Зависимость тока заряда аккумулятора от его разряда и его емкости а/ч и пускового тока.

Помогите ребята товарищ утверждает что:

ЦИТИРУЮ:
зарядный ток при включении к генератору разряженного исправного аккумулятора , напряжение разряженного аккумулятора = 12вольт.

аккумулятор емкость пусковой ток Ампер внутреннее сопротивление ток заряда Ампер
Легковой аккумулятор Atlas AGM AX D26L 140RC 75Ач 720 0,019444444 123,4285714
Легковой аккумулятор Titan Arctic Silver 6СТ-55.0 55Ач 510 0,02745098 87,42857143


далее он утверждает

внутреннее сопротивление исправного разряженного аккумулятора и заряженного одинаковое. = пусковой ток/14в.


Выводы он делает следующие при подключении разряженного до 12 вольт аккумулятора, нагрузка в виде тока на генератор будет 87 ампер для 55 ки аккумулятора, и 123 ампера для 75ки аккумулятора

по сему он делает Выводы что это смертельно может быть для генератора который выдает только 80 ампер часов.


Где ошибка в расчетах?

товарищ нихрена не знает устройство генератора :-D

полагаю, в исправной бортсети разряженный аккум резко не подключается к генератору.
да и такими токами ему надо 1-2 мин, чтобы взбодриться, дальше нагрузка на гену спадет.
скажем, при запуске гене на это пофиг, ибо двиг работает на ХХ и гена так и так не выходит на номинальную мощность - значит, не перегреется.
так и на оборотах не успеет там ничо перегреться.
быстрее аккум взбодрится.. а дальше практически в штатном режиме заряжаться будет.


и неверно зарядный ток высчитывать по внутреннему сопротивлению аккума. ваше виртуальное внутр. сопротивление - это сопротивление при разряде, а никак не при заряде

зарядные токи высчитаны от балды.
ЭДС вашего "разряженного" аккумулятора в 12 вольт соответствует практически полузаряженному аккуму. и вовсе зависит от многих факторов, в т.ч. от температуры.

зарядный ток вычисляется НЕ делением разницы напруги генератора и аккума на внутреннее сопротивление аккума.
внутр. сопротивление аккума - по сути, чисто теоретическая цифра. и она привязана только к разрядке.

для примера случай из жизни:
на днях снял мамин аккум взбодрить (2 года ему).
принес домой, отогрел сначала 6 часов.
померил - 12.2вольта. цепанул зарядное - напруга 13.5 - ток 3А.
даю ток 6-7А - напруга 14.4-14.6в уже.

так что друг ваш попросту сел в лужу со своими зарядными токами в сотни ампер

пусть изучит устройство под названием регулятор напряжения и вопросы сами отпадут ;-)

надо просто понять, что хим. процессы разряда и заряда кардинально различаются.
и зарядный ток определять делением какого-то виртуального внутр. сопротивления на разницу потенциалов - неверно.


ну и добавлю из жизни случай - была у меня зубила.
стояло под капотом 80а\ч и плюсом в багажнике 60а\ч. все впараллель.
все прекратно работало на штатном генераторе на 80ампер.
даже предположим, что я аккум звуком усосал, потом еле завелся - зарядные токи будут в пределах 20-30 ампер. и то первые минуты. потом по экспоненте будут падать.

аккум - как кондер.
при зарядке через определенный резистор (внутр. сопротивление аккума, генератора, проводов) - заряжается экспоненциально.

представьте, что правый график - зависимость зарядного тока от времени.

т.ч. при увеличении штатной ёмкости аккума на 20-30% ничего страшного никогда не происходило и не произойдет. во всяком случае, на исправном авто с исправной электрикой.


[Сообщение изменено пользователем 28.01.2014 13:37]

при чем тут он?
он всего лишь стабилизирует напругу, выдаваемую генератором.
в случае, если у гены мощи не хватает, РН всеми силами пытается поднять напругу и подаёт максимальный ток возбуждения

В исходных данных - после запуска им нужно восстановить одинаковую емкость, потраченную на запуск, а не полную. При разряженном аккуме автомобиль элементарно не заводится.

На автомобиле метод зарядки - постоянным напряжением. При этом температурно компенсированные реле-регуляторы выдают 15В и даже чуть больше при -15С и ниже, т.е. пока двигатель холодный, аккумулятор получает больше заряда, чем на прогретом.

примерно столько же, если даже не меньше.
напруги получает - да, больше.
а вот ток зарядный холодный АКБ нифига не берет.
потому и напругу поднимают, чтоб хотя бы какой-то зарядный ток шел.

хотя тут спорно.
все от конкретной батареи зависит.
может, новая, свежая в -20 на напруге 14.7 будет и правда больше брать тока, чем старая в +20 на 13.7в

[Сообщение изменено пользователем 28.01.2014 13:41]

не только

зарядка аккумы идет по току, а не по напряжению
например:
аккумулятор разряжен до 11 вольт, к нему подключили зарядное устройство с током заряда пусть 10 ампер, с ограничением напряжения 14 воль (регулятор напряжения), аккумулято будет всасывать все эти 10 ампер, пока напряжение на нем не поднимется примерно до 13 вольт, тогда аккумулятор будет насыщен и ток начнет падать, а напряжение поднимется до ограничения и будет его поддерживать на этом уровне.

открываем инструкция ремонта авто

Кроме регулятора напряжения, необходим также ограничитель тока, так как даже при постоянном напряжении ток, отдаваемый генератором во внешнюю цепь, меняется в зависимости от сопротивления этой цепи. Чем больше включено потребителей (нагрузка генератора), тем меньше сопротивление этой цепи (цепь параллельная) и тем больше, следовательно, ток, отдаваемый генератором (ток нагрузки). При чрезмерном же токе сильно нагретые обмотки генератора могут быть повреждены.

Действие электромагнитных регуляторов и ограничителей основано на уменьшении магнитного потока обмотки возбуждения, в котором вращается якорь генератора. Поэтому уменьшать магнитный поток необходимо в момент превышения якорем генератора оборотов, при которых генератор дает нормальное напряжение, или когда ток во внешней цепи станет больше расчетной величины. Уменьшение магнитного потока достигается автоматическим включением в цепь обмотки возбуждения добавочного сопротивления.

Спасибо :-) за помощь. примерно все понимаю :-)

Интересно а можно увидеть примерную формулу сила тока которая возникает в цепи заряда разряженного до 12 вольт кислотного аккумулятора, при условии что напряжение заряда постоянное и равно 14 вольт и сила тока выдаваемая генераторм абстрактно не ограничена ничем

в этой формуле какие факторы будут задействованы, я считаю что температура электролита будет достаточно важным и весомым фактором, это так?

[Сообщение изменено пользователем 28.01.2014 13:57]

она изменит внутреннее сопротивление, а это один из главных показателей заряда

Закон Ома и второе правило Кирхгофа Вас не спасут, хотя именно их и достаточно. У Вас нет никаких данных о фактическом сопротивлении цепи - Вы не знаете ни сопротивление проводов, ни сопротивления контактов. :-D Поэтому - забейте. :-D

в первую очередь температура электролита, да.


её нет как таковой.
очень сильно все зависит от аккума.


вы точно щас про регулятор напряжения?
ему пофиг какой ток жрет аккум.
аккум скока может, стока и жрет.
заряжаясь по экспоненте, как я выше показывал

конечно же нет, ограничение идет в генераторе, за счет возбуждения обмотки, которое зависит от сопротивления цепи, регулятор просто ограничивает напряжение, не давая выйти из строя цепи автомобиля и перезаряда аккумы

Это не экспонента :ultra:

:lol:
Передавай привет всем кипящим аккумам! Именно поэтому их на кальциевые и меняют - кальций не кипит при том же напряжении, его труднее перезарядить.

Нет. Вы путаете баг с фичей. Меняют на кальциевые потому, что сплав свинца с кальцием гораздо тверже свинца, что позволяет делать решетки пластин тоньше и легче и экономит производителям кучу бабла. А вот все рассказы про "не кипит при том же напряжении" - это чистая ложь, поскольку процесс электролиза воды идет на поверхности той же самой активной массы, а не на кальцинорованной решетке. Поэтому "кипение" что в обычном аккумуляторе, что в кальциевом, при одинаковой плотности электролита будет происходить одинаковым образом. На самом деле одновременно с кальциевым сплавом в аккумуляторостроение внедрили еще один баблосберегающий момент - уменьшение размеров АКБ и количества электролита в нем. Но электрохимию не обманешь - для обеспечения заданной электрической емкости необходимо вполне конкретное количество кислоты. Что же сделали? Сделали электролита по объему поменьше, а содержание кислоты сохранили, в результате плотность электролита увеличилась, а вместе с ней и напряжение полного заряда аккумулятора, т.е. начала кипения, стало немногим более задаваемого регулятором возбуждения. О том, что фактическая емкость при этом незначительно снизилась предпочитают не говорить. :-D Это фича. Баг же в том, что если кальциевый аккумулятор перезаряжать, то он от электрохимической коррозии сетки сдохнет гораздо быстрее традиционного, бо она заметно тоньше и ее "переест" быстрее. :-D

маркетинг.

баловался ареометром и с сурьмой и с кальцием - не заметил разницы в плотности электролита у заряженного АКБ.

Дадада. И переделки автоматических зарядников - тоже. :lol:


---


Автомобильные аккумуляторы не 12 вольтовые.



Существует как минимум три разновидности свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (АКБ), используемых в автомобилях (1). Наиболее распространенная конфигурация АКБ имеет 6 элементов, каждый из которых вырабатывает напряжение около 2.1 вольт. Отсюда полное напряжение на АКБ около 12.6 вольт.

Слова "около" из двух предыдущих предложений это как раз то самое, что приводит к неприятностям, когда система зарядки автомобиля не соствествует типу установленной АКБ.

Три главных компонента химического процесса внутри АКБ – это свинец, диоксид свинца и серная кислота. К сожалению, чистый свинец слишком мягок, чтобы выдерживать механические нагрузки, возникающие в мобильных приложениях. Поэтому в свинец добавляют около 6% сурьмы, чтобы повысить его механическую прочность. Это в свою очередь порождает другую проблему – большой расход воды.

Добавки сурьмы в свинцовые решетки играют роль катализатора и порождают нежелательный побочный эффект "кипения" (т.е. потерю водорода и кислорода во время использования АКБ), что приводит к необходимости частого долива воды. Поэтому производители АКБ искали другие материалы, которые могли бы увеличивать прочность свинцовых решеток.

В начале 1970-х как в положительный, так и в отрицательный электроды добавили кальций. Это снизило кипение настолько, что позволило производителям заявить о создании так называемых необслуживаемых АКБ.

Однако свинцово-кальциевые АКБ оказались не очень стойкими по отношению к циклованию (глубоким циклическим разрядам-зарядам). Это свойство делает их непригодными для таких применений как питание силовых моторов на рыболовецких судах. Они также требуют более высокого зарядного напряжения. Компания Дженерал Моторс провела исследование зарядных характеристик свинцово-кальциевых АКБ и установила напряжение реле регулятора 14.8 вольт для автомобилей, укомплектованных АКБ "Delco Freedom II". Более низкое значение не дает полной зарядки. Такой уровень зарядного напряжения слишком высок для свинцово-сурьмянистых АКБ и будет приводить к быстрой потере воды в них.

Третий тип АКБ, часто используемый в автомобилях, имеет смешанную или гибридную конструкцию. У таких АКБ положительные решетки выполнены из сплава с сурьмой, а отрицательные - с кальцием. Расход воды значительно уменьшен, хотя регулярные проверки уровня по-прежнему рекомендованы.

Гибридные АКБ более стойки к циклованию, чем свинцово-кальциевые, но все же не так хороши как исходные свинцово-сурьмянистые. Большинство автомобилей, комплектуемых гибридными АКБ, имеют выставленное напряжение реле регулятора 14.3 вольт, хотя сообщалось, что более высокое значение 14.8 вольт у автомобилей Дженерал Моторс не нанесет вреда гибридным АКБ, если регулярно следить за уровнем электролита.

Четвертый тип АКБ, "гелевый", уже стал использоваться в автомобилях. В ранних сообщениях производители рекомендовали заряжать их напряжением от 13.8 до 14.1 вольт (2), намекая на их гибридную природу. Однако они также не дают пользователю возможности добавлять воды, поэтому они в действительности могли бы быть свинцово-кальциевыми.

Старые автомобили, напряжение реле регулятора которых выставлено на уровень около 14.0 вольт, просто-напросто не зарядят полностью свинцово-кальциевые АКБ. Имеется большое количество случаев, когда автомобили со старыми типами реле регуляторов ставят в безвыходное положение своих владельцев морозным утром вскоре после того, как была установлена "новая, улучшенная, необслуживаемая" АКБ. Даже две недели простоя в гараже без подключенной нагрузки, не считая электронных часов и противоугонной системы, могут разрядить АКБ, если реле регулятор не обеспечивает ее правильный заряд.

Сомнение особенно возрастает в случае с иностранными производителями. Многие фирмы слишком уверены и слишком горды своим знанием инженерного дела, чтобы опуститься до обновления своих спецификаций, которые соответствовали бы спецификациям существующих АКБ. Бош, например, до сих пор учит своих мастеров, прошедших стажировку на заводах, что 13.8 вольт достаточно. В 1992 году менеджер по сопровождению продукции их подразделения автосервиса написал (3), что "13.6-13.8 вольт достаточно" и "полностью заряженную АКБ нельзя заряжать напряжением 14 вольт или выше. Это приводит АКБ к перегреву и выходу ее из строя".

Только слегка ему противоречит утверждение представителя Бош по связям с общественностью (4), что "генератор и реле регулятор должны заряжать напряжением от 13.8 до 14.2 вольт". Этот представитель также рекомендовал обратиться в местный авторизованный сервисный центр Бош, который сообщил мне, что "13.7 вольт достаточно".

Мерседес-Бенц (5) предлагает его обычный совет: "мы рекомендуем установку оригинальной АКБ Mercedes-Benz".

Национальный технический директор клуба Мерседес-Бенц Америки (6) был куда более гибок: "для автомобилей Mercedes-Benz выпуска середины 1980-х установлено напряжение от 13.0 до 14.5 вольт". Но очевидно, что 13.0 вольт недостаточно, а Бош говорит, что 14.5 "перегреет и выведет АКБ из строя". В письме начала 1993 года (6) он говорит, что местный мастер Мерседес-Бенц рассказал ему, что генераторы обычно проверяют на соответствие диапазону от 14.2 до 14.4 вольт и что они заменяют реле регулятор, если он дает меньше чем 14.0 вольт, таким образом противореча менеджеру по сопровождению продукции Бош. Не забавно ли это?

Несомненно, химия АКБ зависит от температуры. Конструкция современных регуляторов обычно повышает зарядное напряжение при холодной погоде. Бош предлагает этот график в технической инструкции (7), посвященной генераторам. Не смотря на то, что они не упоминают о различных типах АКБ в их инструкции от 1982 года, график, кажется, отображает нижний предел напряжений, пригодных для гибридных АКБ. Слишком плохая позиция их собственных "мастеров, прошедших стажировку на заводах," игнорировать этот факт! Тем не менее, это считается допустимым диапазоном напряжений регулятора при скорости вращения генератора 6000 об/мин и нагрузке 5 ампер.

Собственный опыт в точности подтверждает зависимость работоспособности АКБ от хорошего соответствия между реле регулятором и типом АКБ. Мерседес выпуска 1973 года, регулятор которого дает 14.1 вольт, поддерживает свою АКБ хорошо заряженной даже в том случае, когда автомобиль используется не часто и для поездок на короткие расстояния. Модель выпуска 1982 года, регулятор которой обеспечивает 13.6 вольт, не сохраняет свою АКБ заряженной – в холодную погоду необходимо использование дополнительного зарядного устройства. Модель 300TE выпуска 1988 года, заряжающая напряжением около 13.9 вольт, имеет частые проблемы с АКБ, в то время как модель 560SEC выпуска 1991 года, которая заряжает напряжением около 14.1 вольт, причиняет меньше беспокойств.

В более новом документе (8) Бош признает кальциевый эффект в химии АКБ. Где-то в этом же руководстве от 1995 года он рекомендует, что при использовании внешних зарядных устройств свинцово-кальциевые и гибридные АКБ должны заряжаться напряжением не более 14.4 вольт и что зарядное устройство должно иметь определенный алгоритм, известный как "Тип IU". Алгоритм заряда "IU" хорошо описан в этом документе. Однако, в более сложном случае автомобильной зарядной системы (регулятор температурно компенсирован) напряжение более 15 вольт иногда полезно. При умеренной температуре окружающего воздуха 25ºC (77ºF) этот график предлагает установки между 14.3 и 14.7 вольтами.

В одно время фирма Interstate предлагала линейку АКБ "Extreme Performance" (9). Недавно они вновь появились на их сайте под именем "Optima Spiralcell", что может означать их сотрудничество с фирмой Оптима. Оптима добавила немного серебра в пластины и некоторое количество сульфата натрия в электролит, изготовив свинцовые пластины в виде спирали. Их главная претензия на успех – это способность очень быстро заряжаться якобы по причине большей площади поверхности пластин и, следовательно, более низкого внутреннего сопротивления (порядка 3 мОм). Поскольку добавить воды возможности нет, то они могли бы быть свинцово-кальциевыми (+серебро), и более высокое зарядное напряжение могло бы использоваться для их зарядки.

Их советы по зарядке поддерживают эту теорию. Они утверждают, что настройки генератора где-нибудь в пределах от 13.8 до 15.0 вольт являются приемлемыми, но АКБ могут быстро заряжаться при напряжении аж в 15.6 вольт. Где-то в этом же документе говорится, что диапазон напряжений от 14.7 до 15.0 вольт для систем зарядки постоянным напряжением является правильным (поддерживая свинцово-кальциевую гипотезу).

Владельцы на разных форумах докладывают, что остались довольны от применения настраиваемых регуляторов напряжения. Один упомянутый источник это Transpo Electronics, а другой - Doug Sogolow.

Если у Вас есть выбор, то старайтесь заставить Вашу зарядную систему автомобиля работать в диапазоне, предлагаемом новым графиком Бош. 14.5 вольт при умеренной температуре неплохая цель. Увеличение срока службы и улучшение работоспособности свинцово-кальциевых и гибридных АКБ окупят это!

Дополнительную информацию можно найти в разных метах Итернета (10). Те, кто не боится немного математики и физики, могут найти более полное описание у ThermoAnalytics в контексте гибридов и электромобилей (11).



(1) "Batteries: Current Designs", Mike Dale, Motor magazine, November 1985.

(2) Email from Ronald Dwelle, 13 February 1999.

(3) Private correspondence from Dieter Richter (Bosch), 14 September 1992.

(4) Private correspondence from John Haralamos (Bosch), 28 August 1992.

(5) Private correspondence from Thomas Trivento (Mercedes-Benz Owner Service), 1 October 1992.

(6) Private correspondence from Frank King (MBCA), 20 January 1993.

(7) "Technical Instruction Manual - Alternators", Robert Bosch GmbH #VDT-U 1/8 En (12.82), June 1982.

(8) "Automotive Electric/Electronic Systems", Second Edition, Robert Bosch 1995.

(9) "Extreme Performance", Interstate Batteries Web site © 1998, URL = http://www.interstatebatteries.com/products/produc..., (page no longer found)

(10) "Car Battery Frequently Asked Questions", Bill Darden, URL = http://www.repairfaq.org/ELE/F_Car_Battery.html

(11) "Battery Modeling for HEV Simulation by ThermoAnalytics Inc", URL = http://www.thermoanalytics.com/support/publication...

---

Причем сурьма была тюменская, где плотность выбирается исходя из температуры замерзания, а кальций современный европейский, где во Франции 25 лет назад сурьма имела нормальную плотность полностью заряженного аккумулятора 1,22-1,24? А у Вас получилось где-то в пределах 1,25-1,28. Точно? ;-) (Вот эти самые 0,03 г/см3 как раз и есть то самое повышение плотности электролита, которое повысило напряжение кипения полностью заряженного аккумулятора и уменьшило его объем).

Дадада.



Это очень забавно, когда одни не понимающие электрохимии маркетологи начинают что-то объяснять другим не знающим электрохимии покупателям. :-D

Те и другие качают головой :-D

Была отечественная сурьма и кальциевый тюменский "лось".
Плотность 1,27-1,28 на заряженных обеих (был незначительный разлет по банкам). Мы же не во Франции живем - нам 1,22-1,24 противопоказано при нашем климате. Так вот заряженная сурьма при
- плотности 1,27-1,28
- напряжении 14,5 вольт
- ток более 2А (сейчас не на чем повторить тест)
и она "кипит" нещадно.

Кальций 2-3 годовалый, заряженный при:
- плотность 1,27-1,28
- напряжение 15,0В
- ток менее 0,5А
и НЕ "КИПИТ".

На заряженном старом изношенном кальции ток при 15В будет более 0,5А и не будет уменьшаться по мере заряда (хоть сутки так будет стоять), а на новом свеженьком кальции и 0,1-0,2А наблюдал.

PS Кальциевый АКБ сделан для "ленивых" водителей (сам такой :-D ) и для "блондинок". Но повышенное напряжение в борт-сети уменьшает ресурс ламп накаливания. Деды на копейках-москвичах так часто лампочки не меняли - поэтому с теплотой вспоминают лампочки с клеймом "Сделано в СССР" (типа раньше лучше делали) :-D