- Аккумуляторы и батареи
- Как подключать аккумулятор к машине
- Как подключить аккумулятор в машине: плюс-минус
- Заведется ли машина, если неправильно подключить аккумулятор
- Как подключить усилитель в машине к аккумулятору
- Как подключить вольтметр к аккумулятору в машине
- Автомобильный АКБ — ставим в ИБП. Теория и практика. Ч.1
- НЕМНОГО ИСТОРИИ или с чего всё началось
- ВМЕСТО предисловия. Виды аккумуляторов
- ТЕОРИЯ аккумуляторов. Для изучения обязательна!
- Принцип работы АКБ
- Принцип зарядки АКБ
- Можно ли использовать автомобильный аккумулятор для ИБП?
Аккумуляторы и батареи
Информационный сайт о накопителях энергии
Как подключать аккумулятор к машине
В современных авто аккумуляторы могут быть расположены под капотом, в багажнике или размешены в салоне. Аккумулятор автомобиля называется стартерным, так как основной его функцией является запуск двигателя. Знергия также потребляется на поддержание в рабочем состоянии бортовых потребителей, и таких инструментов коммуникации, как лебедка. Важным условием сохранения в исправности бортовой системы и самого аккумулятора является, в какой последовательности подключать батарею к машине.
Как подключить аккумулятор в машине: плюс-минус
Перед тем как подключить аккумулятор к машине, нужно убедиться сначала, что он заряжен полностью. Необходимо удостовериться, что корпус батареи цел, без трещин и вздутий. Перед установкой батарею нужно протереть с раствором пищевой соды, нейтрализуя микродозы кислоты и создавая изолирующий слой. Если клеммы аккумулятора покрыты налетом, их нужно почистить зубной щеткой и содовым раствором. В местах контакта выводов наносят токопроводящую смазку.
Гнездо, в которое устанавливается АКБ должно соответствовать форм фактору батареи. Необходимо использовать дополнительные защелки и скобы, чтобы корпус стоял на основании, как влитой. Это убережет от перевертывания батареи при езде по ухабам, не прольется электролит.
Аккумулятор имеет 2 вывода, положительный и отрицательный. Подключать АКБ в машине следует внимательно. Как собрать схему правильно, в какой последовательности? Безопасно вначале соединить плюсовые контакты, стандартно используется красный провод. Но каждый раз нужно проверять контакты дополнительно, по клеммной маркировке. Правда, производители подстраховали, они выполняют контакты разными по сечению, чтобы неправильная клемма не надевалась.
Минусовой контакт всегда соединяют последним, а снимают первым, чтобы не организовать замыкание на массу. Важно затянуть крепеж до упора с фиксацией. Всякое ослабление контактов приведет к нагреванию места за счет сопротивления. В период запуска мотора по линии проходит пусковой ток, многократно превышающий численное значение емкости. В момент подключения аккумулятора все бортовые потребители должны быть выключены, а ключ зажигания вынут из гнезда.
Заведется ли машина, если неправильно подключить аккумулятор
Зададимся вопросом, что случится, если все-таки аккумулятор подключили в машину наоборот по контактам? Последствия будут разными, если перепутали подключение на работающем двигателе и на выключенном зажигании. Если двигатель в работе, сгорит диодный мост и другая электроника. Современные автомобили имеют защиту «от дурака».
Случилось, выполнили переполюсовку на отключенном двигателе, сгорит магнитола, усилитель и другие второстепенные потребители. Иногда выручают перегоревшие предохранители. Если неправильно подключил аккумулятор, бед будет тем меньше, чем быстрее разорвал соединение машины с источником энергии.
Сейчас многие пользуются переносным ЗУ. При этом аккумулятор подзаряжают, не снимая с машины. Важно подключить зарядку к батарее правильно, не допустив переполюсовки. Здесь ошибиться в соединении намного легче. Быстроразъемные контакты в виде «крокодилов» подойдут к любому выходу. Как отреагируют приборы?
В ЗУ заводского изготовления установлены предохранители, которые не позволят совершить ошибку. Незащищенные ЗУ при подключении образуют с батареей трансформаторную пару, неправильное подключение будет сопровождаться гулом. Если не остановить зарядку, произойдет переполюсовка АКБ. Чтобы исправить ситуацию, нужно как можно быстрее разрядить аккумулятор в ноль и зарядить правильно. Чтобы не решать рукотворные проблемы, нужно знать, как правильно подключать зарядку к АКБ машины.
Если зарядное устройство работает от сети, АКБ из машины приходится демонтировать. Зарядка продолжается 8-12 часов, в прохладном проветриваемом помещении. Перед тем как подключить зарядку, нужно убедиться, что уровень электролита и его плотность соответствуют норме. На обслуживаемом аккумуляторе снять пробки. Установить зарядный ток.
Как подключить усилитель в машине к аккумулятору
Магнитолы в машине с некоторых пор стала обязательным компонентом. Для оптимального питания устройство подключают напрямую к аккумулятору. Это позволяет слушать музыку при выключенном моторе. Но нужно понимать, если произойдет утечка, магнитола может разрядить АКБ до ноля.
Для мощного и чистого звучания музыки применяется усилитель, который использует энергию АКБ, повышая ее до нужных параметров. Питание усилителя подключается в АКБ через медный кабель с предохранителем, рассчитанным на силу тока.
Провода до места размешения (обычно в багажник) прокладываются в гофрированной трубке. К плюсовому проводу монтируется предохранитель, и минусовой контакт замыкается на массу. Магнитола и усилитель связаны межблочным кабелем.
Как подключить вольтметр к аккумулятору в машине
Далеко не все автомобили укомплектованы вольтметрами. Опытному автолюбителю этот прибор поведает о состоянии аккумулятора и бортовой системы.
Облюбовав инструмент, следует разместить его на приборной доске. Вольтметр подключают на плюсовой выход аккумулятора. Обычное электромеханическое реле позволит создать схему, когда показания измерительного инструмента читаются только при включенном зажигании.
Предлагаем наглядный видео урок по установке и подключению аккумулятора при замене на новый.
Источник
Автомобильный АКБ — ставим в ИБП. Теория и практика. Ч.1
В статье подробно рассматриваются принципы работы аккумуляторов, процессы заряда и разряда, и приведены способы, позволяющие максимально использовать ресурс аккумуляторных батарей.
Немного забегая вперед, вот что получилось:
НЕМНОГО ИСТОРИИ или с чего всё началось
В начале 2000-ых годов ко мне в руки попал старенький источник бесперебойного питания BACK-UPS 600I от басурманского производителя APC. Достался он мне бесплатно, так как батареи у него были дохлые. Конечно же я сразу его оттестил, купил рекомендованные басурманским производителем батареи и “оно у меня заработало”!
Я тогда на него не мог нарадоваться. Как же – света нет, а комп с монитором работает.
Но в один непрекрасный момент мою радость обломали.
И как Вы, Читатель, думаете кто. Грёбаные торгаши. Я в первый раз заменил две батареи 6В/7Ач на одну 12В/7Ач получилось немного дешевле. Но когда в течении года батарея опять сдохла, я задумался! Во-первых, батарею приходилось менять раз в год-два. Во-вторых, хотелось чтобы девайсы, подключенные к ИБП работали не несколько минут, для “корректного отключения питания”, а хотя бы до времени окончания просчёта на линейке Премьера от Адобов.
Вот тут-то у меня и начали возникать шаловливые мыслишки, а не подключить ли мне автомобильный аккумулятор на ампер 100 (чтоб уж надёжно) к моему ИБП. Тем более торгаши утверждали, что в ИБП нужно использовать только гелевые аккумуляторы, пугая Великими Карами того, кто попробует использовать гораздо более дешёвые аккумуляторы для автомобилей.
Но я человек достаточно грамотный и усвоил, что матчасть знать надо ! Иначе что-то может пойти не так с большим бодабумом! А торгашам верить нельзя. Поэтому взялся за изучение матчасти! В результате моих изысканий родилось то, чем я доволен и по сей день. А именно – я сделал так, что теперь можно подключать автомобильный аккумулятор в ИБП. То есть, подружил ИБП и аккумулятор.
ВМЕСТО предисловия. Виды аккумуляторов
В источниках бесперебойного питания (ИБП) используются гелевые аккумуляторные батареи (АКБ). И тому есть веские причины. Я не буду перечислять их все, но основную поясню. Представьте себе офисную секретаршу с двадцатикилограммовым аккумулятором в руках. Смешное зрелище, не правда-ли.
Технически грамотных специалистов, досконально знающих что такое электрический ток не так и много. А специалистов, знающих как работает импульсный блок питания, как инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное и того меньше. Простого пользователя компьютера это не интересует. Поэтому были созданы гелевые аккумуляторы. Внутри такого аккумулятора конечно не гель для волос или гелий, как можно подумать из названия неискушённой секретарше. Внутри та же самая серная кислота и тот же свинец, как и в обычном автомобильном аккумуляторе знакомом нам уже больше века. Только там ещё присутствует мелкая сетка с очень-очень мелкими ячейками из токонепроводящего материала, которая удерживает кислоту как губка в своих порах. Также такой аккумулятор не требует обслуживания.
Представьте ту же секретаршу с ареометром в руках, с банкой электролита и бутылкой дисцилированной воды на столе. Производители ИБП стремятся обезопасить себя от исков и претензий. Поэтому используют в своих устройствах наиболее безопасные аккумуляторы с точки зрения использования неискушённым потребителем. Но мы-то знаем матчасть :)).
Я не буду лезть в дебри и очень подробно касаться существующих типов АКБ, вопроса работы аккумуляторов в разных условиях (громадный пусковой ток, долговременная нагрузка, постоянный недозаряд, перезаряд, выкипание электролита, глубокий разряд, температура эксплуатации и т.д.), хотя кое-что из этих понятий разберу подробней дальше по тексту. Я просто гарантирую и ответственно заявляю исходя из своего практического опыта, что при определённых условиях использовать в ИБП дешёвые стартерные АКБ вместо дорогих гелевых можно! Итак, начнём!
ТЕОРИЯ аккумуляторов. Для изучения обязательна!
Здесь я буду касаться только теории по ОБСЛУЖИВАЕМЫМ кислотно-свинцовым стартерным АКБ, используемым в автомобилях и произведённым с соблюдением всех технологических норм производства (другими словами не выпускаемых в китайском подвале дядюшки Ляо или в дворницкой бывшего дома Ипполита Матвеевича в Старгороде). Они самые дешёвые но в то же время самые “наукоёмкие” в эксплуатации.
Если их правильно использовать и обслуживать, но самое главное правильно заряжать, они могут прослужить более 15 лет, либо выдержать более ЧЕТЫРЁХСОТ циклов 100% разрядки-зарядки или более ТЫСЯЧИ циклов 30-40% разрядки-зарядки! Это проверено, я гарантирую!
Принцип работы АКБ
АКБ имеет два крайних рабочих состояния – полностью разряжена и полностью заряжена. Коснусь более детально этих двух состояний. Любой автомобильный АКБ состоит из 6 “банок”. Это сленговое понятие сосуда, в котором находятся пластины и кислота. Пластины в этих сосудах соединены последовательно. Вот здесь есть первый фундаментально важный момент. Одна “банка” тоже имеет два крайних рабочих состояния – полностью разряжена с напряжением 2,00 вольт и полностью заряжена с напряжением 2,40 вольт.
- Напряжение полностью разряженной АКБ – 12,00 вольт ( 6 х 2 )
- Напряжение полностью заряженной АКБ – 14,40 вольт ( 6 х 2,4 )
Как же так, спросите вы? Ведь напряжение на АКБ никогда не бывает больше 13 вольт. И будете правы. Напряжение на полностью заряженной АКБ будет в пределах 12,75 – 12,80 вольт при плотности электролита 1,26 г/куб.см и при температуре 25 градусов по Цельсию. Но откуда 14,4 вольта . Во время зарядки и разрядки в АКБ происходят сложные химические процессы, длящиеся после отключения зарядного устройства или нагрузки какое-то время. Это можно назвать химической инерцией. Соответственно меняется плотность электролита.
Температура в АКБ тоже может быть разной ( от -40 до +50). Когда в АКБ происходят какие-то процессы, меняются все её показатели. И они взаимосвязаны между собой. Напряжение 12,75 – 12,80 вольт – это “напряжение покоя” полностью заряженной АКБ. У полностью заряженной АКБ при подключении нагрузки напряжение упадёт. При отключении нагрузки напряжение снова будет стремиться к тем самым 12,75 – 12,80 вольтам. Но так как было отдано какое-то количество энергии напряжение (в зависимости от этого количества) до 12,75 – 12,80 вольт уже не поднимется.
АКБ считается разряженной на какое-то количество процентов. Соответственно при зарядке напряжение повышается, а когда зарядка прекращается (прекращаются и процессы внутри АКБ) напряжение снова стремится к напряжению покоя.
А вот здесь на подиуме появляется Его Величество Электрический Ток, измеряемый амперами. Чем больше ток нагрузки на АКБ, тем большее количество энергии за единицу времени батарея отдаст. И соответственно разрядится. На АКБ обычно пишут её электрическую ёмкость.
Электроёмкость АКБ это произведение постоянного тока разряда АКБ на время разряда при номинальном напряжении (для автомобильного АКБ это 12 вольт).
Соответственно за час АКБ электроёмкостью 60 Ач может отдать 60 ампер напряжением 12 вольт до её полной разрядки. Практически это выглядит так: если батарею нагружать током 60 ампер один час, её напряжение снизится с 12,75 – 12,80 вольт до 12,00 вольт. Это фундаментальная основа работы АКБ.
Практически же у АКБ есть одна очень неприятная особенность. Ток саморазряда. Причём этот ток увеличивается, если АКБ стоит на солнце и температура электролита в ней повышается. Но и ёмкость АКБ, соответственно, повышается. А вот зимой ток саморазряда уменьшается. Но и ёмкость АКБ соответственно уменьшается. Поэтому существуют стандарты на эксплуатацию, хранение, консервацию АКБ, учитывающие все эти факторы.
У новой АКБ электрической ёмкостью около 60 Ач ток саморазряда при температуре 25 градусов по цельсию обычно не превышает 20 миллиампер. Это значит, что при комнатной температуре АКБ может разрядиться наполовину своей электроёмкости за четыре-пять месяцев. При старении АКБ и при её интенсивной эксплуатации ток саморазряда повышается с каждым циклом разряд-заряд. При нагрузке на АКБ ток саморазряда и ток нагрузки суммируются. Но как же 14,40 вольт, опять настойчиво спросите ВЫ?… Вот здесь есть второй фундаментально важный момент.
Принцип зарядки АКБ
Существует два способа зарядки АКБ:
- Зарядка постоянным током
- Зарядка постоянным напряжением
Какой из них лучше однозначно сказать нельзя. Всё зависит от того, чего Вы хотите добиться. Быстроты зарядки или полной зарядки. Я предпочитаю заряжать АКБ вторым способом. И далее я обосную свою позицию.
Зарядное устройство постоянным током значительно проще схематически и дешевле в изготовлении. Зарядное устройство постоянным напряжением значительно сложней схематически и дороже в изготовлении. Те кто заряжал аккумуляторы старыми советскими зарядками (кстати очень замечательными по своим техническим парамерам и надёжностью исполнения и работы) знают теорию.
Если АКБ полностью разряжена – откручиваем пробочки на АКБ, подключаем АКБ к зарядке, высталяем ток в одну десятую от ёмкости АКБ и заряжаем 12 часов. Через 12 часов уменьшаем ток на половину (до одной двадцатой от ёмкости) и дозаряжаем час-два, пока электролит не начинает “кипеть”, отключаем зарядку. Кипение электролита это процесс выделения из него паров водорода. В идеале кипеть электролит не должен. Потому что потом придётся брать ареометр, мерить его плотность и добавлять дисцилированную воду. Поэтому нужно постоянно понижать ток.
Если АКБ потеряла свою ёмкость в процессе жёсткой эксплуатации, глубокого разряда или просто старения, она может зарядиться за пару часов. И электролит начнёт кипеть через час после подключения зарядки.
Зарядка постоянным током подразумевает, что при зарядке напряжение повышается. И как только напряжение превысит 14,40 вольт электролит закипит по-любому. Что делать в таком случае. Вариант первый – следить за процессом зарядки постоянно понижая ток, держа напряжение зарядки на отметке 14,40 вольт. Вариант второй – использовать автомат, который следит за этим сам. Но следит за напряжением, понижая ток заряда по мере надобности. Это и есть зарядка вторым способом – постоянным напряжением.
Второй фундаментально важный момент – правильная зарядка АКБ на ВСЕ 100 % электрической ёмкости:
ПОЛНОСТЬЮ ЗАРЯДИТЬ АКБ (НА ВСЕ 100% ЕЁ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЁМКОСТИ) БЕЗ ВЫКИПАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА МОЖНО ТОЛЬКО НАПРЯЖЕНИЕМ 14,40 ВОЛЬТ !
Я предпочитаю заряжать АКБ постоянным напряжением 14,40 вольт. Практика такова, что зарядить аккумулятор на 100 % достаточно сложно. Когда АКБ набрала свою ёмкость на 95 % ток её заряда очень маленький, а на 99% он просто мизерный и может быть всего 30 миллиампер. Я отмечу одну деталь – это всё на грани кипения электролита. Теоретически электролит начинает кипеть при напряжении заряда 14,41 вольт при условии, что АКБ сделана идеально, а при 14,40 не кипит. На практике это может быть и 14,38 вольт и 14,42. Всё зависит от изготовителя АКБ и индивидуально для каждой конкретной АКБ. Но суть, надеюсь Вы, дорогой читатель, уловили.
Недостатком зарядки по напряжению является время зарядки. Обычно АКБ набирает полную ёмкость заряда (100 %) за время более суток. Здесь очень важен ток зарядки на начальном этапе. Можно заряжать на начальном этапе и током в одну пятую от ёмкости. Тогда время зарядки сократится. Как и время службы АКБ, но незначительно. Теорию зарядки никто не отменял. Предпочтительней не выходить за рамки тока зарядки более одной десятой от ёмкости АКБ. Выбирать Вам, читатель.
Можно ли использовать автомобильный аккумулятор для ИБП?
А теперь мы подошли к сути вопроса. Как использовать стартерный АКБ для автомобиля в ИБП. Мой ИБП BACK-UPS 600I подходит под это идеально!
Самые первые ИБП от APC серии Back UPS заряжали аккумулятор как раз по принципу зарядки АКБ постоянным напряжением. Там стоит микроконтролер управления зарядкой АКБ. Расчётная ёмкость АКБ для моего ИБП 7 Ач. Ток заряда 350 миллиампер на начальном этапе. На конечном ток падает до 10 миллиампер (фактически до тока чуть-чуть больше тока саморазряда).
Более новые ИБП-шки заряжают по-другому. Я тестил более новую модель Back-UPS CS 650 (хотел даже купить), но – эта железная скотина держит напряжение на уровне 13,7 вольт. При токе заряда свыше определённого параметра эта гадость высвечивает на передней панели значок Replace Battery.
Источник