Зависимость напряжения аккумулятора от заряда: Страница не найдена — AkkumulyatorAvto.ru

Заряд аккумулятора от температуры и плотности электролита: SOC

Температура электролита Wet Low Maintenance (Sb/Ca) or Wet Standard (Sb/Sb)** батарея Wet «Mainteneance Free» (Ca/Ca)*** или AGM/Gel Cell VRLA (Ca/Ca) батарея
Значение плотности электролита Значение напряжения разомкнутой цепи Значение напряжения разомкнутой цепи
 °F °С 100% SoC* 75% SoC 50% SoC 25% SoC 0% SoC 100% SoC 75% SoC 50% SoC 25% SoC 0% SoC 100% SoC 75% SoC 50% SoC 25% SoC 0% SoC
120 48,9 1,249 1,209 1,174 1,139 1,104 12,663 12,463 12,253 12,073 11,903 12,813 12,613 12,413 12,013 11,813
110 43,3 1,253 1,213 1,178 1,143 1,108 12,661 12,461 12,251 12,071 11,901 12,811 12,611 12,411 12,011 11,811
100 37,8 1,257 1,217 1,182 1,147 1,112 12,658 12,458 12,248 12,068 11,898 12,808 12,608 12,408 12,008 11,808
90 32,2 1,261 1,221 1,186 1,151 1,116 12,655 12,455 12,245 12,065 11,895 12,805 12,605 12,405 12,005 11,805
80 26,7 1,265 1,225 1,19 1,155 1,12 12,65 12,45 12,24 12,06 11,89 12,8 12,6 12,4 12 11,8
70 21,1 1,269 1,229 1,194 1,159 1,124 12,643 12,443 12,233 12,053 11,883 12,793 12,593 12,393 11,993 11,793
60 15,6 1,273 1,233 1,198 1,163 1,128 12,634 12,434 12,224 12,044 11,874 12,784 12,584 12,384 11,984 11,784
50 10 1,277 1,237 1,202 1,167 1,132 12,622 12,422 12,212 12,032 11,862 12,772 12,572 12,372 11,972 11,772
40 4,4 1,281 1,241 1,206 1,171 1,136 12,606 12,406 12,196 12,016 11,846 12,756 12,556 12,356 11,956 11,756
30 -1,1 1,285 1,245 1,21 1,175 1,14 12,588 12,388 12,178 11,998 11,828 12,738 12,538 12,338 11,938 11,738
20 -6,7 1,289 1,249 1,214 1,179 1,144 12,566 12,366 12,156 11,976 11,806 12,716 12,516 12,316 11,916 11,716
10 -12,2 1,293 1,253 1,218 1,183 1,148 12,542 12,342 12,132 11,952 11,782 12,692 12,492 12,292 11,892 11,692
0 -17,8 1,297 1,257 1,222 1,187 1,152 12,516 12,316 12,106 11,926 11,756 12,666 12,466 12,266 11,866 11,666

*SOC = State of charge — уровень заряда аккумуляторной батареи
**Wet Low Maintenance (Sb/Ca) or Wet Standard (Sb/Sb): Сурьмянисто-кальциевые редкообслуживаемые батареи с электролитом и стандартные Сурьмянистые батареи с электролитом
***Wet «Mainteneance Free» (Ca/Ca): Кальциевые обслуживаемые батареи с электролитом

₽38 990

В корзину

₽12 450

В корзину

₽28 150

В корзину

₽5 800

В корзину

Скачать таблицу зависимости заряженности аккумулятора от температуры и плотности электролита (SOC) в PDF

Какое напряжение должно быть на аккумуляторе и как померить

По напряжению аккумулятора можно судить о степени заряженности АКБ, поэтому следует научиться правильно определять эту величину на клеммах источника электроэнергии.

В этой статье будут описаны основные методы измерения этого параметра с помощью мультиметра, а также будут приведены эталонные значения напряжения на батареях различной конструкции.

Содрежание

  • Напряжение аккумулятора под нагрузкой
  • Напряжение аккумулятора без нагрузки
  • Напряжение заряженного аккумулятора
  • Нормальное напряжение аккумулятора
  • Напряжение разряженного аккумулятора
  • Напряжение аккумулятора зимой
  • Зависимость напряжения от плотности электролита
  • Как проверить напряжение аккумулятора мультиметром

Напряжение аккумулятора под нагрузкой

Напряжение аккумулятора под нагрузкой будет ниже, чем в состоянии покоя. По этому показателю можно также судить об исправности батареи.

Если после подключения нагрузочной вилки контрольный прибор покажет менее 9 В, то АКБ разряжена и ее необходимо зарядить. Если после повторения процедуры ситуация не изменится, то батарею в ближайшее время нужно будет заменить новой.

Если нет возможности применить нагрузочную вилку, для проведения тестирования аккумулятора под нагрузкой, то можно воспользоваться цифровым мультиметром, а в качестве нагрузки включить стартер двигателя.

Если напряжение в бортовой сети при включении стартера упадёт ниже 9 В, то в этом случае также потребуется зарядить АКБ с помощью ЗУ. Также стоит проверить элементы проводки и потребители электроэнергии на исправность.

Если нет утечки электричества в системе, а при полностью заряженной батарее будет снова наблюдаться чрезмерное падение напряжения, то аккумулятор стоит заменить.

Если мощные потребители электроэнергии не будут подключаться к аккумулятору, то напряжение под незначительной нагрузкой слишком сильно изменяться не будет.

Напряжение аккумулятора без нагрузки

Напряжение аккумулятора, к которому не подсоединены потребители электроэнергии, составляет 12,6 – 12,8 В. Если напряжение в состоянии покоя меньше этого показателя, то это будет говорить о том, что батарея разряжена или в некоторых банках имеется короткое замыкание.

Эксплуатация АКБ с пониженным уровнем заряда непременно приведёт к образованию на пластинах сернокислого свинца, что станет причиной значительного падения ёмкости устройства.

Чтобы произвести точные измерения напряжения аккумулятора без нагрузки следует обязательно снять клеммы с выводов батареи непосредственно перед подключением измерительного прибора.

Напряжение заряженного аккумулятора

Если аккумулятор полностью заряжен, то величина напряжения будет зависеть от модели АКБ. Если эксплуатируется обычная сурьмянистая батарея, то минимальное значение этого показателя должно быть 12,6 В.

У кальциевого аккумулятора этот показатель может быть немного выше, а на клеммах гелевой батареи, этот параметр не должно опускаться ниже 13 В. При отклонении этого показателя от нормы АКБ необходимо зарядить током равным 10% от ёмкости батареи.

Если напряжение аккумулятора замеряется при работающем двигателе, то показания прибора будут значительно выше. При исправном аккумуляторе и реле-регуляторе напряжение на клеммах может достигать максимального значения в 14 В.

Нормальное напряжение аккумулятора

Нормальное напряжение АКБ – это показатель, который отображён в документации к источнику электроэнергии. Если при покупке новой батареи, её не удаётся зарядить до указанного в инструкции значения, то такая неисправность будет являться гарантийным случаем.

Если на автомобиле исправен реле-регулятор и генератор, то АКБ, во время эксплуатации машины, будет автоматически заряжаться до нормального уровня. Желательно на протяжении всего срока эксплуатации стремиться к использованию батареи только при наличии нормального напряжения на клеммах.

При значительных отклонениях этого параметра в меньшую сторону в зимнее время года, электролит в разряженном аккумуляторе может полностью замёрзнуть, а летом будут более интенсивно разрушаться свинцовые пластины.

Уровень заряда у сурьмянистых и гибридных АКБ при напряжении в Вольтах
Темперптура
электролита
100% 75% 50% 25% 0%
48,9 12,663 12,463 12,253 12,073 11,903
43,3 12,661 12. ,461 12,251 12,071 11,901
37,8 12,658 12,458 12,248 12,068 11,898
32,2 12,655 12,455 12,245 12,065 11,895
26,7 12,650 12,45 12,240 12,060 11,890
21,1 12,643 12,443 12,233 12,053 11,883
15,6 12,634 12,434 12,224 12,044 11,874
10 12,622 12,422 12,212 12,032 11,862
4,4 12,606 12,406 12,196 12,016 11,846
-1,1 12,588 12,388 12,178 11,998 11,828
-6,7 12,566 12,366 12,156 11,976 11,806
-12,2 12,542 12,342 12,132 11,952 11,782
-17,8 12,516 12,316 12,106 11,926 11,756
Уровень заряда у Кальциевых, AGM и GEL АКБ при напряжении в Вольтах
Темперптура
электролита
100% 75% 50% 25% 0%
48,9 12,813 12,613 12,416 12,013 11,813
43,3 12,811 12,611 12,411 12,011 11,811
37,8 12,808 12,608 12,408 12,008 11,808
32,2 12,805 12,605 12,405 12,005 11,805
26,7 12,8 12,6 12,4 12,0 11,8
21,1 12,793 12,593 12,393 11,993 11,793
15,6 12,784 12,584 12,384 11,984 11,784
10 12,772 12,572 12,372 11,972 11,772
4,4 12,756 12,556 12,356 11,956 11,756
-1,1 12,738 12,538 12,338 11,937 11,738
-6,7 12,716 12,516 12,316 11,916 11,716
-12,2 12,692 12,492 12,292 11,892 11,692
-17,8 12,666 12,466 12,266 11,866 11,666

Напряжение разряженного аккумулятора

Если напряжение аккумулятора менее 11,6 В, то АКБ считается полностью разряженной. В этом случае эксплуатация источника электроэнергии невозможна и для восстановления его работоспособности потребуется использовать зарядное устройство, работающее от сети 220 В.

Практически все свинцовые АКБ чувствительны к полному разряду. Кислотно кальциевые аккумуляторы способно потерять значительную часть своей емкости даже после однократного глубокого разряда. Сурьмянистое устройство обладает большое терпимостью. Наиболее устойчивы к полному разряду являются гелевые и AGM батареи.

Напряжение аккумулятора зимой

Зимой, постоянный недозаряд батареи может привести к значительному уменьшению плотности электролита, вследствие чего жидкость внутри банок может замёрзнуть. Замерзание электролита, во многих случаях, приводит к полной неработоспособности источника электроэнергии. Чтобы этого не произошло в зимний период на клеммах должно быть не менее 12,5 В.

Если эксплуатируется обслуживаемая модель аккумулятора, то уровень заряженности батареи можно контролировать без использования вольтметра. Достаточно производить регулярные замеры плотности электролита, которая у полностью заряженной АКБ должна составлять около 1,28 г/см3.

Зависимость напряжения от плотности электролита

Уровень заряда батареи напрямую зависит от плотности электролита. Если АКБ является обслуживаемой, то уровень заряженности можно довольно точно померить без использования тестера.

С помощью ареометра плотность замеряется забором небольшого количества электролита с каждой банки устройства. Максимальная плотность смеси серной кислоты и воды в полностью заряженном аккумуляторе составляет 1,3 г/см3.

Придерживаться этого показателя следует, если машина эксплуатируется на морозе. В летнее время может эксплуатировать АКБ при плотности 1,26 г/см3 и выше. Если находится в этих пределах, то напряжение на клеммах будет около 12,7 В. При падении плотности происходит и пропорциональное снижение разности потенциалов на клеммах аккумулятора.

Особенно сильно этот показатель может снизиться при наличии негерметичных мест в корпусе батареи, через которые часть электролита будет вытекать. Восстановить уровень электролита можно будет за счёт добавления дистиллированной воды.

Как проверить напряжение аккумулятора мультиметром

Замерить рабочее напряжение на клеммах аккумулятора можно с помощью вольтметром, который является одной из функций мультиметра.

Аккумуляторная батарея является источником постоянного тока, поэтому перед началом измерительных работ следует перевести прибор в положении «DC». Также следует установить ограничение по напряжению 20 В, чтобы можно было произвести более точные измерения.

После правильной подготовки измерительного прибора достаточно будет соединить чёрный щуп с минусом, а красный – с плюсом АКБ, чтобы прибор показал напряжение постоянного тока. Если перепутать щупы, то значение будет отрицательным.

Остались вопросы о напряжении аккумулятора или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полезным, полным и точным.

Напряжение батареи | PVEducation

Напряжение батареи является фундаментальной характеристикой батареи, которая определяется химическими реакциями в батарее, концентрациями компонентов батареи и поляризацией батареи. Напряжение, рассчитанное из условий равновесия, обычно называют номинальным напряжением батареи. На практике номинальное напряжение батареи не может быть легко измерено, но для практических систем батарей (в которых перенапряжения и неидеальные эффекты невелики) напряжение холостого хода является хорошим приближением к номинальному напряжению батареи.

Поскольку электрический потенциал (напряжение) большинства химических реакций составляет порядка 2 В, а напряжение, требуемое нагрузками, обычно выше, в большинстве аккумуляторов многочисленные отдельные аккумуляторные элементы соединены последовательно. Например, в свинцово-кислотных батареях каждая ячейка имеет напряжение около 2В. Шесть ячеек соединены в типичную свинцово-кислотную батарею на 12 В.

Изменение напряжения при разрядке

Из-за эффектов поляризации напряжение батареи при протекании тока может существенно отличаться от равновесного напряжения или напряжения холостого хода. Ключевой характеристикой аккумуляторной технологии является то, как напряжение батареи изменяется в условиях разрядки, как из-за эффектов равновесной концентрации, так и из-за поляризации. Кривые разрядки и зарядки аккумулятора показаны ниже для нескольких различных аккумуляторных систем. Кривые разряда и заряда не обязательно симметричны из-за наличия дополнительных реакций, которые могут иметь место при более высоких напряжениях, возникающих при зарядке.

Рисунок: Изменение напряжения в зависимости от уровня заряда для нескольких различных типов батарей.

Напряжение отсечки

Во многих типах аккумуляторов, включая свинцово-кислотные, аккумулятор нельзя разряжать ниже определенного уровня, иначе аккумулятор может быть поврежден. Это напряжение называется «напряжением отсечки» и зависит от типа аккумулятора, его температуры и скорости разряда аккумулятора.

Измерение состояния заряда по напряжению

В то время как снижение напряжения батареи при разряде является отрицательным аспектом батарей, который снижает их эффективность, один практический аспект такого снижения, если оно является приблизительно линейным, заключается в том, что при заданной температуре батарея может использоваться для аппроксимации состояние заряда аккумулятора. В системах, в которых напряжение батареи нелинейно в некотором диапазоне состояния заряда батареи или в которых происходят быстрые изменения напряжения с BSOC, будет сложнее определить BSOC и, следовательно, будет сложнее заряжать. Однако аккумуляторная система, которая поддерживает более постоянное напряжение со скоростью разряда, будет иметь высокий КПД по напряжению и будет легче использоваться для управления чувствительными к напряжению нагрузками.

Влияние температуры на напряжение

Напряжение батареи увеличивается с ростом температуры системы и может быть рассчитано по уравнению Нернста для равновесного напряжения батареи.

BU-405: Зарядка от источника питания

Аккумуляторы можно заряжать вручную от источника питания с регулируемым пользователем напряжением и ограничением тока. Я подчеркиваю руководство , потому что зарядка требует ноу-хау и никогда не может быть оставлена ​​без присмотра; прекращение заряда не автоматизировано. Из-за трудностей с определением полного заряда никелевых аккумуляторов я рекомендую заряжать вручную только свинцовые и литиевые аккумуляторы.

Свинцово-кислотный

Перед подключением аккумулятора рассчитайте напряжение заряда в соответствии с количеством последовательно соединенных элементов, а затем установите желаемое напряжение и ограничение тока. Чтобы зарядить 12-вольтовую свинцово-кислотную батарею (шесть элементов) до предела напряжения 2,40 В, установите напряжение на 14,40 В (6 x 2,40). Выберите ток заряда в соответствии с размером батареи. Для свинцово-кислотных аккумуляторов это составляет от 10 до 30 процентов от номинальной емкости. Аккумулятор емкостью 10 Ач при 30-процентной зарядке около 3А; процент может быть ниже. Стартерный аккумулятор емкостью 80 Ач может заряжаться током 8А. (10-процентная скорость зарядки равна 0,1C.)

Следите за температурой, напряжением и током батареи во время зарядки. Заряжайте только при температуре окружающей среды в хорошо проветриваемом помещении. Как только батарея полностью заряжена и ток упал до 3 процентов от номинального Ач, зарядка завершена. Отключите зарядку. Также отключите заряд через 16–24 часа, если ток достиг нижнего предела и не может опуститься ниже; высокий саморазряд (мягкое короткое замыкание) может помешать аккумулятору достичь низкого уровня насыщения. Если вам нужен плавающий заряд для готовности к работе, уменьшите напряжение заряда примерно до 2,25 В на элемент.

Вы также можете использовать источник питания для выравнивания свинцово-кислотной батареи, установив напряжение заряда на 10 процентов выше рекомендуемого. Время перезарядки имеет решающее значение и должно тщательно соблюдаться. (См. BU-404: Что такое выравнивающий заряд)

Блок питания также может устранить сульфатацию. Установите напряжение заряда выше рекомендованного уровня, отрегулируйте ограничение тока до минимально возможного значения и наблюдайте за напряжением батареи. Полностью сульфатированная свинцово-кислотная батарея сначала может потреблять очень небольшой ток, но по мере растворения слоя сульфатации ток будет постепенно увеличиваться. Повышение температуры и размещение батареи на ультразвуковом вибраторе также могут помочь в этом процессе. Если батарея не принимает заряд через 24 часа, восстановление маловероятно. (См. BU-804b: Сульфатация и способы ее предотвращения)

Литий-ионный

Литий-ионный аккумулятор заряжается так же, как и свинцово-кислотный, и вы также можете использовать блок питания, но соблюдайте особую осторожность. Проверьте напряжение полного заряда, которое обычно составляет 4,20 В на элемент, и установите пороговое значение соответствующим образом. Убедитесь, что ни один из элементов, соединенных последовательно, не превышает это напряжение. (Схема защиты в коммерческом блоке делает это.) Полный заряд достигается, когда элемент(ы) достигает 4,20 В/напряжение элемента, а ток падает до 3 процентов от номинального тока или достигает нижнего предела и не может снижаться дальше. После полной зарядки отсоедините аккумулятор. Никогда не оставляйте ячейку при напряжении 4,20 В более чем на несколько часов. (см. БУ-409: Зарядка литий-ионных)

Обратите внимание, что не все литий-ионные аккумуляторы заряжаются до порогового напряжения 4,20 В/элемент. Фосфат лития-железа обычно заряжается до напряжения отсечки 3,65 В на элемент, а титанат лития — до 2,85 В на элемент. Некоторые энергетические элементы могут принимать напряжение 4,30 В/элемент и выше. Важно соблюдать эти пределы напряжения. (См. BU-205: Типы литий-ионных аккумуляторов)

NiCd и NiMH

Зарядка никелевых аккумуляторов с помощью источника питания является сложной задачей, поскольку обнаружение полного заряда основано на сигнатуре напряжения, которая меняется в зависимости от применяемого ток заряда. Если вам необходимо заряжать NiCd и NiMH с помощью регулируемого источника питания, используйте повышение температуры при быстрой зарядке на 0,3–1°C как показатель полного заряда. При зарядке малым током оцените уровень оставшегося заряда и рассчитайте время зарядки. Пустой NiMH аккумулятор емкостью 2 Ач будет заряжаться примерно за 3 часа при токе 750–1000 мА.