Генераторы для зарядки авто аккумуляторов

Зарядный генератор

Генератор лодочного двигателя почти всегда слишком слаб для установленной на катере или яхте сервисной аккумуляторной батареи. Вернуть аккумуляторам потраченную за день энергию он часто может только за несколько часов непрерывной работы двигателя. Если владельца лодки это не устраивает, то проблему энергоснабжения он пытается решить с помощью дополнительных источников зарядки – солнечных панелей или переносного генератора. Однако часто лучших результатов можно добиться, если заменить имеющийся генератор на более мощное устройство или установить на двигатель второй генератор

Генераторы для зарядки аккумуляторов

Генераторы выпускаются в компактном, стандартном или большом корпусах. Компактные генераторы надежны и широко распространены, поэтому именно их используют на большинстве лодочных двигателей.

Из-за небольших размеров корпуса температура компактных генераторов во время работы быстро растет. Чем больший ток отдает генератор, тем сильнее нагреваются обмотки статора и внутренние электронные компоненты. Чтобы охлаждать генератор на вал насаживают одну или две крыльчатки, которые вращаясь затягивают внутрь корпуса воздух. Но поскольку КПД компактных моделей редко превышает 50-60%, то при токе 100 А из 2800 Вт потребляемых генератором, 1400 Вт превращается в тепло

Сгоревший статор генератора. Генератор без температурной компенсации работал на зарядку AGM аккумуляторной батареи большой емкости до тех пор, пока из-за высокой температуры не сгорела изоляция на обмотках статора. Тоже самое может случится с генератором, если не ограничивать его ток во время зарядки LiFePo4 аккумулятора

Как долго генератору придется работать с максимальной нагрузкой зависит от отношения его мощности к емкости аккумуляторной батареи, типа аккумуляторов и их текущего состояния. Если мощный генератор работает на небольшую жидко-кислотную батарею, то поверхностное напряжение аккумуляторных пластин быстро вырастет. Регулятор заметит это и уменьшит ток возбуждения генератора

При целевом напряжении 14 Вольт, в первый раз регулятор сработает, когда аккумулятор зарядится до 50% емкости. Поскольку напряжение аккумулятора продолжит расти, ток снизится, генератор постепенно остынет и продолжит работать в «комфортных» для себя условиях. Дополнительная защита от перегрева такому генератору не потребуется

Но если емкость аккумуляторной батареи в несколько раз больше номинала генератора (например, аккумулятор 500 Ач, генератор 100 А), а ток в цепи ничем не ограничен, то генератору придется работать на максимальной мощности несколько часов подряд. Без температурной защиты он может не выдержать нагрузки

Без температурной защиты и ограничения тока генераторы в компактном корпусе не подходят для зарядки аккумуляторов большой емкости

Мощность зарядного генератора

Согласно ISO 8854 генераторы проверяют при температуре окружающей среды 23± 5 С, напряжении 13,5 Вольт и частоте вращения 6000 об/мин. Номинальным током генератора считается ток, который прогретый генератор дает при этих значениях напряжения, частоты вращения и температуры.

Стандартизованная процедура проверки не ставит свой целью определить, как долго генератор проработает на полной мощности, поэтому ни один изготовитель генераторов эти данные в спецификации не указывает.

Токоскоростные характеристики генератора в холодном и горячем состояниях

Некоторые производители предоставляют токоскоростную характеристику генератора как холодном, так и в горячем состоянии (при 90 С). Но эти данные также не дают представления о том сколько проработает генератор под постоянной нагрузкой. Они лишь характеризуют падение напряжения в обмотках статора увеличивающиеся из-за нагрева меди. Ток отдаваемый горячим генератором может быть ниже чем у холодного примерно на 20-25%.

Мощность зарядного генератора выбирают исходя из емкости и типа используемых аккумуляторов. Разряженный на 50% аккумулятор безопасно заряжать током в 20 – 50% от емкости. Медленнее всего принимают заряд аккумуляторы с жидким электролитом. Для них зарядный ток не должен превышать 0,15-0,2С (где С — емкость аккумулятора). Для AGM аккумуляторов это значение равно 0,3-0,4С, а для LiFePO4 1С и более. Однако большинство производителей литиевых ячеек рекомендуют также ограничивать зарядный ток величиной 0,3-0,5С.

Схема подключения зарядного конвертера. Чтобы подключить DC-DC устройство зарядки аккумуляторов не нужно разбирать генератор и вмешиваться в существующую электрическую систему автомобиля или катера. Положительные клеммы стартового и сервисного аккумуляторов подключаются соответственно на вход и выход устройства, а отрицательные к минусу зарядного. Температурный датчик и датчик контроля напряжения аккумуляторов подключать не обязательно

К зарядному току аккумуляторов необходимо добавить ток, потребляемый бортовым оборудованием во время работы двигателя (в данном случае имеется в виду оборудование, подключенное к сервисной аккумуляторной батарее — холодильник, инвертор и т.д.). А затем увеличить полученное значение на 20-25%, чтобы не допустить продолжительной работы генератора на максимальной мощности.

Таким образом, если используется батарея AGM аккумуляторов емкостью 300 Ач, то ее безопасно заряжать током 300 x 0,3 = 90 Ампер. Такой ток длительное время может давать генератор номиналом – 90 х 1,2 х 1,2 = 130 А

Номинал генератора в компактном корпусе лучше увеличить до 180 А. Можно модернизировать и менее мощную модель, расположив выпрямительные диоды генератора во внешнем корпусе с собственным охлаждением. Однако это более трудоемкий вариант.

Модели в стандартном или увеличенном корпусах выдерживают длительную работу под нагрузкой, поэтому для них запас по току может быть меньше. Но для обоих типов генераторов ток в цепи необходимо контролировать. Это удобно делать с помощью зарядного DC-DC конвертера. Для рассматриваемого примера подойдет устройство номиналом 120 А с выходным током 100 – 105 А. С шагом 10% ток можно уменьшать

Генератор как зарядное устройство

Генератор и аккумуляторы являются компонентами единой бортовой системы зарядки, которая будет работать эффективно, только тогда, когда ее элементы правильно подобраны друг к другу. Мощность генератора должна соответствовать емкости аккумуляторной батареи, а настройки регулятора напряжения типу аккумуляторов.

Особенно важно это для LiFePO4 батарей. Напряжение железо-фосфатных аккумуляторов во время зарядки растет очень медленно, поэтому, чтобы поднять его до уровня при котором начнет срабатывать регулятор, генератору может понадобится несколько часов. В течении этого времени он будет отдавать близкий к максимальному ток и сильно нагреется

Предположим литиевая аккумуляторная батарея емкостью 400 Ач подключена к генератору номиналом 100 А. Если аккумулятор разряжен на 80%, то чтобы зарядить его генератору потребуется три часа непрерывной работы на полной мощности

Зарядный конвертер превращает генератор в мощное зарядное устройство:

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Как заряжается аккумулятор автомобиля от генератора

Во время запуска авто аккумуляторная батарея отдает электрический ток, при этом разряжается. Когда двигатель автомобиля работает, генератор, вырабатывает энергию. Бортовая электрическая станция автомобиля при взаимодействии обмоток ротора и статора выдает переменный трехфазный ток. Полученная энергия пополняет аккумулятор и питает электрическую систему автомобиля.

Как работает энергетическая система автомобиля

Трехфазный генератор выдает переменный ток, а электроснабжение рассчитано на постоянный. Поэтому через выпрямитель энергия подается в аккумулятор, а оттуда распределяется потребителям. Если аккумулятор от генератора не получит энергии, он сядет, и автомобиль обесточится. Полностью от внутренней сети автомобиля аккумулятор зарядиться не может. Периодически требуется внешняя подзарядка.

Как проверить, заряжается ли аккумулятор от генератора

Прежде, чем тестировать работоспособность генератора, необходимо убедиться в исправности АКБ. Если аккумулятор автомобиля не заряжается, проверка генератора может выявить механические и электрические неполадки. В автомобилях ВАЗ нередко случаются проблемы запуска мотора, когда генератор недостаточно заряжает аккумулятор.

Виды контроля за работой устройства:

• Визуальный осмотр. Если АКБ не заряжается, нужно внимательно осмотреть проводку. Обязательно очистить окислившиеся контакты от генератора, подтянуть соединительный крепеж. Необходимо осмотреть корпус батареи – при перезарядке по вине гена увеличивается скорость разрушения батареи. Признаки: на аккумуляторе появится устойчивый налет, а индикатор зарядки будет светиться красным.
• После ремонта авто нелишним будет проверить правильность подключения генератора по вращению. Подсоединяем к выходам противотуманную лампочку. Вращение на ротор подаем дрелью. Если лампочка не загорится, нужно менять полярность подключения.
• Исправный генератор подает стабильное напряжение 14,1 – 14,5 В. Замерить показатель можно на стенде. Диагностику ведут с помощью батарейки и лампы накаливания на 50 ВТ. Если свечение яркое – генератор исправный. А это значит, причины, почему не заряжается аккумулятор автомобиля нужно искать глубже.
• Большую точность при нахождении проблемных мест даст тестирование отдельно статора и ротора. Ищут межвитковое замыкание или замыкание отдельных проводов на корпус или плохое соединение выводов с контактами. КЗ часто служит причиной, когда не заряжается аккумулятор автомобиля ВАЗ от генератора.
• Проверка диодного моста на пригодность всех диодов, 3 положительных и 3 отрицательных. Если хотя бы один из диодов пробит, аккумулятор будет показывать малый заряд.
• Сигналом к проверке системы энергоснабжения может стать аварийный сигнал Control Ind. Если генератор и аккумулятор автомобиля исправны, причина, почему нет заряда , может крыться в неисправности реле напряжения.

Зарядится ли аккумулятор от генератора при повреждениях, мешающих вращению ротора? К механическим неполадкам относят неисправности, по которым ротор не крутится – порванный или ослабленный ремень ГРМ, рассыпавшийся подшипник и подобные.

На сколько заряжается аккумулятор от генератора

Генератор и аккумулятор должны соответствовать по техническим параметрам. Полного заряда аккумулятора хватает на несколько попыток завести мотор с перерывом между поворотами стартера. При этом аккумулятор не получает подпитки и может полностью разрядиться.

Сколько после этого заряжает генератор автомобиля аккумулятор? Если учитывать, что восполнение энергии не должно быть больше 10 % от емкости аккумулятора – довольно долго. Поданная энергия тут же направляется на подпитку работающих приборов. И только резерв энергии пополняет запасы емкости аккумулятора. За какое время севший при запуске двигателя, аккумулятор зарядится от генератора?

Если мощность генератора соответствует емкости установленного аккумулятора, бортовая электростанция вырабатывает 10 % энергии от емкости АКБ. Сколько нужно накопителю, чтобы зарядиться? Если емкость его 60 А/ч, то генератор должен выдавать ток в 6 А, без учета потребителей. Поэтому, мощность генератора должна быть больше, чтобы восполнить потери, а сервисные приборы подбирают сопоставимыми с возможностью силового узла.

Если аккумулятор не заряжается от генератора, причина может быть в большом количестве источников потребления, которые могут забирать до 80 А. При недостаточной мощности генератора, его неисправности, будет ли заряжаться АКБ от него? Необходимо отключить часть сервисного оборудования – медиацентр, кондиционер и подобные.

Сколько времени заряжается аккумулятор автомобиля от генератора

Как долго заряжается автомобильный аккумулятор от генератора – показатель имперический. Он зависит от легкости запуска – сколько раз был повернут стартер. Остаточный заряд батареи после длительной стоянки разный, температурные условия тоже. Поэтому восстановление емкости батареи зависит от технических показателей генератора, на каких оборотах он выдает ток, сколько дополнительно приборов запитано.

Однако известно, чтобы восстановить способность аккумулятора запустить мотор, нужно поработать на холостом ходу и проехать на средней скорости не менее 20 минут. Для полного восстановления емкости потребуется не менее 3 часов непрерывного движения автомобиля.

Сколько заряжается аккумулятор от автомобильного генератора, зависит от температуры окружающего воздуха, от состояния батареи. Но по мере нагревания электролита химический процесс идет быстрее, внешней энергии требуется меньше. Как быстро идет процесс накопления заряда, больше всего зависит от длительности работы генератора. Поэтому на дальнобойных автомобилях зарядка аккумуляторов от сети производится редко.

Подведем итоги

При эксплуатации автомобиля важно, чтобы генератор и аккумулятор соответствовали по мощности и емкости. Необходимо систематически чистить и проверять контакты силового узла, производить инструментальные замеры напряжения ХХ и рабочего тока на клеммах аккумулятора. Включать оптимальное количество сервисных приборов, чтобы не сажать аккумулятор при работе генератора.

Предлагаем ознакомиться с Видео по проверке работоспособности генератора.

Источник