RU (495) 989 48 46
Пленка на бампер

АНТИГРАВИЙНАЯ ЗАЩИТА БАМПЕРА

 

Какое напряжение должен выдавать аккумулятор


Какое напряжение должно быть на аккумуляторе автомобиля

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

Общие моменты

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

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

Также важно понимать, что при ЭДС вольты есть и без прохождений тока по цепи.

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

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

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

В случае роста плотности электролитного вещества растет и показатель тока, ЭДС.

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

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

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

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

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

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

Таблица заряда

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

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

Все способы проверки

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

Мультиметром

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

Автомобильный мультиметр

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

Цифровые приборы стоят дороже механических, зато они удобнее в эксплуатации.

Скорее всего, показания мультиметра и бортового компьютера будут различаться.

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

При работающем моторе

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

Основной рабочий инструмент – мультиметр.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Решением вопроса в данном случае будет замена элемента питания.

При отключенном моторе

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

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

Важный нюанс проверки при выключенном моторе – если двигатель заглушен только что, значение будет одним, на утро после простоя другим.

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

С применением нагрузочной вилки

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

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

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

В холодный сезон

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

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

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

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

Полезные рекомендации

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

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

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

Заключение

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

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

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

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

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

Напряжение и автомобильный аккумулятор: сколько вольт у заряженной АКБ с нагрузкой и без


 
Советские аккумуляторщики были верны ареометру (прибору, измеряющему плотность электролита в банке), а вольтметр был на подхвате. Соблюдать эту культуру в современных условиях, увы, не получится. Например, AGM-аккумулятор – это запаянная коробка без доступа к внутренностям, а значит ареометром не воспользоваться. Остается мерить напряжение. Какой вольтаж считается нормальным, а какой нет – отвечают эксперты журнала Autostadt.su.

Как правильно замерять напряжение на аккумуляторе автомобиля

 


Замер разности потенциалов даст результат только в том случае, если будут учтены температура, нагрузка и характеристики средства измерения. Что толку от знаменитой цифры 12,7 В, когда неизвестно, сколько °C за бортом, и была ли включена та же магнитола при снятии показаний.

Условно существует два типа замеров:

  1. Без нагрузки – измеряется вольтаж батареи в состоянии покоя: клеммы отключены, после зарядки от зарядного устройства или генератора прошло не менее 6 часов.
  2. С нагрузкой – меряется напряжение в момент подключения сопротивления (нагрузочной вилки или бортовых электроприборов).

Методы дополняют друг друга, и в паре способны дать исчерпывающий ответ о состоянии батареи. Летом достаточно сфокусироваться на снятии показаний «без нагрузки», но в зиму лучше подключить тяжелую артиллерию в виде какой-нибудь нагрузочки.

Сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор без нагрузки

Такой замер проводится на отстоявшейся батарее. В состояние покоя АКБ обычно вводят на ночь. Отключив клеммы с вечера, имеем уравновешенную плотность электролита на утро и действительный заряд без утечки токов во время стоянки машины.

Для измерений вполне сойдет мультиметр. Переведите центральную крутилку в режим постоянного напряжения с предельным значением «20» и прибор готов к работе. Чтобы зафиксировать вольтаж, прислоните один щуп к одному полюсу, второй – к противоположному.

Внимание! Помните про температуру – это обязательная характеристика, без которой метод «без нагрузки» не работает.

Итого, заряженный на 100% аккумулятор легкового автомобиля без нагрузки показывает:

  • 12,7-12,9 Вольт при +20…+25°C.
  • 12,8-13,0 Вольт при -5…+5°C.
  • 12,9-13,10 Вольт при -10…-15°C.

Примечательно, что напряжение выше 12,8 В поддерживается недолго. Чтобы аккумулятор был постоянно заряжен даже зимой, в северных регионах искусственно повышают плотность электролита с обычных 1,28 до 1,32 г/см3. На Юге же чаще заряжают изделие от сетевого зарядника.

 


Сколько должен выдавать АКБ под нагрузкой

Основной подводный камень в этом методе – это величина самой нагрузки. Дело в том, что чем больше токопотребление, тем больше просаживается напряжение на аккумуляторе. Например, при пуске двигателя стартер потребляет около 200 А (актуально для малолитражек), из-за чего выключается магнитола и тускнеет свет фар.

Недостатки метода

К чему этот разговор? Когда рынок наводнился нагрузочными вилками, появились первые сравнительные обзоры, результаты которых, мягко говоря, вводили в недоумение. Конфуз был в том, что один прибор показывал одно напряжение, другой – совершенно иное. Разность в показаниях доходила до 1 Вольта, а это много, учитывая, что погрешность не должна превышать 0,1 В.

Причина была в разной нагрузке. Условно говоря, одна вилка выдавала 100 А, а вторая – 200 А. В ответ на это хорошо бы было узаконить требования к изготовлению данных электроприборов, но документа нет по сей день. Поэтому, обходите стороной различные таблицы, которые связывают напряжение под нагрузкой с % заряда, но не указывают, для какого ампеража действительны цифры.

Это раз. Во-вторых, батарея с различной емкостью демонстрирует разное напряжение под нагрузкой. Например, у 60 А*ч и у 70 А*ч изделий разница будет почти в 0,5 Вольт при 100% заряде. Ну а в-третьих – температура.

Нормальный вольтаж при подключении нагрузочной вилки

К слову, мы не нашли ни одной технически грамотной таблицы. Не исключено, что исчерпывающая информация имеется в руководстве по эксплуатации более-менее серьезных изделий. Но пока мы вынуждены отослать вас к размытым рамкам, которыми пользуются во многих автомагазинах.

Итак, батарея считается работоспособной, если:

  • При подключении нагрузочной вилки первые 5-7 секунд напряжение не падает ниже 10 В.
  • После отключения нагрузки вольтаж сразу же восстанавливается до 12,6-12,7 В.
  • Температура в месте замера – не ниже +15°C.

 

Когда под рукой только мультиметр

Если диагностика носит стихийный характер, то нагрузочную вилку с успехом сымитирует пара «мультиметр + любой электроприбор из бортовой сети». В качестве бортовой нагрузки обычно используют комбинацию «ближний + дальний свет фар», отдавая дань советским шоферам. Реже аккумулятор «грузят» стартером. Учитывая многие «но», оценка выходит такой же приближенной:

  • Вольтаж не должен понижаться ниже 11,5 В при включении «дальнего».
  • Напряжение не должно падать ниже 10 В при прокрутке двигателя стартером в холостую.

К вольтам «без нагрузки» аккумулятор должен возвращаться в течение первых 5-7 секунд после отключения электрооборудования. Также учитывайте то, что цифры приводятся для летнего времени года.

К сведению. Используйте режим продувки цилиндров для холостой прокрутки мотора. Для этого необходимо полностью выжать педаль газа и провернуть ключ зажигания: стартер будет крутить коленвал, но двигатель не запустится ввиду отсутствия искры и топливоподачи. Такой механизм предусмотрен в любом инжекторном автомобиле.

В продолжение разговора о вольтаже и заряде автомобильной батареи

Что делать, когда на табло вольтметра вырисовываются цифры, отличные от тех, которые соответствуют 100% заряду? Проверить, а чему же соответствует полученная комбинация или, как это звучит по-научному, определить степень разряженности аккумулятора по напряжению. Для этого есть таблицы, увязывающие уровень заряда с вольтажом, измеренным без нагрузки. Одну из таких мы рекомендуем взять на заметку.

Таблица – это хорошо, но как понять, когда АКБ еще послужит, а когда без сетевого зарядного устройства не обойтись? На этот счет примите во внимание мнение эксперта Autostadt.su – Василия Теркина, который имеет более чем сорокалетний опыт «общения» с аккумуляторными батареями свинцово-кислотного типа:

  • 12,3-12,4 В – предельное напряжение без нагрузки, до которого можно безвредно разряжать автомобильный АКБ, будь-то обычный, AGM или EFB.
  • 11,9 В – минимальный вольтаж без нагрузки, при котором двигатель еще запустится. Цифра актуальна для летнего периода.
  • В крепкий мороз (-25°C и меньше) аккумулятор не принимает заряд от генератора.
  • 10,8 В – глубокий разряд, который некоторые батареи не могут пережить.

Мы не раз акцентировали внимание на том, что зимой и летом заряженный до 100% аккумулятор показывает разное напряжение. Поэтому, полностью заряжайте батарею при входе в зиму, и чаще подзаряжайте ее в холодное время года. А собираясь на «дальняк», узнайте, что нужно проверить в машине перед дальней поездкой, и прихватите ПЗУ. Под занавес предыдущей зимы мы рассматривали лучшие портативные пуско-зарядные устройства и критерии их выбора.
 

 



Напряжение заряженного аккумулятора автомобиля: каким оно должно быть

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

Нормальное напряжение полностью заряженного аккумулятора автомобиля и методы его замера

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

Без нагрузки: что показывает тестер при 100% заряде

12,6-12,7 Вольт при +20…+25°C. Именно такое напряжение должно быть на аккумуляторе автомобиля через 6 часов после полной зарядки от бытовой сети или стоянки с неработающим двигателем. При измерениях важно отсоединить одну из клемм и учитывать температуру аккумулятора. Скажем, при -10…-15°C «напруга» 12,7 В соответствует уже 75% заряду.

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

 

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

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


Проблема в том, что у каждого АКБ свой показатель в А*ч, а единого напряжения, соответствующего 100% заряду под нагрузкой – нет. Таблиц тоже нет, зато есть еще одна головная боль. Отсутствуют единые требования к изготовлению нагрузочных вилок. В результате, можно купить прибор, потребляющий, скажем, 200 А или 100 А. И тогда вовсе возникает путаница.

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

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

В дополнение к вольтажу: плотность электролита заряженной АКБ

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

1,26-1,28 г/см3 при +20…+25°C. Такая плотность химического вещества в каждой банке соответствует напряжению 12,6-12,7 В. Подобное соотношение показаний ареометра и мультиметра говорит о том, что емкость источника питания восстановлена до 100%. Говоря научным языком, сульфат, откладывающийся на пластинах при разряде в составе сульфата свинца, полностью покинул электроды и прореагировал с водородом, перейдя в серную кислоту.

 


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

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

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

В холодных регионах принято добавлять в электролит серную кислоту, благодаря чему повышается его плотность. При 1,30-1,32 г/см3 напряжение аккумулятора автомобиля на морозе должно быть 12,9 В без нагрузки (температура: -10…-15°C). Увеличивая концентрацию сернокислого компонента, не стоит превышать 1,35 г/см3, иначе он начнет разъедать пластины.

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

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

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

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

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

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

Что делать, если разность потенциалов ниже 12,6 В

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

Интересные факты из эксплуатации аккумуляторных батарей

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

Батарея и стартер

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

Если сделать последовательно 5 попыток запуска двигателя при -20°C, аккумулятор сядет.
Результат получен при определенных условиях:

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

 

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

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

Мультиметр – аккумулятор – ЗУ

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

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

Напряжение аккумулятора автомобиля: таблица заряда

Одним из важнейших параметров для автомобилиста будет являться напряжение аккумулятора. Значение это позволяет определить качество функционирования наиболее сложных узлов системы топливоподачи, двигателя, коробки передач, сцепления, корректную работу ходовой системы и габаритных элементов, многих других узлов машины. Для произведения высокоточного тестирования напряжения аккумулятора автомобиля потребуется покупка мультиметра. Это даст возможность обеспечить работу машины.

Напряжение АКБ автомобиля

Нельзя ответить однозначно, какое напряжение должно быть на заряженном аккумуляторе.

Профессионалы отмечают некоторые диапазоны или пороговые значения, за которые опасно заходить.

Перед проведением измерительных процедур необходимо очистить клеммы АКБ от мусора. Это позволит получить более точные результаты. После этого, подключают измерительный прибор соответственно обозначениям. В стандартом режиме нормальное напряжение аккумулятора имеет значение 12,2 В.

Показатели тестирования каждой банки при этом не ниже 2 В. Когда наблюдается значительное отклонение при измерении от рекомендованных показателей, требуется устранение проблем с элементом питания.

Напряжение заряженной АКБ

Процесс зарядки батареи производится генератором. Обеспечить полную заряженность АКБ можно, только проделав путь в 100 км. Чтобы убедиться в степени зарядки электрооборудования и своевременно выполнить процедуры по устранению неполадок, стоит регулярно производить контроль зарядки аккумулятора автомобиля. Произвести подзарядку батареи при наличии критической степени разряженности вполне возможно, но корректность работы оборудования будет находиться под большим вопросом.

Сколько вольт должно быть на заряженном аккумуляторе

Структура батареи насчитывает 6 присоединенных и связанных за счет электрической цепи банок. Для обеспечения корректной работы транспортного средства необходимо, чтобы уровень заряда аккумулятора не снизился к критической отметке. Перед большинством водителей часто возникает дилемма: «Какой вольтаж должен показывать заряженный аккумулятор?». При полной заряженности питательного элемента мультиметром будет выдаваться показатель в 12,6 В. Избежать перезарядки АКБ можно, своевременно отсоединив его от ЗУ. Нет необходимости ставить заряженную батарею на зарядку.

Игнорирование этого правила приводит к испарению электролитной жидкости, что повлечет за собой некорректную работу элемента питания. При покупке блока питания стоит обратить пристальное внимание на тестирование вольтажа нового устройства. Порой напряжение заряженного автомобильного аккумулятора показывает заряд ниже этого значения. Это будет свидетельством длительного хранения товара в складском помещении и потери его емкости в результате подобных действий. Покупать этот «залежавшийся» продукт профессионалы не советуют.

Напряжение заряженного автомобильного аккумулятора без нагрузки

Вольтажность стандартного питательного элемента равна 12,6 вольт. Проверка напряжения заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки осуществляется путем проверки вольтажности в банках АКБ.

Консистенция электролитной жидкости в секционных отделениях по стандарту должна быть идентична.

Допустимой погрешностью считается 0,02г/см². Минимальным показателем заряда постоянным током в каждой из банок является 1,9 В. Когда заряд нового аккумулятора не показывает даже значения 1,7 В, это заставляет заподозрить повреждение секции.

Сколько ампер в заряженной АКБ?

Информация об амперности на заряженном аккумуляторе автомобиля указывается на этикетке изделия.

Если обозначение на упаковке питательного элемента информирует о наличии емкостного объема в 60 А/ч, то аккумуляторная батарея сможет выдавать в течение 11-ти часов по 5 А. Способность АКБ выдавать определенное количество тока связана с получаемой нагрузкой. Определять сколько тока сможет отдавать АКБ необходимо в каждом случае отдельно. Для этого используют мультиметр.

Функционирование элемента питания во многом зависит от условий эксплуатации и температурного режима. Зимой проседание по заряду АКБ осуществляется значительно больше. Снижение быстродействия химических реакций становится причиной уменьшения напряжения на клеммах аккумулятора. Допнагрузка на электрооборудование и питательный источник в зимнюю пору возрастает.

Для получения рекомендуемого напряжения автомобильного аккумулятора производители при изготовлении пластин применяют инновационные материалы, обеспечивающие оптимальное соприкосновение с электролитной жидкостью.

Таблица заряда

Для обеспечения корректности работы элемента питания стоит регулярно отслеживать заряд аккумулятора по напряжению. Для этого лучше воспользоваться таблицей, благодаря которой значительно облегчается контроль за элементом питания машины.

С таблицей заряда, по которой можно сверить полученные после измерения результаты, можно ознакомиться:

Какое напряжение на аккумуляторе авто считается нормальным?

Многие автолюбители ломают голову над понятием «нормального напряжения» полностью заряженного аккумулятора автомобиля. Выяснить эти параметры довольно просто. Тестирование вольтажности элемента питания производится только по окончании зарядки оборудования. Какое же напряжение должно быть в аккумуляторных клеммах? Когда после 12-тичасовой зарядки элемента питания, показатель степени заряженности будет 12,5-13,2 В, это будет считаться нормальным значением. До начала процесса измерения одну из клемм снимают с элемента питания. Новая, полностью заряженная АКБ, которую предварительно отсоединили от бортовой сети, сможет удерживать заряд 141 сутки. Если АКБ будет подключена к машине, уровень заряда аккумулятора по напряжению заряда уменьшится в 2 раза. Даже при выключенном моторе происходит утечка тока. Степень разряженности определяется путем использования мультиметра.

Минимальное напряжение

Во избежание критического разряда элемента питания требуется регулярно контролировать уровень поступления постоянного тока. Минимальным напряжением АКБ является показатель 10,5 В. В случае когда аккумулятор автомобиля по напряжению просел до 9 В, зарядить его можно только оригинальным качественным ЗУ. Этот показатель является критичным. Гарантировать, что после зарядки источник питания будет работать корректно, невозможно.

Под нагрузкой

Автомобилисты часто интересуются, можно ли произвести измерение показателей напряжения АКБ под нагрузкой. Такая процедура выполняется нагрузочной вилкой. При помощи этого прибора можно определить функциональность аккумуляторной батареи авто и процентное соотношение ее заряженности.

Такие приборы подразделяются на стрелочные и цифровые. Дорогостоящие измерительные приборы могут функционировать даже в мороз. Последние модели отличаются точностью и надежностью, но стоимость их значительно выше. Какое же напряжение должно быть у аккумулятора авто без нагрузки? Оптимальным значением будет показатель 12,6-12,7 В. Время тестирования источника питания под нагрузкой должно составлять не менее 10 секунд.

При работающем двигателе

Для корректной работы автомобиля требуется исправное состояние всех его элементов. Осуществить тестирование напряжения аккумулятора при работающем двигателе реально. Показатель будет выше, чем при заглушенном моторе, варьируясь между 13,5 и 14 В. Превышение максимального значения будет свидетельствовать о функционировании в усиленном режиме генератора. При корректной работе электрического оборудования через 10 минут показатель заряда постоянным током вернется в нормальное состояние. Если повышение показателей будет на постоянной основе, будет наблюдаться перезаряд источника питания. Электролит при этом будет выкипать.

Если постоянно наблюдается понижение заряда постоянным током АКБ, источник питания не успевает полностью заряжаться. О неисправности этого оборудования будет свидетельствовать падение показателей более чем на 2 В. При возникновении таких ситуаций, стоит задуматься о приобретении нового устройства.

Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля зимой

Постоянная недозарядка АКБ зимой приводит к уменьшению емкости АКБ и плотности электролитной жидкости. В середине небольших элементов батареи вследствие этого электролитная жидкость может замерзнуть. В результате таких процессов происходит некорректная работа источника электроэнергии.

Для тестирования напряжения на аккумуляторе автомобиля используют мультиметр или выполняют регулярные замеры плотности электролитной жидкости. В заряженном в полном объеме источника питания этот показатель будет не менее 1,28 г/см³.

Видео о напряжении аккумулятора автомобиля

минимальное и полностью заряженного, под нагрузкой и без нее, а также какой должен быть нормальный заряд АКБ

Важными показателями аккумуляторной батареи являются ее емкость, напряжение и плотность электролита. От них зависит качество работы и функциональность устройства. В автомобиле аккумулятор подает пусковой ток на стартер для запуска двигателя и питает бортовую сеть, когда это необходимо. Поэтому знать рабочие параметры своего АКБ и поддерживать его работоспособность критически важно для обеспечения исправного состояния автомобиля в целом.

Напряжение АКБ

Для начала разберемся со значением термина «напряжение». По сути, это “давление” заряженных электронов, создаваемое источником тока, через контур (провод). Электроны выполняют полезную работу (питание лампочек, агрегатов и т.д.). Измеряют напряжение в Вольтах.

Измерение напряжение АКБ

Для измерения напряжения аккумулятора можно использовать мультиметр. Контактные щупы прибора прикладываются к клеммам АКБ. Формально считается нормой напряжение в 12В. Фактическое напряжение аккумулятора должно быть в пределах 12,6В -12,7В. Такие показатели у полностью заряженной батареи.

Эти показатели могут меняться в зависимости от условий окружающей среды и времени проверки. Сразу после зарядки прибор может показать 13В – 13,2В. Хотя такие значения также считаются приемлемыми. Чтобы получить правильные данные, нужно подождать час-два после зарядки.

Если напряжение падает ниже 12 Вольт, то это говорит о разряде батареи. Значение напряжения и уровень заряда можно сопоставить по следующей таблице.

Напряжение, ВольтСтепень заряда, %
12,6 +100
12,590
12,4280
12,3270
12,2060
12,0650
11,940
11,7530
11,5820
11,3110
10,5 0

Как видно из таблицы, напряжение ниже 12В говорит о 50% разряде АКБ. Аккумулятор нуждается в срочной подзарядке. Следует знать, что в процессе разряда происходит процесс сульфатации пластин. Плотность электролита падает. Серная кислота распадается, участвуя в химической реакции. На пластинах образуется сульфат свинца. Своевременная зарядка запускает этот процесс в обратном направлении. Если допустить глубокий разряд, то батарею уже будет трудно реанимировать. Она либо полностью выйдет из строя, либо значительно потеряет в емкости.

Минимальным напряжением, при котором батарея может работать считается 11,9 Вольт.

Под нагрузкой и без нагрузки

Даже при низком напряжении аккумулятор вполне способен запустить двигатель. Главное, чтобы после этого генератор обеспечил зарядку батареи. Во время старта двигателя аккумулятор подает большой ток на стартер, резко теряя при этом в заряде. Если батарея исправна, то заряд постепенно восстанавливается до нормальных значений в течение 5 секунд.

Напряжение на новом аккумуляторе должно быть в пределах 12,6 – 12,9В, но эти значения не всегда показывают реальное состояние батареи. Например, в состоянии покоя, без подключенных потребителей, напряжение находится в пределах нормы, а под нагрузкой резко падает и быстро расходуется заряд. Такое может быть.

Проверка АКБ нагрузочной вилкой

Именно поэтому проводят измерения под нагрузкой. Для этого используют такой прибор, как нагрузочная вилка. Этот тест показывает, держит ли заряд батарея или нет.

Вилка состоит из вольтметра, контактных щупов и нагрузочной спирали в корпусе. Прибор создает сопротивление тока в два раза превышающее емкость аккумулятора, имитируя пусковой ток. Например, если емкость батареи 50А*ч, то прибор нагружает АКБ до 100А. Главное, правильно подобрать сопротивление. При превышении 100А потребуется подключать уже две спирали сопротивления, чтобы получить точные данные.

Измерения под нагрузкой проводят при полностью заряженной батарее. Прибор удерживается в течение 5 секунд, затем фиксируются результаты. Под нагрузкой напряжение падает. Если аккумулятор исправен, оно упадет до 10 Вольт и будет постепенно восстанавливаться до 12,4В и выше. Если напряжение падает до 9В и ниже, значит, батарея не держит заряд и неисправна. Хотя после зарядки может показывать нормальные значения – 12,4 В или выше.

Плотность электролита

Уровень напряжения также показывает плотность электролита. Сам электролит представляет собой смесь 35% серной кислоты и 65% дистиллированной воды. Мы уже говорили, что при разрядке концентрация серной кислоты падает. Чем больше разряд, тем меньше плотность. Эти показатели взаимосвязаны.

Ареометр

Для измерения плотности электролита и других жидкостей используется специальный прибор – ареометр. В нормальном состоянии при полной зарядке 12,6В – 12,7В и температуре воздуха 20-25°С плотность электролита должна быть в пределах 1,27 г/см3 – 1,28 г/см3.

Следующая таблица показывает зависимость плотности от уровня заряда.

Плотность электролита, г/см3Уровень заряда, %
1,27 – 1,28100
1,2595
1,2490

Какое напряжение должно быть на аккумуляторе в разных режимах

Всем привет! Сегодня решил с вами поговорить о том, какое напряжение должно быть на аккумуляторе, расположенном преимущественно под капотом автомобиля, в тех или иных режимах.

У АКБ есть несколько основных параметров. Это напряжение батареи, ёмкость и пусковой ток. Все характеристики тесно связаны друг с другом. Тут еще важно не забывать про плотность используемого электролита.

Хотя справедливо будет сказать, что плотность можно узнать лишь на обслуживаемых АКБ, где используется жидкий электролит. Ведь существуют гелевые аккумуляторы, к примеру.

Нормы по напряжению

Автомобилистов очень интересует тот факт, каким должно быть напряжение аккумулятора автомобиля. Причем в самых разных ситуациях.

Здесь можно выделить несколько основных режимов:

  • при неработающем двигателе, то есть без нагрузки;
  • при зарядке аккумуляторной батареи;
  • непосредственно после зарядки;
  • на заведенной машине;
  • с нагрузкой;
  • летом;
  • в мороз;
  • при запуске двигателя;
  • в зависимости от температуры окружающего воздуха и пр.

Вариантов, как видите, действительно много.

Но для начала нужно обсудить понятие нормального напряжения.

Сложно однозначно сказать, какое минимальное напряжение должно быть для запуска ДВС. Тут еще многое зависит от самого мотора, общего состояния АКБ, исправности проводки.

Нормальное напряжение на заряженном аккумуляторе составляет 12,6-12,7 В.

Эти параметры считаются образцовыми или эталонными. От 12,6-12,7 В обычно отталкиваются, сравнивая с работой АКБ в том или ином режиме.

Важно изначально выбирать качественные аккумуляторы, чтобы не возникало серьезных проблем. О нюансах выбора читайте по этой ссылке на наш материал.

Каким бывает напряжение

Напряжение может быть 3 типов.

Тут стоит выделить такие понятия:

  • номинальное;
  • фактическое;
  • под нагрузкой.

Номинальное напряжение обычно используется в технической литературе. Ведь говорят, что бортовая сеть в авто имеет 12 В. В действительности это не совсем так. Просто удобнее писать 12 В на том же прикуривателе.

В действительности же нужно отталкиваться от фактического рабочего напряжения. Оно, как уже говорилось ранее, составляет 12,6-12,7 В. Но на некоторых машинах и батареях нормой можно считать диапазон от 12,4 до 12,8 В.

Новый аккумулятор

Отдельно стоит взглянуть на ситуацию, когда приобретается новая аккумуляторная батарея.

На новом источнике питания обычно ожидают увидеть 12,7 В. Да, это оптимальные значения, которые закладываются при производстве и перед отправкой батареи на реализацию.

Но проблема в том, что от завода до магазина, а затем от магазина до покупателя, проходит время. Иногда это несколько дней или недель, а порой и несколько месяцев.

В теории АКБ в период хранения должны находиться в помещении с умеренной влажностью при температуре около 18 градусов Цельсия и периодически заряжаться.

На практике так происходит редко. В итоге залежавшаяся АКБ постепенно теряет свой заряд. Уже об эталонных 12,7 В говорить не приходится. Обычно это 12,4-12,5 В.

Такие параметры считаются нормой на новом аккумуляторе. Его даже не обязательно заряжать перед установкой на автомобиль. Но когда напряжение падает ниже 12 В, тогда настоятельно рекомендуется сначала воспользоваться зарядным устройством.

Никогда не покупайте АКБ, с момента производства которых прошло более 6 месяцев. Также не стоит брать аккумуляторы с напряжением ниже 11,5 В.

Это считается уже глубоким разрядом. То есть напряжение критическое, и не так много шансов восстановить АКБ даже качественным и современным зарядным устройством.

Напряжение и зарядка АКБ

Ошибка многих автомобилистов в том, что они делают замеры напряжения непосредственно после зарядки.

Так делать не стоит, поскольку корректные данные узнать точно не получится.

После завершения зарядки подождите 1-2 часа. Это позволит напряжению опуститься до своих реальных значений.

Не удивляйтесь, если вы сняли АКБ с ЗУ, приложили щупы мультиметра, и прибор показывает 13.5 Вольт. Это нормально, поскольку зарядное устройство обычно подает напряжение около 14,4 В. Нужно время, чтобы все электрохимические процессы по завершению зарядки устаканились, и только через 1-2 часа замер напряжения будет отражать реальную картину происходящего.

Под нагрузкой

Чтобы проверить исправность и работоспособность АКБ, ее часто тестируют под нагрузкой. Для этого используют так называемую нагрузочную вилку.

Суть теста в том, чтобы на работоспособную батарею подать нагрузку в 2 раза больше емкости. То есть, когда АКБ имеет емкость 70 Ач, подаваемая нагрузка будет 140 Ампер. Но продолжительность воздействия не должна превышать нескольких секунд.

Если напряжение просело до 9 В, а потом начало постепенно восстанавливаться, это говорит об исправном состоянии АКБ. На восстановление примерно до 12,4 В должно уходить около 5 секунд.

После этого следует еще раз полностью зарядить источник питания, и снова подать кратковременную нагрузку. Если проседания небольшие, то батарея просто нуждалась в дозарядке.

Но когда показатель падает ниже, а восстановление происходит медленно, либо его вообще нет, тогда с батареей все плохо. Ей пора в утилизацию.

Работающий двигатель

И еще рассмотрим вопрос о том, каким будет показатель при работающем силовом агрегате.

Используя универсальный мультиметр, его щупы подключаются к клеммам плюс и минус, соблюдая полярность, при запущенном моторе.

Нормой при работающем ДВС считаются показатели 13,5-14 В.

Если параметры выходят за рамки 14,2 В, это говорит о низком заряде АКБ, из-за чего генератору приходится работать в усиленном режиме, дабы восстановить заряд батареи.

Но такое иногда происходит и в зимний период, поскольку за ночь простая АКБ немного села. Если через 5-10 минут после запуска двигателя напряжение упадет до нормальных значений, дело было просто в воздействии холода и в саморазряде.

Когда при функционирующем моторе напряжение составляет 13,0-13,4 В, это говорит о не полной зарядке АКБ. Но такое возможно, когда в работу включены разные потребители, такие как печка, кондиционер, аудиосистема и пр. Отключите их и сделайте замеры еще раз. Если все равно низкие характеристики, с АКБ или со стороны генератора имеются проблемы.

Отдельно можете почитать о восстановлении АКБ, а также о методах проверки АКБ на работоспособность в наших предыдущих материалах.

Если у вас остались еще какие-то вопросы по этой теме, пишите в комментариях. Постараемся на них оперативно ответить.

Вот вам еще ссылка на материал, в котором подробно рассказывается об электролите.

На этом будем прощаться. Всем спасибо за внимание!

Подписывайтесь, оставляйте комментарии и отзывы, рассказывайте о нас своим друзьям!

График заряда аккумулятора

| Напряжение и удельный вес батареи 12 В

«Состояние заряда» (SOC) батареи - это показатель оставшейся энергии (в процентах). Это похоже на указатель уровня топлива. Измерение и знание SOC батареи или батарейного блока полезно при использовании альтернативной энергии или в любой другой ситуации, когда вам необходимо знать ее состояние.

Есть несколько способов определить SOC батареи.

1. Измерьте химический состав батареи (удельный вес) ареометром (точный метод).

2. Измерьте его напряжение вольтметром при разомкнутой цепи, без нагрузки (общее приближение).

3. Отслеживайте ток, протекающий в батарее и выходящий из нее, с помощью «шунта» и соответствующей измерительной цепи (общей для альтернативных систем).

((Аккумуляторный ареометр))
Посмотреть самый популярный ареометр на AMZN

Я составил следующую диаграмму состояния заряда батареи, которая показывает степень заряда (в процентах) в зависимости от напряжения или удельного веса батареи.Напряжения и удельный вес указаны для батарей на 6 или 12 вольт и батарей на 24 и 48 вольт.

Таблица представлена ​​ниже. Но сначала несколько важных замечаний и оговорок…

Как я сделал диаграмму состояния заряда аккумулятора

Как я определил значения напряжения:

Я исследовал как можно больше производителей аккумуляторов в отношении их собственных опубликованных данных SOC. Некоторые немного отличались друг от друга в отношении значений SOC.Однако я усреднил их всех вместе, чтобы получить диаграмму, которая представляет то, что я считаю хорошим ОБЩИМ показателем.

Измерения напряжения батареи приблизительные

Примечание: Измерения напряжения являются приблизительными для определения SOC. Измерение напряжения аккумулятора - НЕ самый точный способ сделать это (необходимо учитывать переменные). Но хорошее обобщение. Более точный метод - измерить удельный вес каждой ячейки в батарее.Однако для многих батарей это сложно или невозможно (например, батареи AGM). Многие (большинство) альтернативных энергосистем включают шунт постоянного тока, который отслеживает SOC, отслеживая ток, протекающий в батарее или банке батарей и выходящий из них, что является очень точным способом отслеживания состояния заряда.

Измерение в состоянии покоя «Обрыв цепи»

Примечание: Для большей точности при измерении напряжения батареи батарея должна быть в состоянии «разомкнутой цепи» (в состоянии покоя или в состоянии покоя).Это означает, что аккумулятор НЕ должен находиться под нагрузкой и НЕ должен заряжаться. Чтобы быть в некоторой степени точным, аккумулятор должен быть в таком состоянии в течение часа или двух, прежде чем проводить измерение, а для более точного измерения вы должны подождать от 6 до 24 часов.

Зависимость напряжения аккумулятора от температуры

Примечание: Напряжение батареи зависит от температуры. Фактически, хорошие зарядные системы (альтернативные энергосистемы) имеют встроенную температурную компенсацию. Данные о напряжении в таблице ниже указаны производителем.листовые листы (близость к комнатной температуре).

Наконечник для ареометра

Примечание: При измерении удельного веса (залитые / мокрые батареи глубокого цикла) при отборе пробы из батареи сначала заполните и слейте воду из ареометра несколько раз, прежде чем останавливаться после измерения.

Держите уровень заряда выше 50%

Примечание: Для увеличения срока службы батарейки должны оставаться в зеленой зоне (40% или более SOC). Случайные провалы в желтом цвете могут не быть вредными, но постоянные разряды до этого уровня значительно сокращают срок службы батареи.Вообще говоря, чем меньше вы разряжаете аккумулятор перед подзарядкой, тем дольше он прослужит. Большинство систем, работающих на альтернативных источниках энергии, рассчитаны на поддержание уровня заряда батарей не менее 50%.

Это НЕ напряжение зарядки

Примечание: 100% напряжение НЕ является рекомендуемым зарядным напряжением (которое будет выше и многоступенчатым). См. Рекомендации производителя аккумулятора относительно зарядки.

«Умное» зарядное устройство на 12 В с очень высоким рейтингом:
((Самое популярное зарядное устройство на amzn))

ТАБЛИЦА ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА

Напряжение холостого хода или удельный вес на элемент

Загрузить полноразмерный PDF (состояние заряда аккумулятора)

Если вы точно знаете свой аккумулятор, вы можете найти соответствующую информацию о напряжении на их веб-сайте.Но диаграмма выше дает общее представление о состоянии заряда.

(Эта статья была обновлена ​​с момента ее первоначальной публикации)

.Основы работы с батареями

- Руководство по батареям

Если вы провели какое-либо исследование того, как работают батареи или на что следует обращать внимание при выборе лучшей высокопроизводительной батареи, вы, вероятно, погребены в информации, часть которой противоречива. В BatteryStuff мы стремимся немного прояснить это.

Скорее всего, вы слышали термин KISS (Keep It Simple, Stupid). Я попытаюсь объяснить, как работают свинцово-кислотные аккумуляторы и что им нужно, не утопая вас в кучу ненужных технических данных.Я обнаружил, что данные об аккумуляторе будут несколько отличаться от производителя к производителю, поэтому я постараюсь свести эти данные к минимуму. Это означает, что я могу немного обобщить, оставаясь верным цели.

Свинцово-кислотная батарея используется в коммерческих целях более 100 лет. Тот же химический принцип, который используется для хранения энергии, в основном тот же, что и наши прадеды.

Аккумулятор - это как копилка. Если вы будете вынимать и ничего не класть обратно, у вас ничего не останется.Сегодняшние требования к питанию от аккумулятора шасси огромны. Рассмотрим современный автомобиль и все электрические устройства, которые должны быть запитаны. Вся эта электроника требует надежного источника питания, а плохое состояние батареи может привести к отказу дорогостоящих электронных компонентов. Знаете ли вы, что в электрической системе среднего автомобиля 11 фунтов провода? Посмотрите на дома на колесах и лодки со всеми электрическими устройствами, требующими питания. Не так давно в трейлерах и домах на колесах была только одна 12-вольтовая аккумуляторная батарея.Сегодня это стандарт для инверторов мощностью до 4000 Вт.

Среднее время автономной работы сократилось по мере увеличения требований к энергии. Срок службы зависит от использования - обычно от 6 до 48 месяцев, но только 30% всех батарей фактически достигают отметки в 48 месяцев. Вы можете продлить срок службы батареи, подключив ее к солнечному зарядному устройству в нерабочие месяцы.

Если вы усвоите основы, у вас будет меньше проблем с батареей, и вы получите большую производительность, надежность и долговечность батареи.Я предлагаю вам прочитать весь учебник; однако я проиндексировал всю информацию для удобства.

Немного основ

Свинцово-кислотная батарея состоит из пластин, свинца и оксида свинца (для изменения плотности, твердости, пористости и т. Д. Используются различные другие элементы) с 35% -ным раствором серной кислоты и 65% -ным водным раствором. Этот раствор называется электролитом, который вызывает химическую реакцию с образованием электронов. Когда вы проверяете аккумулятор с помощью ареометра, вы измеряете количество серной кислоты в электролите.Если у вас низкие показатели, это означает, что химия, производящая электроны, отсутствует. Итак, куда делась сера? Он лежит на пластинах аккумулятора, так что при перезарядке сера возвращается в электролит.

  1. Безопасность
  2. Типы аккумуляторов, глубокого цикла и пусковые
  3. Влажные ячейки, гелевые ячейки и мат из абсорбированного стекла (AGM)
  4. CCA, CA, AH и RC; что все это значит?
  5. Обслуживание батареи
  6. Тестирование батареи
  7. Выбор и покупка нового аккумулятора
  8. Срок службы и производительность батареи
  9. Зарядка аккумулятора
  10. Батарейки
  11. Батареи, которых нельзя делать


1. Вы должны думать о безопасности при работе с аккумуляторами. Снимите все украшения. (В конце концов, вы не захотите расплавить ремешок для часов, пока носите его!) Водород, выделяемый батареями при зарядке, очень взрывоопасен. Мы видели несколько случаев, когда батареи взрывались и все заливали серной кислотой. Это было неинтересно, и сейчас самое время надеть защитные очки, висящие на стене. Черт возьми, ты даже мог бы сломать свой дискотечный костюм. Полиэстер не подвержен действию серной кислоты, но все, что содержит хлопок, будет съедено.Если вы не чувствуете потребности в моде, просто носите старомодную одежду - в конце концов, полиэстер все еще не в моде.

При выполнении электромонтажных работ на транспортных средствах лучше всего отсоединить заземляющий кабель. Просто помните, что вы возитесь с едкой кислотой, взрывоопасными газами и сотнями ампер электрического тока.

2. В основном существует два типа свинцово-кислотных аккумуляторов (вместе с тремя подкатегориями). Есть два основных типа: пусковой (запуск) и глубокий цикл (морской / гольф-кар).Пусковая батарея (зажигание стартовых огней SLI) предназначена для быстрой подачи энергии (например, для запуска двигателей) и поэтому имеет большее количество пластин. Пластины более тонкие и имеют несколько иной состав материала.

Что такое аккумулятор глубокого разряда? Батарея глубокого разряда имеет меньше мгновенной энергии, но большую долгосрочную подачу энергии. Аккумуляторы глубокого разряда имеют более толстые пластины и могут выдержать несколько циклов разрядки. Пусковые батареи не должны использоваться для приложений с глубоким циклом, потому что более тонкие пластины более склонны к короблению и ямкам при разряде.Так называемая батарея двойного назначения - это компромисс между двумя типами батарей, хотя лучше, если возможно, уточнить детали.

3. Влажный элемент (залитый), гелевый элемент и абсорбирующий стекломат (AGM) - это различные версии свинцово-кислотных аккумуляторов. Влажная камера бывает двух типов; ремонтопригоден и не требует обслуживания. Оба заполнены электролитом и в основном одинаковы. Я предпочитаю тот, в который я могу добавить воду и проверить удельный вес электролита с помощью ареометра.

Гелевые батареи и AGM - это специальные батареи, которые обычно стоят вдвое дороже, чем аккумуляторные батареи с мокрыми элементами премиум-класса. Однако они очень хорошо хранятся и не склонны к сульфатированию или разложению так же легко, как влажные клетки. При использовании этих батарей вероятность взрыва газообразного водорода или коррозии мала; это самые безопасные свинцово-кислотные батареи, которые вы можете использовать. Гелевый элемент и некоторые аккумуляторы AGM могут потребовать особой скорости зарядки. Если вам нужен лучший, наиболее универсальный тип, следует подумать о батарее AGM для таких приложений, как морское судно, автофургон, солнечная энергия, аудио, спортивные состязания и резервное питание, и это лишь некоторые из них.

Если вы не пользуетесь своим оборудованием ежедневно, аккумуляторы AGM будут держать заряд лучше, чем другие типы. Если вам нужно полагаться на первоклассную производительность аккумулятора, потратьте дополнительные деньги. Гелевые аккумуляторы все еще продаются, но в большинстве приложений их заменяют аккумуляторы AGM.

Существует некоторая общая путаница в отношении батарей AGM, потому что разные производители называют их разными именами. Некоторые из наиболее распространенных названий - это «герметичные регулируемые клапаны», «сухие элементы», «непроливающиеся» и «свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием».В большинстве случаев батареи AGM обеспечивают больший срок службы и больший срок службы, чем батареи с жидкими элементами.

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно люди используют термин «гелевый элемент» в качестве общего термина, когда относятся к герметичным, необслуживаемым батареям, так же, как при обращении к тканям лица используют Kleenex. В результате будьте осторожны при выборе зарядного устройства для гелевых аккумуляторов, поскольку покупатели часто говорят нам, что им нужно зарядное устройство для гелевых аккумуляторов, хотя на самом деле это вовсе не гелевые аккумуляторы.

AGM: Конструкция из абсорбированного матового стекла позволяет суспендировать электролит в непосредственной близости от активного материала пластин. Теоретически это увеличивает эффективность разряда и перезарядки. Общие приложения производителей включают запуск двигателей с высокими характеристиками, силовые виды спорта, глубокий цикл, солнечные батареи и аккумуляторные батареи. Более крупные AGM-батареи, которые мы продаем, обычно являются хорошими батареями глубокого разряда, и они обеспечивают наилучший срок службы, если их зарядить до того, как уровень разряда опустится ниже 50%.Батареи для мотоциклов Scorpion, которые мы несем, являются отличным обновлением вашей стандартной залитой батареи, а батареи марки Odyssey отлично подходят для сохранения статического заряда в течение длительного периода простоя. Когда аккумуляторы AGM глубокого цикла разряжены до уровня не менее 60%, срок службы составит 300+ циклов.

GEL: Гелевый элемент аналогичен стилю AGM, потому что электролит находится во взвешенном состоянии, но отличается, потому что технически аккумулятор AGM по-прежнему считается влажным элементом.Электролит в гелевой ячейке содержит добавку кремнезема, которая заставляет его затвердеть или затвердеть. Напряжение перезарядки у этого типа элементов ниже, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов других типов. Это, вероятно, наиболее чувствительный элемент с точки зрения побочных реакций на зарядку от перенапряжения. Гелевые батареи лучше всего использовать при ОЧЕНЬ ГЛУБОКОМ цикле нанесения и могут работать немного дольше в жаркую погоду. Использование неподходящего зарядного устройства для гелевых аккумуляторов может привести к снижению производительности и преждевременному выходу из строя.

4. CCA, CA, AH и RC . Это стандарты, которые большинство производителей аккумуляторов используют для оценки мощности и емкости аккумулятора.

Ампер холодного пуска (CCA) - это количество ампер, которое батарея может выдавать при 0 ° F в течение 30 секунд и не опускаться ниже 7,2 В. Таким образом, высокий уровень заряда батареи CCA особенно важен при запуске аккумуляторных батарей и в холодную погоду. Это измерение не особенно важно для батарей глубокого цикла, хотя это наиболее часто «известный» метод измерения батареи.

CA - ток запуска, измеренный при 32 ° F. Этот рейтинг также называется судовыми усилителями запуска (MCA) . Ток горячего пуска (HCA) уже редко используется, но измеряется при температуре 80 ° F.

Резервная емкость (RC) - очень важная емкость аккумулятора. Это количество минут, в течение которых полностью заряженная батарея при 80 ° F будет разряжать 25 ампер до тех пор, пока напряжение батареи не упадет ниже 10,5 вольт.

Ампер-час (Ач) - это номинал, который обычно встречается у батарей глубокого разряда.Стандартный рейтинг - это рейтинг усилителя в течение 20 часов. Для батареи с номиналом 100 Ач это означает следующее: потребляйте энергию от батареи в течение 20 часов, и она обеспечит в общей сложности 100 ампер-часов. Это означает около 5 ампер в час. (5 х 20 = 100). Однако очень важно знать, что общее время разряда и приложенной нагрузки не является линейной зависимостью. По мере увеличения нагрузки ваша реальная емкость уменьшается. Это означает, что если вы разрядите ту же самую батарею на 100 Ач при нагрузке 100 А, не даст вам одного часа работы .Напротив, воспринимаемая емкость аккумулятора будет равна 64 ампер-часам.

5. Обслуживание батареи: Правильное обслуживание батареи важно для максимального срока службы. Регулярно учитывайте эти моменты:

  • Аккумулятор следует очистить водным раствором пищевой соды; пара столовых ложек на пол-литра воды.
  • Кабельные соединения необходимо очистить и подтянуть, поскольку проблемы с аккумулятором часто возникают из-за грязных и ослабленных соединений.
  • В исправной аккумуляторной батарее необходимо проверить уровень жидкости. Используйте только воду без минералов; дистиллированный лучше всего, так как все примеси были удалены, и не осталось ничего, что могло бы загрязнить ваши клетки.
  • Не переполняйте аккумуляторные элементы, особенно в теплую погоду, поскольку естественное расширение жидкости в жаркую погоду может вытолкнуть излишки электролитов из аккумулятора.
  • Чтобы предотвратить коррозию кабелей на батареях на верхней стойке, используйте небольшую полоску силиконового герметика в основании стойки и поместите на нее войлочную шайбу для батареи.Нанесите на шайбу высокотемпературную смазку или вазелин (вазелин), затем наденьте кабель на стойку и затяните. Нанесите смазку на оголенный конец кабеля. Конденсация газов из аккумулятора на металлических деталях вызывает наибольшую коррозию.

6. Тестирование батареи: Это можно сделать несколькими способами. Самый точный метод - это измерение удельного веса и напряжения аккумулятора. Для измерения удельного веса купите термокомпенсационный ареометр. Для измерения напряжения используйте цифровой D.C. Вольтметр. Качественный тестер нагрузки может быть хорошей покупкой, если вам нужно проверить герметичные батареи.

Для любого из этих методов необходимо сначала полностью зарядить аккумулятор, а затем удалить поверхностный заряд. Если аккумулятор просидел хотя бы несколько часов (я предпочитаю не менее 12 часов), можно начинать тестирование. Чтобы снять поверхностный заряд, аккумулятор необходимо разрядить в течение нескольких минут. Использование фары (дальний свет) сделает свое дело. Выключив свет, вы готовы проверить аккумулятор.

Состояние заряда Удельный вес Напряжение
12 В 6 В
100% 1,265 12,7 6,3
75% 1,225 12,4 6,2
50% 1.190 12,2 6,1
25% 1,155 12,0 6,0
Выпущено 1,120 11,9 6,0


Нагрузочное тестирование - это еще один способ тестирования батареи. Нагрузочный тест снимает ток с батареи так же, как при запуске двигателя. Тестер нагрузки можно купить в большинстве магазинов автозапчастей.Некоторые производители аккумуляторов маркируют свои аккумуляторы с помощью амперной нагрузки для тестирования. Это число обычно составляет половину рейтинга CCA. Например, батарея на 500 CCA будет тестировать под нагрузкой 250 ампер в течение 15 секунд. Нагрузочный тест можно выполнить только в том случае, если аккумулятор почти полностью заряжен или полностью заряжен.

Результаты вашего тестирования должны быть следующими:

  • Показания ареометра не должны отличаться более чем на 0,05 разницы между ячейками.
  • Цифровые вольтметры
  • должны показывать напряжение, как показано в этом документе.Напряжение герметичного AGM и гелевого аккумулятора (полностью заряженного) будет немного выше в диапазоне от 12,8 до 12,9. Если у вас есть показания напряжения в диапазоне 10,5 В на заряженной батарее, это обычно указывает на короткое замыкание элемента.
  • Если у вас есть влажная ячейка, не требующая обслуживания, единственными способами проверки являются вольтметр и нагрузочный тест. Любая из необслуживаемых батарей со встроенным ареометром (черное / зеленое окошко) покажет вам состояние одной ячейки из 6. Вы можете получить хорошие показания для одной ячейки, но у вас проблемы с другими ячейками в батарее.
  • Если вы сомневаетесь в тестировании батареи, позвоните производителю батареи. У многих проданных сегодня аккумуляторов есть бесплатные номера, по которым можно позвонить за помощью.

7. Выбор батареи: При покупке новой батареи я предлагаю вам приобрести батарею с максимально возможной резервной емкостью или номинальной мощностью в ампер-часах. Конечно, необходимо учитывать физический размер, подключение кабеля и тип клеммы. Вы можете рассмотреть гелевый элемент или абсорбирующий стеклянный мат (AGM), а не влажный элемент, если приложение находится в более суровых условиях, или если аккумулятор не будет получать регулярное обслуживание и зарядку.

Обязательно приобретите аккумулятор правильного типа для работы, которую он должен выполнять. Помните, что пусковые батареи двигателя и батареи глубокого разряда отличаются. Свежесть нового аккумулятора очень важна. Чем дольше аккумулятор сидит и не перезаряжается, тем больше вредных отложений сульфатации может образоваться на пластинах. На большинстве батарей имеется код даты изготовления. Месяц обозначается буквой, где «A» соответствует январю, а цифра «4» соответствует 2004 году. C4 сообщает нам, что батарея была произведена в марте 2004 года.Помните, чем свежее, тем лучше. Буква «I» не используется, поскольку ее можно спутать с числом 1.

Гарантия на аккумуляторную батарею рассчитана в пользу производителей батарей. Допустим, вы покупаете аккумулятор с 60-месячной гарантией, а он живет 41 месяц. Гарантия рассчитывается пропорционально, поэтому, сравнивая использованные месяцы с полной розничной ценой аккумулятора, вы в конечном итоге платите примерно те же деньги, как если бы вы купили аккумулятор по продажной цене. Это радует производителя.Меня радует превышение гарантии. Уверяю вас, это возможно.

8. Срок службы и производительность аккумулятора: Среднее время работы от аккумулятора стало короче из-за увеличения требований к энергии. Чаще всего я слышу две фразы: «моя батарея не заряжается», и «моя батарея не держит заряд». Только 30% проданных сегодня аккумуляторов достигают 48-месячной отметки. Фактически 80% всех отказов аккумуляторов связаны с накоплением сульфатации. Это накопление происходит, когда молекулы серы в электролите (аккумуляторной кислоте) настолько сильно разряжаются, что начинают покрывать свинцовые пластины аккумулятора.Вскоре пластины покрываются таким покрытием, что батарея умирает. Причины сульфатирования многочисленны:

  • Батареи слишком долго сидят между зарядками. Всего 24 часа в жаркую погоду и несколько дней в прохладную погоду.
  • Батарея хранится без какого-либо энергоснабжения.
  • «Глубокий цикл» аккумуляторная батарея для запуска двигателя. Помните, что эти батареи не выдерживают глубокого разряда.
  • Недозаряд батареи до 90% емкости позволит сульфатировать батарею с использованием 10% химического состава батареи, не восстановленного в результате незавершенного цикла зарядки.
  • Нагрев свыше 100 ° F увеличивает внутренний разряд. С повышением температуры увеличивается и внутренний разряд. Новая полностью заряженная батарея, оставленная 24 часа в сутки при 110 ° F в течение 30 дней, скорее всего, не запустит двигатель.
  • Низкий уровень электролита. Пластины батареи, подвергшиеся воздействию воздуха, немедленно сульфируются.
  • Неправильные уровни зарядки и настройки. Самые дешевые зарядные устройства могут принести больше вреда, чем пользы. См. Раздел о зарядке аккумулятора.
  • Холодная погода тоже плохо сказывается на батарее.Химия не производит такого же количества энергии, как теплая батарея. Сильно разряженный аккумулятор может замерзнуть при минусовой погоде.
  • Паразитный сток - нагрузка на аккумулятор при выключенном ключе. Дополнительная информация о паразитном сливе.


Есть способы значительно увеличить время автономной работы и производительность. Все продукты, которые мы продаем, направлены на повышение производительности и времени автономной работы.

Пример. Допустим, у вас есть «игрушки», например квадроцикл , классический автомобиль, старинный автомобиль, лодка, Харлей и т. Д. Скорее всего, вы не используете эти игрушки 365 дней в году, как свою машину. Многие из этих игрушек сезонные, поэтому хранятся. Что происходит с батареями? Большинство аккумуляторов, которые служат источником энергии для наших игрушек, служат всего 2 сезона. Вы должны предохранять эти батареи от сульфатирования или покупать новые. Мы продаем продукты для предотвращения и обратного накопления серы на аккумуляторах. Продукты PulseTech - это запатентованные электронные устройства, которые обращают вспять и предотвращают сульфатирование. Также Battery Equalizer, химическая добавка к батареям, зарекомендовала себя очень эффективной в увеличении срока службы и производительности батареи.Другие устройства, такие как солнечные зарядные устройства, являются отличным вариантом для обслуживания аккумуляторов.

Паразитный сток Большинство транспортных средств имеют часы, компьютеры управления двигателем, системы сигнализации и т. Д. В случае лодки у вас может быть автоматический трюмный насос, радио, GPS и т. Д. Все эти устройства могут работать без работающего двигателя . У вас могут быть паразитные нагрузки, вызванные коротким замыканием в электрической системе. Если у вас постоянно возникают проблемы с разряженной батареей, скорее всего, паразитный сток чрезмерный.Постоянно разряженная или разряженная батарея, вызванная чрезмерным паразитным истощением энергии, значительно сокращает срок службы батареи. Если у вас возникла такая проблема, попробуйте PriorityStart! переключатели батарей, чтобы предотвратить разряд батарей до того, как они произойдут. Этот специальный компьютерный выключатель отключит пусковую батарею вашего двигателя до того, как вся энергия запуска будет исчерпана. Эта технология предотвратит глубокую разрядку стартовой батареи.

9. Зарядка аккумулятора:

Помните, что для правильного обслуживания батареи вы должны немедленно вернуть энергию, которую вы используете.Если вы этого не сделаете, аккумулятор будет сульфатирован, что повлияет на производительность и долговечность. Генератор - это зарядное устройство для аккумуляторов. Хорошо работает, если аккумулятор не сильно разряжен. Генератор имеет тенденцию перезаряжать батареи с очень низким уровнем заряда, и перезарядка может повредить батареи. Фактически, аккумуляторная батарея для запуска двигателя в среднем имеет всего около 10 глубоких циклов при подзарядке от генератора. Батареи любят заряжаться определенным образом, особенно когда они сильно разряжены. Этот тип зарядки называется трехступенчатой ​​регулируемой зарядкой.Обратите внимание, что только специальные интеллектуальные зарядные устройства, использующие компьютерную технику, могут выполнять трехступенчатую зарядку. Вы не найдете эти типы зарядных устройств в магазинах запчастей или больших коробках.

  1. Первый этап - это массовая зарядка , где до 80% энергетической емкости аккумулятора заменяется зарядным устройством при максимальном номинальном напряжении и токе зарядного устройства.
  2. Когда напряжение аккумулятора достигает 14,4 В, начинается этап абсорбционной зарядки .Здесь напряжение поддерживается на постоянном уровне 14,4 вольт, а ток (в амперах) снижается до тех пор, пока аккумулятор не будет заряжен на 98%.
  3. Далее идет Float Step . Это регулируемое напряжение не более 13,4 В и обычно менее 1 А тока. Со временем это позволит зарядить аккумулятор на 100% или приблизиться к нему. Плавающий заряд не закипит и не нагреет батареи, но будет поддерживать батареи в 100% готовности и предотвращать циклическую работу во время длительного бездействия.Примечание. Для некоторых гелевых аккумуляторов и аккумуляторов AGM могут потребоваться специальные настройки или зарядные устройства.

10. Батарея Dos

  • Думайте о безопасности прежде всего.
  • Прочтите руководство полностью.
  • Проводите регулярный осмотр и техническое обслуживание, особенно в жаркую погоду.
  • Заряжайте батареи сразу после разрядки.
  • Купите RC с максимальной резервной емкостью или батарею в ампер-часах, соответствующую вашей конфигурации.

11. Что делать с аккумуляторами

  • Не забывайте о безопасности.
  • Не добавляйте новый электролит (кислоту).
  • Не используйте нерегулируемые зарядные устройства высокой мощности для зарядки аккумуляторов.
  • Не кладите свое оборудование и игрушки на хранение без какого-либо устройства для поддержания заряда аккумулятора.
  • Не отсоединяйте кабели аккумуляторной батареи при работающем двигателе (аккумулятор действует как фильтр).
  • Не откладывайте перезарядку аккумуляторов.
  • Не добавляйте водопроводную воду, так как она может содержать минералы, загрязняющие электролит.
  • Не разряжайте аккумулятор глубже, чем это возможно.
  • Не позволяйте аккумулятору стать горячим на ощупь и сильно закипеть во время зарядки.
  • Не используйте одновременно батареи разных размеров и типов.


Хотя это был подробный обзор типов батарей и способов их обслуживания, всегда есть чему поучиться.Ознакомьтесь с этим дополнительным руководством по работе с батареями и узнайте больше об основах работы с батареями.

Выберите аккумулятор

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

.

Общие сведения о конфигурациях батарей | Аккумулятор

Что такое банк батарей? Нет, аккумуляторные банки - это не какие-то финансовые учреждения. Блок батарей - это результат соединения двух или более батарей для одного приложения. Что это дает? Ну, подключив батареи, вы можете увеличить напряжение, силу тока или и то, и другое. Когда вам нужно больше мощности, вместо того, чтобы обзавестись огромным супертанкером с батареей RV. Например, вы можете построить аккумуляторную батарею, используя мощную аккумуляторную батарею AGM для дома на колесах, кемпинга или прицепа.

Первое, что вам нужно знать, это то, что есть два основных способа успешного соединения двух или более батарей: первый - через серию, а второй - параллельный. Начнем с метода серий, сравнивая серию и параллель.

Как подключить батареи последовательно: При последовательном подключении батарей добавляется напряжение двух батарей, но сохраняется одинаковая сила тока (также известная как ампер-часы). Например, эти две 6-вольтовые батареи, соединенные последовательно, теперь выдают 12 вольт, но их общая емкость по-прежнему составляет 10 ампер.

Для последовательного соединения батарей используйте перемычку для соединения отрицательной клеммы первой батареи с положительной клеммой второй батареи. Используйте другой набор кабелей для подключения открытых положительных и отрицательных клемм к вашему приложению.

При подключении аккумуляторов: Никогда не перекрещивайте оставшиеся разомкнутые положительный и открытый отрицательный полюсы друг с другом, так как это приведет к короткому замыканию аккумуляторов и вызовет повреждение или травму.

Убедитесь, что подключаемые батареи имеют одинаковое напряжение и емкость.В противном случае у вас могут возникнуть проблемы с зарядкой и сокращение срока службы батареи.

Как подключать батареи параллельно: Другой тип подключения - параллельно. Параллельное соединение увеличит ваш номинальный ток, но напряжение останется прежним. На схеме «Параллель» мы вернулись к 6 вольтам, но ампер увеличился до 20 Ач. Важно отметить, что из-за увеличения силы тока аккумуляторов вам может понадобиться более прочный кабель, чтобы кабели не перегорели.

Для параллельного соединения батарей используйте перемычку для соединения положительных клемм и другую перемычку для соединения отрицательных клемм обеих батарей друг с другом. Отрицательный к отрицательному и положительный к положительному. Вы МОЖЕТЕ подключить нагрузку к ОДНОЙ из батарей, и она будет разряжать обе батареи одинаково. Тем не менее, предпочтительный метод поддержания уровня заряда аккумуляторов заключается в подключении к плюсу на одном конце аккумуляторной батареи и к минусу на другом конце.

Также возможно подключение батарей в последовательной и параллельной конфигурации. Это может показаться запутанным, но мы объясним ниже. Таким образом вы можете увеличить выходное напряжение и номинальный ток в ампер / час. Чтобы сделать это успешно, вам понадобится как минимум 4 батареи.

Если у вас есть два набора батарей, уже подключенных параллельно, вы можете соединить их вместе, чтобы образовать серию. На диаграмме выше у нас есть аккумуляторная батарея, которая выдает 12 вольт и рассчитана на 20 ампер-часов.

Не теряйся сейчас. Помните, что электричество проходит через параллельное соединение точно так же, как и в одиночной батарее. Разницы не видно. Таким образом, вы можете последовательно соединить два параллельных соединения, как две батареи. Требуется только один кабель; мост между положительным выводом одного параллельного банка и отрицательным выводом другого параллельного блока.

Это нормально, если к терминалу подключено более одного кабеля. Необходимо успешно строить такие аккумуляторные батареи.

Теоретически вы можете подключить столько батарей, сколько захотите. Но когда вы начинаете собирать путаницу из аккумуляторов и кабелей, это может сбивать с толку, а путаница может быть опасной. Помните о требованиях к вашему приложению и придерживайтесь их. Также используйте батареи той же мощности. По возможности избегайте смешивания и соответствия размеров батарей.

Всегда помните о безопасности и следите за своими связями. Если это поможет, сделайте схему своих батарейных блоков, прежде чем пытаться их построить.Удачи!


Краткий справочник по словарю:

AMP-час - это единица измерения электрической емкости аккумулятора. Стандартный рейтинг - это рейтинг усилителя, рассчитанный на 20 часов.

Напряжение представляет собой давление электричества. Некоторые приложения требуют большего «давления», что означает более высокое напряжение.

Выберите более мощный аккумулятор

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Схематический символ батареи

Аккумулятор преобразует химическую энергию в электрическую с помощью химической реакции. Обычно химические вещества хранятся внутри батареи. Он используется в цепи для питания других компонентов. Батарея вырабатывает электричество постоянного тока (DC) (электричество, которое течет в одном направлении и не переключается туда и обратно).

Использование электричества из розетки в здании дешевле и эффективнее, но аккумулятор может обеспечивать электричеством в районах, где нет распределения электроэнергии.Это также полезно для движущихся вещей, например электромобилей и мобильных телефонов.

Батареи могут быть первичными или вторичными. Первичная цепь выбрасывается, когда она больше не может обеспечивать электричество. Вторичный аккумулятор можно заряжать и использовать повторно.

Батарея может состоять из одной ячейки или нескольких элементов . Каждая ячейка имеет анод, катод и электролит. Электролит - это основной материал внутри батареи. Часто это кислота, к которой прикасаться опасно.Анод реагирует с электролитом с образованием электронов (это отрицательный конец или конец -). Катод реагирует с электролитом и забирает электроны (это положительный конец или + ). [1] Электрический ток возникает, когда провод соединяет анод с катодом, а электроны перемещаются от одного конца к другому. (Но аккумулятор может быть поврежден просто проводом, соединяющим два конца, поэтому между двумя концами также необходима нагрузка .Нагрузка - это то, что замедляет электроны и обычно делает что-то полезное, например, лампочка в фонарике или электроника в калькуляторе). [2]

Батареи, подключенные параллельно - показаны на схеме и на чертеже

Электролит может быть жидким или твердым. Батарея называется аккумулятором с влажным или сухим элементом, в зависимости от типа электролита.

Химические реакции, происходящие в батарее, являются экзотермическими реакциями. Этот тип реакции вызывает тепло.Например, если вы оставите ноутбук включенным на долгое время, а затем прикоснетесь к аккумулятору, он будет теплым или горячим.

Аккумуляторная батарея заряжается путем обращения вспять химической реакции, происходящей внутри батареи. Но перезаряжаемый аккумулятор можно заряжать только определенное количество раз (время зарядки). Даже встроенные батареи нельзя заряжать вечно. Более того, каждый раз, когда батарея заряжается, ее способность удерживать заряд немного снижается. Неперезаряжаемые батареи нельзя заряжать, так как могут вытечь различные вредные вещества, например гидроксид калия.

Элементы могут быть подключены, чтобы сделать батарею большего размера. Соединение плюса одной ячейки с минусом следующей ячейки называется соединением их последовательно . Напряжение каждой батареи складывается. Две батареи по шесть вольт, соединенные последовательно, составят 12 вольт. [3]

Соединение плюса одной ячейки с плюсом другого, а минус с минусом называется соединением их параллельно . Напряжение остается прежним, но ток складывается.Напряжение - это давление, проталкивающее электроны по проводам, оно измеряется в вольтах. Ток - это то, сколько электронов может пройти одновременно, он измеряется в амперах. Комбинация тока и напряжения - это мощность (ватты = вольт x ампер) батареи.

Батареи бывают разных форм, размеров и напряжений.

Элементы AA, AAA, C и D, включая щелочные батареи, имеют стандартные размеры и форму и имеют напряжение около 1,5 В. Напряжение ячейки зависит от используемых химикатов.Электрический заряд, который он может передать, зависит от размера ячейки, а также от химических веществ. Заряд аккумулятора обычно измеряется в ампер-часах. Поскольку напряжение остается неизменным, больший заряд означает, что более крупный элемент может подавать больше ампер или работать в течение более длительного времени.

Первая батарея была изобретена в 1800 году Алессандро Вольта. В наши дни его аккумулятор называют гальваническим. [4]

В современных небольших батареях жидкость иммобилизируется в виде пасты, и все это помещается в герметичный корпус.Из-за этого ничего не может вылиться из аккумулятора. В более крупных аккумуляторах, таких как автомобильные, все еще есть жидкость, и они не герметичны. Разновидность батареи, в которой в качестве электролита используются расплавленные соли, была изобретена во время Второй мировой войны.

  • Сухие элементы, элементы, не содержащие жидкости (или содержащие иммобилизованную жидкость, такую ​​как паста или гель) в качестве электролита
    • Первичная ячейка, ячейки, которые нельзя перезарядить
      • Щелочная батарея, «щелочная», не перезаряжаемая
      • Батарея ртутная, неперезаряжаемая
      • Аккумулятор Leclanche, сверхтяжелый, не перезаряжаемый
      • Литиевая батарея, неперезаряжаемая, «таблетка»
      • Батарея из оксида серебра, неперезаряжаемая, батарейка для часов
      • Вольтовая свая, первая батарея Аллесандро Вольтаса
    • Вторичный элемент, элементы, которые можно заряжать
  • Влажные элементы, элементы, содержащие жидкость в качестве электролита
  • Топливный элемент, перезаряжаемый за счет добавления топлива

Топливные элементы и солнечные элементы не являются батареями, потому что они не накапливают энергию внутри себя.

Конденсатор не является батареей, потому что он не накапливает энергию в химической реакции. Конденсатор может накапливать электричество и производить электричество намного быстрее, чем батарея, но обычно он стоит слишком дорого, чтобы сделать его настолько большим, насколько может быть батарея. Ученые и инженеры-химики работают над улучшением конденсаторов и аккумуляторов для электромобилей.

Небольшие электрические генераторы, управляемые руками и ногами, могут обеспечивать питание небольших электрических устройств. Радиоприемники с часовым механизмом, заводные фонари и аналогичные устройства также имеют заводную пружину для хранения механической энергии.

.

Заряд в секундах, в последние месяцы

(Pocket-lint). Хотя смартфоны, умные дома и даже умные носимые устройства становятся все более совершенными, они все еще ограничены мощностью. Аккумулятор не совершенствовался десятилетиями. Но мы находимся на пороге революции власти.

Крупные технологические и автомобильные компании слишком хорошо осведомлены об ограничениях литий-ионных аккумуляторов.Несмотря на то, что чипы и операционные системы становятся более эффективными для экономии энергии, мы все еще рассматриваем только один или два дня использования смартфона перед подзарядкой.

Хотя может пройти некоторое время, прежде чем мы сможем прожить неделю жизни наших телефонов, разработка идет хорошо. Мы собрали все лучшие открытия в области аккумуляторов, которые могут быть с нами в ближайшее время, от беспроводной зарядки до сверхбыстрой 30-секундной подзарядки. Надеюсь, скоро вы увидите эту технологию в своих гаджетах.

NAWA Technologies

Электрод из углеродных нанотрубок с вертикальной ориентацией

Компания NAWA Technologies разработала и запатентовала сверхбыстрый углеродный электрод, который, как утверждается, изменил правила игры на рынке аккумуляторов.В нем используется конструкция с вертикально расположенными углеродными нанотрубками (VACNT), и NAWA заявляет, что он может увеличить мощность батареи в десять раз, увеличить запас энергии в три раза и увеличить срок службы батареи в пять раз. Компания считает, что электромобили являются основным бенефициаром, уменьшая углеродный след и стоимость производства аккумуляторов, одновременно повышая производительность. NAWA заявляет, что дальность действия 1000 км может стать нормой, а время зарядки сокращено до 5 минут, чтобы достичь 80 процентов. Технология может быть запущена в производство уже в 2023 году.

Литий-ионная батарея без кобальта

Исследователи из Техасского университета разработали литий-ионную батарею, в которой в качестве катода не используется кобальт. Вместо этого он переключился на высокий процент никеля (89 процентов), используя марганец и алюминий в качестве других ингредиентов. «Кобальт - наименее распространенный и самый дорогой компонент в катодах аккумуляторных батарей», - сказал профессор Арумугам Мантирам, профессор кафедры машиностроения Уокера и директор Техасского института материалов.«И мы полностью устраняем это». Команда говорит, что с помощью этого решения они преодолели типичные проблемы, обеспечив длительный срок службы батареи и равномерное распределение ионов.

SVOLT представляет батареи для электромобилей, не содержащие кобальт

Несмотря на то, что свойства электромобилей по снижению выбросов широко распространены, все еще существуют разногласия по поводу аккумуляторов, особенно по поводу использования таких металлов, как кобальт. Компания SVOLT, штаб-квартира которой расположена в Чанчжоу, Китай, объявила о производстве безкобальтовых батарей, предназначенных для рынка электромобилей.Помимо сокращения содержания редкоземельных металлов, компания заявляет, что они обладают более высокой плотностью энергии, что может привести к дальности действия до 800 км (500 миль) для электромобилей, а также продлить срок службы батареи и повысить безопасность. Мы не знаем, где именно мы увидим эти батареи, но компания подтвердила, что работает с крупным европейским производителем.

Тимо Иконен, Университет Восточной Финляндии

На шаг ближе к кремниевым анодным литий-ионным батареям

В поисках решения проблемы нестабильного кремния в литий-ионных батареях исследователи из Университета Восточной Финляндии разработали метод производства гибридного анода. , используя микрочастицы мезопористого кремния и углеродные нанотрубки.В конечном итоге цель состоит в том, чтобы заменить графит в качестве анода в батареях и использовать кремний, емкость которого в десять раз больше. Использование этого гибридного материала улучшает характеристики батареи, в то время как силиконовый материал устойчиво производится из золы шелухи ячменя.

Университет Монаша

Литий-серные аккумуляторы могут превзойти литий-ионные, менее вредно для окружающей среды

Исследователи из Университета Монаша разработали литий-серные аккумуляторы, способные питать смартфон в течение 5 дней, превосходя литий-ионные.Исследователи изготовили эту батарею, имеют патенты и интерес производителей. У группы есть финансирование для дальнейших исследований в 2020 году, заявив, что дальнейшие исследования автомобилей и использования сетей будут продолжены.

Утверждается, что новая технология аккумуляторов оказывает меньшее воздействие на окружающую среду, чем литий-ионные, и снижает производственные затраты, при этом предлагая возможность питания автомобиля на 1000 км (620 миль) или смартфона в течение 5 дней.

Аккумулятор IBM получен из морской воды и превосходит по своим характеристикам литий-ионный

IBM Research сообщает, что он обнаружил новый химический состав аккумулятора, который не содержит тяжелых металлов, таких как никель и кобальт, и потенциально может превзойти литий-ионные.IBM Research утверждает, что этот химический состав никогда раньше не использовался в комбинации в батареях и что материалы можно извлекать из морской воды.

Производительность аккумулятора многообещающая, при этом IBM Research заявляет, что он может превзойти литий-ионный в ряде различных областей - он дешевле в производстве, он может заряжаться быстрее, чем литий-ионный, и может иметь как более высокую мощность. и плотности энергии. Все это доступно в аккумуляторах с низкой горючестью электролитов.

IBM Research отмечает, что эти преимущества сделают ее новую технологию аккумуляторов подходящей для электромобилей, и вместе с Mercedes-Benz, среди прочих, компания работает над превращением этой технологии в жизнеспособную коммерческую батарею.

Panasonic

Система управления батареями Panasonic

Хотя литий-ионные батареи повсюду и их число растет, управление этими батареями, включая определение того, когда у них закончился срок службы, затруднено.Panasonic, работая с профессором Масахиро Фукуи из Университета Рицумейкан, разработала новую технологию управления батареями, которая значительно упростит отслеживание батарей и определение остаточной стоимости литий-ионных в них.

Panasonic заявляет, что ее новую технологию можно легко применить с изменением системы управления батареями, что упростит мониторинг и оценку батарей с несколькими составными ячейками, которые вы можете найти в электромобиле. Panasonic считает, что эта система поможет продвинуться в направлении устойчивого развития, поскольку сможет лучше управлять повторным использованием и переработкой литий-ионных батарей.

Асимметричная модуляция температуры

Исследования продемонстрировали метод зарядки, который приближает нас на шаг ближе к экстремально быстрой зарядке - XFC - который направлен на обеспечение 200 миль пробега электромобиля примерно за 10 минут с зарядкой 400 кВт. Одна из проблем с зарядкой - это литиевая гальваника в батареях, поэтому метод асимметричной температурной модуляции заряжает при более высокой температуре для уменьшения гальванического покрытия, но ограничивает это до 10-минутных циклов, избегая роста межфазной границы твердого электролита, что может сократить срок службы батареи.Сообщается, что этот метод снижает деградацию батареи, позволяя заряжать XFC.

Pocket-lint

Песочная батарея дает в три раза больше времени автономной работы

В этом альтернативном типе литий-ионной батареи используется кремний для достижения в три раза большей производительности, чем у современных графитовых литий-ионных батарей. Батарея по-прежнему литий-ионная, как и в вашем смартфоне, но в анодах используется кремний вместо графита.

Ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде какое-то время занимались нанокремнием, но он слишком быстро деградирует и его трудно производить в больших количествах.Используя песок, его можно очистить, измельчить в порошок, затем измельчить с солью и магнием перед нагреванием для удаления кислорода, что приведет к получению чистого кремния. Он пористый и трехмерный, что помогает повысить производительность и, возможно, продлить срок службы батарей. Изначально мы начали это исследование в 2014 году, и теперь оно приносит свои плоды.

Silanano - стартап по производству аккумуляторов, который выводит эту технологию на рынок и получил большие инвестиции от таких компаний, как Daimler и BMW. Компания заявляет, что ее решение может быть применено к существующему производству литий-ионных аккумуляторов, поэтому оно настроено на масштабируемое развертывание, обещая прирост производительности батареи на 20% сейчас или на 40% в ближайшем будущем.

Захват энергии от Wi-Fi

Хотя беспроводная индуктивная зарядка является обычным явлением, возможность захвата энергии от Wi-Fi или других электромагнитных волн остается проблемой. Однако группа исследователей разработала ректенну (антенну, собирающую радиоволны), которая представляет собой всего лишь несколько атомов, что делает ее невероятно гибкой.

Идея состоит в том, что устройства могут включать в себя эту ректенну на основе дисульфида молибдена, чтобы энергия переменного тока могла быть получена от Wi-Fi в воздухе и преобразована в постоянный ток либо для подзарядки батареи, либо для непосредственного питания устройства.Это может позволить использовать медицинские таблетки с питанием без необходимости во внутренней батарее (более безопасно для пациента) или мобильных устройств, которые не нужно подключать к источнику питания для подзарядки.

Энергия, полученная от владельца устройства

Вы можете стать источником энергии для своего следующего устройства, если исследования TENG принесут свои плоды. TENG или трибоэлектрический наногенератор - это технология сбора энергии, которая улавливает электрический ток, генерируемый при контакте двух материалов.

Исследовательская группа из Суррейского института передовых технологий и Университета Суррея дала представление о том, как эту технологию можно использовать для питания таких вещей, как носимые устройства. Хотя мы еще далеки от того, чтобы увидеть это в действии, исследование должно дать дизайнерам инструменты, необходимые для эффективного понимания и оптимизации будущей реализации TENG.

Золотые батареи с нанопроволокой

Великие умы Калифорнийского университета в Ирвине создали треснувшие батареи с нанопроволокой, которые могут выдержать много перезарядок.В результате в будущем батареи могут не разрядиться.

Нанопроволока, которая в тысячу раз тоньше человеческого волоса, открывает большие возможности для будущих батарей. Но они всегда ломались при подзарядке. Это открытие использует золотые нанопроволоки в гелевом электролите, чтобы этого избежать. Фактически, эти батареи были проверены на перезарядку более 200 000 раз за три месяца и не показали никаких повреждений.

Твердотельные литий-ионные

Твердотельные батареи традиционно обеспечивают стабильность, но за счет передачи электролита.В статье, опубликованной учеными Toyota, рассказывается об их испытаниях твердотельной батареи, в которой используются сульфидные суперионные проводники. Все это означает превосходный аккумулятор.

В результате получился аккумулятор, способный работать на уровне суперконденсатора и полностью заряжаться или разряжаться всего за семь минут, что делает его идеальным для автомобилей. Поскольку он твердотельный, это также означает, что он намного стабильнее и безопаснее, чем существующие батареи. Твердотельный блок также должен работать при температуре от минус 30 до 100 градусов Цельсия.

Электролитные материалы по-прежнему создают проблемы, поэтому не ожидайте увидеть их в ближайшее время в автомобилях, но это шаг в правильном направлении к более безопасным и быстро заряжаемым аккумуляторам.

Графеновые батареи Grabat

Графеновые батареи потенциально могут быть одними из самых лучших среди имеющихся. Grabat разработал графеновые батареи, которые могут обеспечить электромобилям запас хода до 500 миль без подзарядки.

Graphenano, компания, стоящая за разработкой, заявляет, что аккумуляторы можно полностью зарядить всего за несколько минут и они могут заряжаться и разряжаться в 33 раза быстрее, чем литий-ионные.Разряд также важен для таких вещей, как автомобили, которым требуется огромное количество энергии для быстрого трогания с места.

Нет информации о том, используются ли аккумуляторы Grabat в настоящее время в каких-либо продуктах, но у компании есть аккумуляторы для автомобилей, дронов, мотоциклов и даже для дома.

Лазерные микроконденсаторы

Rice Univeristy

Ученые из Университета Райса совершили прорыв в создании микроконденсаторов. В настоящее время их производство дорогое, но используются лазеры, которые вскоре могут измениться.

При использовании лазеров для выжигания рисунков электродов на листах пластика затраты на производство и усилия значительно снижаются. В результате получается аккумулятор, который может заряжаться в 50 раз быстрее, чем нынешние аккумуляторы, и разряжаться даже медленнее, чем современные суперконденсаторы. Они даже прочные, способны работать после более чем 10 000 сгибаний во время испытаний.

Пенные аккумуляторы

Прието считает, что будущее аккумуляторов - за 3D. Компании удалось решить эту проблему с помощью своей батареи, в которой используется вспененная медь.

Это означает, что эти батареи будут не только более безопасными благодаря отсутствию горючего электролита, но также будут обеспечивать более длительный срок службы, более быструю зарядку, в пять раз более высокую плотность, будут дешевле в производстве и будут меньше, чем существующие предложения.

Prieto стремится в первую очередь помещать свои батареи в мелкие предметы, например, в носимые устройства. Но в нем говорится, что батареи можно масштабировать, чтобы мы могли видеть их в телефонах и, возможно, даже в автомобилях в будущем.

Carphone Warehouse

Складной аккумулятор похож на бумагу, но прочный

Jenax J.Аккумулятор Flex был разработан, чтобы сделать гибкие гаджеты возможными. Батарея, похожая на бумагу, складывается и является водонепроницаемой, что означает, что ее можно интегрировать в одежду и носимые устройства.

Батарея уже создана и даже прошла испытания на безопасность, в том числе складывалась более 200 000 раз без потери производительности.

Ник Билтон / The New York Times

uBeam по воздуху зарядка

uBeam использует ультразвук для передачи электричества. Энергия преобразуется в звуковые волны, неслышимые для людей и животных, которые передаются, а затем преобразуются обратно в энергию при достижении устройства.

С концепцией uBeam наткнулась 25-летняя выпускница астробиологии Мередит Перри. Она основала компанию, которая позволит заряжать гаджеты по воздуху с помощью пластины толщиной 5 мм. Эти передатчики можно прикрепить к стенам или сделать предметами декоративного искусства, чтобы передавать энергию на смартфоны и ноутбуки. Гаджетам просто нужен тонкий приемник, чтобы принимать заряд.

StoreDot

StoreDot заряжает мобильные телефоны за 30 секунд

StoreDot, стартап, созданный на базе кафедры нанотехнологий Тель-Авивского университета, разработал зарядное устройство StoreDot.Он работает с современными смартфонами и использует биологические полупроводники, изготовленные из природных органических соединений, известных как пептиды - короткие цепочки аминокислот, которые являются строительными блоками белков.

В результате получилось зарядное устройство, способное заряжать смартфон за 60 секунд. Батарея состоит из «негорючих органических соединений, заключенных в многослойную защитную структуру, предотвращающую перенапряжение и нагрев», поэтому проблем с ее взрывом быть не должно.

Компания также объявила о планах создать аккумулятор для электромобилей, который заряжается за пять минут и обеспечивает запас хода до 300 миль.

Пока неизвестно, когда аккумуляторы StoreDot будут доступны в глобальном масштабе - мы ожидали, что они появятся в 2017 году, - но когда они появятся, мы ожидаем, что они станут невероятно популярными.

Pocket-lint

Прозрачное солнечное зарядное устройство

Alcatel продемонстрировал мобильный телефон с прозрачной солнечной панелью над экраном, которая позволит пользователям заряжать свой телефон, просто поместив его на солнце.

Хотя вряд ли он появится в продаже в течение некоторого времени, компания надеется, что он каким-то образом решит повседневные проблемы, связанные с постоянным отсутствием заряда батареи.Телефон будет работать как с прямыми солнечными лучами, так и со стандартным освещением, как и обычные солнечные батареи.

Phienergy

Алюминиево-воздушная батарея обеспечивает пробег на 1100 миль без подзарядки

Автомобиль сумел проехать 1100 миль на одном заряде аккумулятора. Секрет этого супердиапазона заключается в технологии батареи, называемой «алюминий-воздух», которая использует кислород из воздуха для заполнения своего катода. Это делает его намного легче, чем заполненные жидкостью литий-ионные аккумуляторы, что дает автомобилю гораздо больший запас хода.

Бристольская робототехническая лаборатория

Батареи с питанием от мочи

Фонд Билла Гейтса финансирует дальнейшие исследования Бристольской робототехнической лаборатории, которая обнаружила батареи, которые могут питаться от мочи. Этого достаточно, чтобы зарядить смартфон, который ученые уже продемонстрировали. Но как это работает?

Используя микробный топливный элемент, микроорганизмы собирают мочу, расщепляют ее и выделяют электричество.

Звук работает

Исследователи из Великобритании создали телефон, который может заряжаться, используя окружающий звук в атмосфере вокруг него.

Смартфон построен по принципу пьезоэлектрического эффекта. Были созданы наногенераторы, которые собирают окружающий шум и преобразуют его в электрический ток.

Наностержни даже реагируют на человеческий голос, а это значит, что болтливые мобильные пользователи могут подключать свой телефон, пока разговаривают.

Двойная углеродная батарея Ryden заряжается в 20 раз быстрее.

Power Japan Plus уже анонсировала новую технологию аккумуляторов под названием Ryden dual carbon. Он не только прослужит дольше и будет заряжаться быстрее, чем литиевый, но его можно будет производить на тех же заводах, где производятся литиевые батареи.

В батареях используются углеродные материалы, что означает, что они более экологичны и безопасны, чем существующие альтернативы. Это также означает, что батареи будут заряжаться в двадцать раз быстрее, чем литий-ионные. Они также будут более долговечными, способными выдержать до 3000 циклов зарядки, а также более безопасными с меньшей вероятностью возгорания или взрыва.

Натрий-ионные аккумуляторы

Ученые из Японии работают над новыми типами аккумуляторов, которые не нуждаются в литии, таких как аккумулятор вашего смартфона.В этих новых батареях будет использоваться натрий, один из самых распространенных материалов на планете, а не редкий литий, и они будут в семь раз эффективнее обычных батарей.

Исследования натриево-ионных аккумуляторов ведутся с восьмидесятых годов в попытке найти более дешевую альтернативу литию. Используя соль, шестой по распространенности элемент на планете, можно сделать батареи намного дешевле. Ожидается, что в ближайшие пять-десять лет начнется коммерциализация аккумуляторов для смартфонов, автомобилей и других устройств.

Upp

Зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp

Переносное зарядное устройство для водородных топливных элементов Upp уже доступно. Он использует водород для питания вашего телефона, не позволяя вам отвлекаться и оставаться экологически чистым.

Одна водородная ячейка обеспечит пять полных зарядов мобильного телефона (емкость 25 Втч на ячейку). И единственный побочный продукт - это водяной пар. Разъем USB типа A означает, что он будет заряжать большинство USB-устройств с выходом 5 В, 5 Вт, 1000 мА.

Батареи со встроенным огнетушителем

Литий-ионные батареи нередко перегреваются, загораются и даже могут взорваться.Аккумулятор в Samsung Galaxy Note 7 - яркий тому пример. Исследователи Стэнфордского университета придумали литий-ионные батареи со встроенными огнетушителями.

В батарее есть компонент, называемый трифенилфосфатом, который обычно используется в качестве антипирена в электронике, добавленный к пластиковым волокнам, чтобы помочь разделить положительный и отрицательный электроды. Если температура батареи поднимается выше 150 градусов C, пластмассовые волокна плавятся и выделяется трифенилфосфат.Исследования показывают, что этот новый метод может предотвратить возгорание аккумуляторов за 0,4 секунды.

Майк Циммерман

Батареи, защищенные от взрыва

Литий-ионные батареи имеют довольно летучий слой пористого материала жидкого электролита, расположенный между анодным и катодным слоями. Майк Циммерман, исследователь из Университета Тафтса в Массачусетсе, разработал батарею, которая имеет вдвое большую емкость, чем литий-ионные, но без присущих ей опасностей.

Батарея Циммермана невероятно тонкая, немного толще, чем две кредитные карты, и заменяет жидкость электролита пластиковой пленкой, которая имеет аналогичные свойства.Он может противостоять прокалыванию, измельчению и нагреванию, так как он негорючий. Еще предстоит провести много исследований, прежде чем технология сможет выйти на рынок, но хорошо знать, что существуют более безопасные варианты.

Батареи Liquid Flow

Ученые из Гарварда разработали батарею, которая хранит свою энергию в органических молекулах, растворенных в воде с нейтральным pH. Исследователи говорят, что этот новый метод позволит батарее Flow работать исключительно долгое время по сравнению с нынешними литий-ионными батареями.

Маловероятно, что мы увидим эту технологию в смартфонах и т.п., поскольку жидкий раствор, связанный с батареями Flow, хранится в больших резервуарах, чем больше, тем лучше. Считается, что они могут быть идеальным способом хранения энергии, создаваемой решениями в области возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Действительно, исследование Стэнфордского университета использовало жидкий металл в проточной батарее с потенциально отличными результатами, заявляя, что напряжение вдвое выше, чем у обычных проточных батарей. Команда предположила, что это может быть отличным способом хранения непостоянных источников энергии, таких как ветер или солнце, для быстрой передачи в сеть по запросу.

IBM и ETH Zurich и разработали жидкостную проточную батарею гораздо меньшего размера, которая потенциально может быть использована в мобильных устройствах. Эта новая батарея утверждает, что может не только обеспечивать питание компонентов, но и одновременно охлаждать их. Обе компании обнаружили две жидкости, которые подходят для этой задачи, и будут использоваться в системе, способной производить 1,4 Вт мощности на квадратный сантиметр, при этом 1 Вт мощности зарезервирован для питания батареи.

Zap & Go Карбон-ионный аккумулятор

Оксфордская компания ZapGo разработала и произвела первую угольно-ионную аккумуляторную батарею, которая уже готова к использованию потребителями.Углеродно-ионный аккумулятор сочетает в себе сверхбыструю зарядку суперконденсатора с характеристиками литий-ионного аккумулятора, при этом полностью пригодный для вторичной переработки.

Компания предлагает зарядное устройство powerbank, которое полностью заряжается за пять минут, а затем полностью заряжает смартфон за два часа.

Цинково-воздушные батареи

Ученые из Сиднейского университета считают, что они придумали способ производства воздушно-цинковых батарей, намного более дешевый, чем существующие методы.Воздушно-цинковые батареи можно считать более совершенными, чем литий-ионные, поскольку они не загораются. Единственная проблема в том, что они полагаются на дорогие компоненты в работе.

Sydney Uni удалось создать воздушно-цинковую батарею без необходимости использования дорогих компонентов, а, скорее, с некоторыми более дешевыми альтернативами. Возможно, появятся более безопасные и дешевые батареи!

Умная одежда

Исследователи из Университета Суррея разрабатывают способ использования одежды в качестве источника энергии.Батарея называется трибоэлектрическим наногенератором (TENG), которая преобразует движение в накопленную энергию. Накопленное электричество затем можно использовать для питания мобильных телефонов или устройств, таких как фитнес-трекеры Fitbit.

Эта технология может быть применена не только к одежде, она может быть интегрирована в тротуар, поэтому, когда люди постоянно ходят по ней, она может накапливать электричество, которое затем может использоваться для питания ламп или в шинах автомобиля, чтобы может привести машину в действие.

Растягиваемые батареи

Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали растяжимый биотопливный элемент, который может вырабатывать электричество из пота.Говорят, что генерируемой энергии достаточно для питания светодиодов и радиомодулей Bluetooth, а это означает, что однажды он сможет питать носимые устройства, такие как умные часы и фитнес-трекеры.

Графеновый аккумулятор Samsung

Samsung удалось разработать «графеновые шары», которые способны увеличивать емкость существующих литий-ионных аккумуляторов на 45 процентов и заряжаться в пять раз быстрее, чем существующие аккумуляторы. Чтобы представить это в контексте, Samsung заявляет, что его новый аккумулятор на основе графена может быть полностью заряжен за 12 минут, по сравнению с примерно часом для текущего устройства.

Samsung также заявляет, что его можно использовать не только в смартфонах, но и в электромобилях, поскольку он выдерживает температуру до 60 градусов Цельсия.

Более безопасная и быстрая зарядка существующих литий-ионных аккумуляторов

Ученые из WMG из Университета Уорика разработали новую технологию, которая позволяет заряжать существующие литий-ионные аккумуляторы до пяти раз быстрее, чем рекомендуемые пределы. Технология постоянно измеряет температуру батареи гораздо точнее, чем существующие методы.

Ученые обнаружили, что нынешние батареи действительно могут выходить за пределы рекомендуемых пределов, не влияя на производительность или перегрев. Может быть, нам вообще не нужны другие упомянутые новые батареи!

Написано Крисом Холлом.

.

Напряжение, ток, сопротивление и закон Ома

Добавлено в избранное Любимый 108

Основы электроэнергетики

Приступая к изучению мира электричества и электроники, важно начать с понимания основ напряжения, тока и сопротивления. Это три основных строительных блока, необходимых для управления электричеством и его использования. Поначалу эти концепции могут быть трудными для понимания, потому что мы не можем их «видеть».Невооруженным глазом нельзя увидеть энергию, протекающую по проводу, или напряжение батареи, стоящей на столе. Даже молния в небе, хотя и видимая, на самом деле не является обменом энергии между облаками и землей, а является реакцией в воздухе на энергию, проходящую через него. Чтобы обнаружить эту передачу энергии, мы должны использовать измерительные инструменты, такие как мультиметры, анализаторы спектра и осциллографы, чтобы визуализировать, что происходит с зарядом в системе. Однако не бойтесь, это руководство даст вам общее представление о напряжении, токе и сопротивлении, а также о том, как они соотносятся друг с другом.

Георг Ом

Рассмотрено в этом учебном пособии

  • Как электрический заряд соотносится с напряжением, током и сопротивлением.
  • Что такое напряжение, сила тока и сопротивление.
  • Что такое закон Ома и как его использовать для понимания электричества.
  • Простой эксперимент для демонстрации этих концепций.

Рекомендуемая литература

и nbsp

и nbsp

Электрический заряд

Электричество - это движение электронов.Электроны создают заряд, который мы можем использовать для работы. Ваша лампочка, стереосистема, телефон и т. Д. - все используют движение электронов для выполнения работы. Все они работают, используя один и тот же основной источник энергии: движение электронов.

Три основных принципа этого урока можно объяснить с помощью электронов или, более конкретно, заряда, который они создают:

  • Напряжение - это разница заряда между двумя точками.
  • Текущий - это скорость, с которой происходит начисление.
  • Сопротивление - это способность материала сопротивляться прохождению заряда (тока).

Итак, когда мы говорим об этих значениях, мы на самом деле описываем движение заряда и, следовательно, поведение электронов. Цепь представляет собой замкнутый контур, который позволяет заряду перемещаться из одного места в другое. Компоненты схемы позволяют нам контролировать этот заряд и использовать его для работы.

Георг Ом был баварским ученым, изучавшим электричество. Ом начинается с описания единицы сопротивления, которая определяется током и напряжением.Итак, начнем с напряжения и продолжим.

Напряжение

Мы определяем напряжение как количество потенциальной энергии между двумя точками цепи. Одна точка заряжена больше, чем другая. Эта разница в заряде между двумя точками называется напряжением. Он измеряется в вольтах, что технически представляет собой разность потенциальной энергии между двумя точками, которые передают один джоуль энергии на кулон заряда, который проходит через них (не паникуйте, если это не имеет смысла, все будет объяснено).Единица «вольт» названа в честь итальянского физика Алессандро Вольта, который изобрел то, что считается первой химической батареей. Напряжение представлено в уравнениях и схемах буквой «V».

При описании напряжения, тока и сопротивления часто используется аналогия с резервуаром для воды. В этой аналогии заряд представлен количеством воды , напряжение представлено давлением воды , а ток представлен потоком воды . Для этой аналогии запомните:

  • Вода = Заряд
  • Давление = Напряжение
  • Расход = Текущий

Рассмотрим резервуар для воды на определенной высоте над землей.На дне этого бака есть шланг.

Давление на конце шланга может представлять напряжение. Вода в баке представляет собой заряд. Чем больше воды в баке, тем выше уровень заряда, тем больше давление измеряется на конце шланга.

Мы можем представить этот резервуар как батарею, место, где мы накапливаем определенное количество энергии, а затем высвобождаем ее. Если мы сливаем из нашего бака определенное количество жидкости, давление, создаваемое на конце шланга, падает. Мы можем думать об этом как об уменьшении напряжения, например, когда фонарик тускнеет по мере разрядки батарей.Также уменьшается количество воды, протекающей через шланг. Меньшее давление означает, что течет меньше воды, что приводит нас к течению.

Текущий

Мы можем представить себе количество воды, протекающей по шлангу из бака, как ток. Чем выше давление, тем выше расход, и наоборот. С водой мы бы измерили объем воды, протекающей через шланг за определенный период времени.18 электронов (1 кулон) в секунду проходят через точку в цепи. Ампер в уравнениях обозначается буквой «I».

Предположим теперь, что у нас есть два резервуара, каждый со шлангом, идущим снизу. В каждом резервуаре одинаковое количество воды, но шланг одного резервуара уже, чем шланг другого.

Мы измеряем одинаковое давление на конце любого шланга, но когда вода начинает течь, расход воды в баке с более узким шлангом будет меньше, чем расход воды в баке с более широкий шланг.С точки зрения электричества, ток через более узкий шланг меньше, чем через более широкий шланг. Если мы хотим, чтобы поток через оба шланга был одинаковым, мы должны увеличить количество воды (заряда) в баке с помощью более узкого шланга.

Это увеличивает давление (напряжение) на конце более узкого шланга, проталкивая больше воды через бак. Это аналогично увеличению напряжения, которое вызывает увеличение тока.

Теперь мы начинаем видеть взаимосвязь между напряжением и током.Но здесь следует учитывать третий фактор: ширину шланга. В этой аналогии ширина шланга - это сопротивление. Это означает, что нам нужно добавить еще один термин в нашу модель:

.
  • Вода = заряд (измеряется в кулонах)
  • Давление = напряжение (измеряется в вольтах)
  • Расход = ток (измеряется в амперах, или для краткости «амперах»)
  • Ширина шланга = сопротивление

Сопротивление

Снова рассмотрим наши два резервуара для воды, один с узкой трубой, а другой с широкой.

Само собой разумеется, что мы не можем пропустить через узкую трубу такой же объем, как более широкая, при том же давлении. Это сопротивление. Узкая труба «сопротивляется» потоку воды через нее, даже если вода находится под тем же давлением, что и резервуар с более широкой трубой.

В электрических терминах это представлено двумя цепями с одинаковым напряжением и разным сопротивлением. Цепь с более высоким сопротивлением позволит протекать меньшему количеству заряда, то есть в цепи с более высоким сопротивлением будет меньше тока, протекающего через нее.18 электронов. Это значение обычно представлено на схемах греческой буквой «& ohm;», которая называется омега и произносится как «ом».

Закон Ома

Объединив элементы напряжения, тока и сопротивления, Ом разработал формулу:

Где

  • В = Напряжение в вольтах
  • I = ток в амперах
  • R = Сопротивление в Ом

Это называется законом Ома.Скажем, например, что у нас есть цепь с потенциалом 1 вольт, током 1 ампер и сопротивлением 1 Ом. Используя закон Ома, мы можем сказать:

Допустим, это наш резервуар с широким шлангом. Количество воды в баке определяется как 1 В, а «узость» (сопротивление потоку) шланга определяется как 1 Ом. Используя закон Ома, это дает нам ток (ток) в 1 ампер.

Используя эту аналогию, давайте теперь посмотрим на резервуар с узким шлангом. Поскольку шланг более узкий, его сопротивление потоку выше.Определим это сопротивление как 2 Ом. Количество воды в резервуаре такое же, как и в другом резервуаре, поэтому, используя закон Ома, наше уравнение для резервуара с узким шлангом составляет

.

а какой ток? Поскольку сопротивление больше, а напряжение такое же, это дает нам значение тока 0,5 А:

Значит, в баке с большим сопротивлением ток меньше. Теперь мы видим, что если мы знаем два значения закона Ома, мы можем решить третье.Продемонстрируем это на эксперименте.

Эксперимент по закону Ома

Для этого эксперимента мы хотим использовать батарею на 9 В для питания светодиода. Светодиоды хрупкие и могут пропускать через них только определенное количество тока, прежде чем они перегорят. В документации к светодиоду всегда будет «текущий рейтинг». Это максимальное количество тока, которое может пройти через конкретный светодиод, прежде чем он перегорит.

Необходимые материалы

Для проведения экспериментов, перечисленных в конце руководства, вам потребуется:

ПРИМЕЧАНИЕ. Светодиоды - это так называемые «неомические» устройства.Это означает, что уравнение для тока, протекающего через сам светодиод, не так просто, как V = IR. Светодиод вызывает в цепи то, что называется «падением напряжения», тем самым изменяя величину протекающего через нее тока. Однако в этом эксперименте мы просто пытаемся защитить светодиод от перегрузки по току, поэтому мы пренебрегаем токовыми характеристиками светодиода и выбираем номинал резистора, используя закон Ома, чтобы быть уверенным, что ток через светодиод безопасно ниже 20 мА.

В этом примере у нас есть батарея на 9 В и красный светодиод с номинальным током 20 мА, или 0.020 ампер. На всякий случай мы бы предпочли не управлять максимальным током светодиода, а его рекомендуемым током, который указан в его техническом описании как 18 мА или 0,018 ампер. Если просто подключить светодиод непосредственно к батарее, значения закона Ома будут выглядеть так:

следовательно:

, а поскольку сопротивления еще нет:

Деление на ноль дает бесконечный ток! Что ж, на практике не бесконечно, но столько тока, сколько может дать батарея. Поскольку мы НЕ хотим, чтобы через светодиод проходил такой большой ток, нам понадобится резистор.Наша схема должна выглядеть так:

Мы можем использовать закон Ома точно так же, чтобы определить значение резистора, которое даст нам желаемое значение тока:

следовательно:

вставляем наши значения:

решение для сопротивления:

Итак, нам нужен резистор номиналом около 500 Ом, чтобы ток через светодиод не превышал максимально допустимый.

500 Ом не является обычным значением для стандартных резисторов, поэтому в этом устройстве вместо него используется резистор 560 Ом.Вот как выглядит наше устройство вместе.

Успех! Мы выбрали номинал резистора, который достаточно высок, чтобы ток через светодиод не превышал его максимального номинала, но достаточно низкий, чтобы ток был достаточным, чтобы светодиод оставался красивым и ярким.

Этот пример светодиода / токоограничивающего резистора - частое явление в хобби-электронике. Вам часто придется использовать закон Ома, чтобы изменить величину тока, протекающего по цепи. Другой пример такой реализации - светодиодные платы LilyPad.

При такой настройке вместо того, чтобы выбирать резистор для светодиода, резистор уже встроен в светодиод, поэтому ограничение тока выполняется без необходимости добавлять резистор вручную.

Ограничение тока до или после светодиода?

Чтобы немного усложнить задачу, вы можете разместить токоограничивающий резистор по обе стороны от светодиода, и он будет работать точно так же!

Многие люди, впервые изучающие электронику, борются с идеей, что резистор, ограничивающий ток, может находиться по обе стороны от светодиода, и схема по-прежнему будет работать как обычно.

Представьте себе реку в непрерывной петле, бесконечную, круглую, текущую реку. Если бы мы построили в нем плотину, то перестала бы течь вся река, а не только одна сторона. А теперь представьте, что мы помещаем водяное колесо в реку, которое замедляет течение реки. Неважно, где в круге находится водяное колесо, оно все равно замедлит поток на всей реке .

Это чрезмерное упрощение, поскольку токоограничивающий резистор нельзя размещать где-либо в цепи ; он может быть размещен на с любой стороны светодиода для выполнения своей функции.

Чтобы получить более научный ответ, обратимся к закону напряжения Кирхгофа. Именно из-за этого закона резистор, ограничивающий ток, может располагаться по обе стороны светодиода и при этом иметь тот же эффект. Для получения дополнительной информации и некоторых практических задач с использованием KVL посетите этот веб-сайт.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь вы должны понять концепции напряжения, тока, сопротивления и их взаимосвязь. Поздравляю! Большинство уравнений и законов для анализа цепей можно вывести непосредственно из закона Ома.Зная этот простой закон, вы понимаете концепцию, лежащую в основе анализа любой электрической цепи!

Эти концепции - лишь верхушка айсберга. Если вы хотите продолжить изучение более сложных приложений закона Ома и проектирования электрических цепей, обязательно ознакомьтесь со следующими руководствами.

.

Смотрите также