличением напряжения цепи. Следовательно, напряжение струны является важным фактором при принятии решения о том, какой прибор можно использовать для конкретного испытания.

Помимо блока нагрузки, можно использовать дополнительное оборудование для контроля напряжения отдельных ячеек. Мониторинг разряда отдельных ячеек, безусловно, полезен, поскольку он может помочь точно определить неисправные ячейки в цепочке. Это полезно для определения того, нужно ли заменить всю строку из-за плохого теста или замена нескольких ячеек в строке решит проблему. На рис. 5 показана установка для испытаний на разряд с использованием системы для испытаний на разряд аккумуляторов вместе с аксессуарами для измерения напряжения отдельных элементов.

Рис. 5: Устройства, подключенные ко всем ячейкам в цепочке, предоставляют значения напряжения отдельных ячеек в режиме реального времени.

Измерения напряжения ячейки должны выполняться между контактами одинаковой полярности на соседних ячейках, чтобы учитывать падение напряжения на межэлементном соединении. Недостатком этого является то, что ячейка, подключенная к более длинному межсотовому соединению (например, межъярусному кабелю), может иметь более низкое напряжение ячейки, чем другие (рис. 6), из-за более высокого падения напряжения на этом более длинном соединении.

Рис. 6. Измерение напряжения элемента во время испытания на разрядку

Должна быть предусмотрена резервная группа батарей для питания критических нагрузок во время испытаний группы батарей. На рис. 7 показана группа резервных батарей, используемая во время испытания на разряд.

Рис. 7: Система постоянного тока, питаемая от группы резервных батарей во время проверки на разрядку

Предварительное тестирование состояния батареи также важно. Он должен находиться в плавающем состоянии в течение определенного времени (3 дня для свинцово-кислотных аккумуляторов) перед испытанием.

Перед началом теста можно выполнить определенные измерения. Непрерывность струны можно проверить, измерив импеданс и сопротивление перемычки. Это хорошая практика, поскольку проверяется не только качество электрического пути, но и данные об импедансе, полученные для отдельных элементов, также могут быть сопоставлены с данными разряда отдельных элементов, полученными в результате испытания емкости. Высокие значения сопротивления ленты могут указывать на ослабленные соединения, которые можно подтянуть и затянуть, чтобы избежать проблем с нагревом во время испытания на разряд. Необходимо измерить ток поплавка для цепи и записать напряжения поплавков на отдельных ячейках. Запишите температуру около 10% клеток в строке. Температура батареи влияет на ее производительность. Следовательно, температура батареи регистрируется и используется для применения поправочного коэффициента при расчете емкости.

Кабельные соединения между тестером нагрузки и комплектом батарей должны быть хорошего качества, чтобы избежать проблем с нагревом во время сильноточных разрядов. Кабели должны быть короткими, но в то же время тестер нагрузки должен находиться на безопасном расстоянии от аккумуляторной батареи. Отдельные провода для измерения напряжения могут быть подключены к клеммам батареи, как показано на рис. 8, для более точного измерения за счет исключения падения напряжения на токовых выводах. Помещение должно хорошо проветриваться, чтобы тепло, рассеиваемое резисторами в тестере нагрузки, не влияло на температуру окружающей среды.

Рисунок 8: Точное измерение напряжения на клеммах батареи с помощью отдельных проводов датчика напряжения

Шунтирование неисправных элементов в свинцово-кислотных батареях V или меньше). Допускается максимум один период простоя продолжительностью шесть минут или 10% от продолжительности теста, в зависимости от того, что короче, и тестировщик решает, в какой момент его пройти. Продолжительность остается короткой, потому что ячейки начинают восстанавливаться, как только они отключаются от нагрузки. Слишком долгое ожидание перед возобновлением разряда может значительно повлиять на кривую разряда батареи и привести к ошибочному измерению гораздо более высокого процента емкости. Из-за этой короткой продолжительности важно иметь инструменты поблизости, чтобы быстро обойти клетки. Конечное напряжение батареи необходимо скорректировать для нового количества элементов в цепочке.

Если все вышеперечисленные меры приняты, испытание на разряд может быть проведено гладко. Тест заканчивается, когда батарея достигает конечного напряжения.

РАСЧЕТ ЕМКОСТИ

Продолжительность разряда используется для расчета емкости в конце теста. Емкость можно рассчитать двумя способами.

Метод корректировки времени

Этот метод используется для испытаний продолжительностью более часа:

где:

t _a – Фактическое время разряда

t _с – Заданное время разряда

K _t – Температурный поправочный коэффициент час.

где:

X _a – Фактическая скорость сброса

X _t – Заданная скорость сброса, соответствующая фактическому времени сброса

K _c – Температурный поправочный коэффициент

Полученная таким образом емкость в процентах может использоваться для классификации батареи как плохой или хорошей.

Приемочное испытание

Разгрузочное испытание, проводимое сразу после установки или ввода в эксплуатацию колонны, называется приемочным испытанием. Для свинцово-кислотных аккумуляторов измеренная емкость в процентах должна составлять не менее 90% от номинальной емкости, чтобы аккумулятор мог пройти испытание. Результаты, полученные в результате этого теста, могут быть использованы в качестве основы для будущих измерений.

После этого через регулярные промежутки времени можно проводить тесты производительности для отслеживания работоспособности комплекта батарей. Комплект аккумуляторов можно заменить, если процентная емкость станет слишком низкой (80% от номинальной емкости для свинцово-кислотных аккумуляторов).

Сервисные тесты или модифицированные тесты производительности также могут быть выполнены для проверки способности батареи в конкретных приложениях.

В промежутке времени между последовательными разрядными испытаниями можно проводить онлайн-тестирование в виде измерений импеданса через равные промежутки времени. Любые существенные отклонения, наблюдаемые при измерении импеданса, могут быть затем исследованы путем проведения разрядного испытания. Аккумуляторы рассчитаны на сотни циклов зарядки/разрядки, поэтому несколько тестов на разрядку, проводимых в рамках технического обслуживания, не влияют на срок службы аккумулятора. Тест на разрядку дает окончательный ответ и выносит окончательный вердикт о состоянии батареи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Хорошая программа технического обслуживания аккумуляторов включает проверку разряда среди других мероприятий по техническому обслуживанию. Тестирование на разряд является лучшим инструментом для оценки состояния батареи, и хорошее понимание процедуры тестирования может привести к правильному проведению теста и, таким образом, к получению точных результатов.

Дополнительные сведения о техническом обслуживании и тестировании различных типов аккумуляторов, используемых в стационарных устройствах, приведены в следующих документах:

• Стандарт IEEE. 450–2020, Рекомендованная практика IEEE по техническому обслуживанию, тестированию и замене вентилируемых свинцово-кислотных аккумуляторов для стационарных устройств.

• Стандарт IEEE. 1188–2005, Рекомендованная практика IEEE по техническому обслуживанию, тестированию и замене свинцово-кислотных аккумуляторов с клапанным регулированием (VRLA) для стационарных приложений.

• Стандарт IEEE. 1106–2015. Рекомендуемая практика IEEE по установке, техническому обслуживанию, тестированию и замене никель-кадмиевых батарей с вентиляцией для стационарных приложений.

• Руководство по тестированию батарей мегомметра. Онлайн: https://bit.ly/3FjnRna.

Санкет Болар — инженер по эксплуатации подстанций в компании Megger. С самого начала своей профессиональной карьеры Санкет принимал непосредственное участие в испытаниях и оценке состояния силовых трансформаторов, работающих в Siemens Ltd (Индия). Санкет стал частью Megger, работая над своей степенью магистра в рамках образовательной программы стажировки. По окончании учебы он присоединился к Megger в качестве инженера по применению, охватывающего широкий спектр продуктов для подстанций, от трансформаторов до приложений для обеспечения качества электроэнергии. Санкет окончил Университет Мумбаи, Индия, со степенью бакалавра в области электротехники и получил степень магистра в области электротехники со специализацией в области энергосистем в Университете штата Северная Каролина. Он является членом IEEE.

Время разряда батареи в зависимости от нагрузки

  Исследование  Физика

часовой рейтинг, 100-часовой рейтинг и т. д.) и показатель Пейкерта.

Все, что ниже, было создано после нескольких часов поиска и чтения в Интернете. Я не электрик, прошу простить за ошибки.

Емкость аккумулятора — это мера (обычно в ампер-часах) заряда аккумулятора.
Вы можете подумать, что рассчитать, как долго батарея будет работать при заданной скорости разряда, так же просто, как ампер-часы: например. для заданной емкости C и тока разряда I время будет равно
,

. Однако емкость аккумулятора уменьшается по мере увеличения скорости разряда.

Этот эффект был известен много лет, но именно Peukert впервые вывел формулу, которая численно показывала, как более высокая скорость разрядки на самом деле отнимает у батареи больше энергии, чем можно было бы показать при простом расчете.
Таким образом, эффект теперь известен как эффект Пейкерта. Формула для его расчета известна как уравнение Пейкерта, а важное число, уникальное для каждого типа батареи, которое вводится в уравнение для выполнения расчета, известно как показатель Пейкерта .

Вот уравнение Пейкерта

,
где
n – показатель Пейкерта
Cp – емкость Пейкерта
I – ток разряда и чем ближе к 1, тем лучше. Показатель Пейкерта определяется эмпирически, путем запуска батареи при различных токах разряда. Показатель Пейкерта изменяется по мере старения батареи.

Многие аккумуляторы не имеют показателя Пейкерта в спецификации. Но иногда у них есть таблицы, показывающие разное время работы при разной скорости разряда, или график зависимости скорости разряда от времени работы. Показатель Пейкерта можно рассчитать по этим графикам или таблицам или путем выполнения двух тестов на разрядку с двумя разными скоростями разряда. Калькулятор ниже поможет это сделать:

Показатель Пейкерта

Емкость 1, Ач

Часовая норма 1, ч

Емкость 2, Ач

Часовая норма 2, часы

Точность вычислений

Знаки после запятой: 2

Показатель Пейкерта

Теперь, какова мощность Пейкерта ?
Емкость Peukert — это емкость батареи, измеренная при скорости разряда 1 ампер. Батареи редко указываются с емкостью Peukert. Производители аккумуляторов оценивают емкость своих аккумуляторов при очень низкой скорости разряда, так как они служат дольше и таким образом получают более высокие показания. Это известно как «часовая» ставка, например, 100 Ач за 10 часов. Если не указано иное, производители обычно оценивают батареи по скорости разряда в течение 20 часов или 0,05°C.
0,05C — это так называемый C-rate , используемый для измерения тока заряда и разряда. Разряд 1C потребляет ток, равный номинальной емкости. Например, аккумулятор емкостью 1000 мАч обеспечивает 1000 мА в течение одного часа при разряде со скоростью 1С. Та же батарея, разряженная при 0,5°C, обеспечивает 500 мА в течение двух часов.

Зная часовой расход вашей батареи, ее номинальную емкость и показатель Пейкерта. вы можете рассчитать емкость Пейкерта, используя следующую формулу

, где
C – указанная емкость батареи (при указанном часовом рейтинге)
n – показатель Пейкерта
R – часовой рейтинг (т.е. 20 для 20 часов или 10 для 10 часов и т.д.)

Эта ссылка содержит дополнительную информацию о предмет.

Наконец, зная емкость Пейкерта и показатель Пейкерта, можно рассчитать время разряда для заданного тока разряда. Калькулятор ниже делает это.
Но обратите внимание, что он показывает время разряда для разной глубины разряда. Почему вы должны заботиться об этом? Батареи многих типов нельзя полностью разрядить без серьезного и часто непоправимого повреждения батареи. Производители обычно указывают глубину разряда (DOD) батареи, которая определяет долю мощности, которую можно от нее отобрать. Например, у большинства автомобильных аккумуляторов глубина разряда составляет 20%, поэтому можно снять только 20% емкости.

Время разряда батареи в зависимости от нагрузки

Потребляемый ток, А

Емкость батареи, Ач

Наработка, часы

Показатель Пекерта

Точность вычислений

Очень большие цифры после запятой 9002 Файл 900: 3 3 3 . Во время загрузки и создания может происходить замедление работы браузера.

Емкость Пейкерта, А·ч

Номинальный ток разряда, А

Другим аспектом эффекта Пейкерта является то, что разрядка при более низкой скорости увеличивает время работы. Номинальная емкость той же батареи при 0,01C дает больше ампер-часов, чем номинальная емкость при 0,05C, поэтому вам следует обратить внимание на часовую норму, указанную в спецификации батареи.
Вы можете подумать, что очень низкие токи разряда увеличат количество доступных ампер-часов сверх емкости батареи. Это вполне правильно, однако при длительной работе начинает проявляться эффект саморазряда аккумулятора. Из-за саморазряда общее количество ампер-часов при очень низкой скорости разряда будет меньше, чем рассчитано по формуле Пейкерта.

Окончательный калькулятор ниже показывает доступное время работы для различных разрядных токов.

Время разряда батареи в зависимости от нагрузки

емкость аккумулятора, AHRS

часовой рейтинг, часы

Peukert’s Exponent

ПРОТИВАЦИЯ ПРОТИВОСТИ

DIGITS После десятичной точки: 3

.