Регистрация Войти
Вопрос

Что мы можем достоверно определить по индикатору напряжения аккумулятора в автомобиле?

Подразделение Красного Креста, в котором я работаю, недавно приобрело новую машину скорой помощи. В кабине есть сенсорный дисплей, с помощью которого мы можем управлять освещением, сиренами, проверять температуру в салоне, управлять кондиционером и делать кое-что ещё. На части этого дисплея отображается напряжение обеих аккумуляторов в машине: обычного автомобильного аккумулятора и дополнительного аккумулятора, который питает освещение, сирены и всё остальное, когда двигатель не работает. Это реальное измерение, и я вижу, что со временем напряжение немного падает, когда мы разряжаем аккумулятор при неработающем двигателе. При работающем двигателе оба значения поднимаются до 14 В, в противном случае они начинаются с 13 В и очень постепенно снижаются до 12,7 В



На самом деле мне любопытно, есть ли от этого какая-то польза. Иногда мы подолгу дежурим в машине скорой помощи (например, на музыкальных фестивалях, спортивных мероприятиях...). Иногда мы включаем радио, но нам нужно не забывать заводить машину каждые несколько часов и давать ей немного поработать на холостом ходу, чтобы не разрядить аккумулятор полностью. Поэтому мне, естественно, любопытно, предупредят ли нас маленькие цифры на дисплее о том, что аккумулятор вот-вот разрядится...
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/21376/what-can-we-reliably-tell-from-an-in-vehicle-battery-voltage-display
1
+ Читать

0 Комментариев

  1. Существует три различных способа измерения электрических величин, и все они взаимосвязаны. Вольты, амперы и ватты. Ватт = вольт * ампер. Это эквивалент давления, расхода и работы. Ватт — это количество выполненной работы, ампер — сила тока, а вольт — напряжение, с которым ток может подаваться.



    Знание значения напряжения само по себе мало о чём говорит, но знание значения напряжения и контекста может рассказать вам многое. При выключенном двигателе всё просто. Напряжение показывает, какой «напор» обеспечивает аккумулятор. Чем больше устройств вы включаете, тем больше тока они потребляют и тем меньше остаётся заряда. Чем дольше они работают, тем сильнее разряжают аккумулятор и тем меньше остаётся заряда. Если напряжение слишком низкое, вы можете не справиться с необходимыми действиями (например, не сможете завести двигатель).



    Второе, что нужно помнить: сила тока (в амперах) напрямую связана с нагревом. Чем больше ампер, тем больше нагрев, а слишком сильный нагрев может привести к повреждению. Но... чем ниже напряжение, тем больше ампер требуется для выполнения той же работы. Допустим, у вас есть полностью заряженный аккумулятор на 13,6 В (аккумуляторы на 12 В никогда не выдают 12 В, если только с ними что-то не случилось). Чтобы включить фары (две лампы по 55 Вт), нужно 110 Вт / 13,6 В = 8 А. Оставьте их включёнными до тех пор, пока напряжение в аккумуляторе не упадёт до 10 В, и тогда для получения того же светового потока вам потребуется 11 А.



    Когда двигатель работает, генератор вырабатывает напряжение для зарядки аккумулятора и питания всех остальных систем. Обычно оно составляет около 14,4 В (что снижает необходимый ток и, следовательно, нагрев), но существует предел силы тока, которую может вырабатывать генератор. Опять же, чем больше устройств вы включаете, тем больше тока они потребляют и тем ниже становится напряжение. Если при работающем двигателе напряжение падает ниже 13 В, значит, аккумулятор больше не заряжается. Если напряжение падает ниже 12,5 В, значит, вы разряжаете аккумулятор, и если не принять меры, он полностью разрядится.


  1. Уровень напряжения показывает, сколько заряда осталось в аккумуляторе, и предупреждает вас о том, что аккумулятор может полностью разрядиться. Например, приведённая ниже информация относится к стандартному автомобильному аккумулятору, который запускает двигатель, обеспечивает работу стереосистемы и т. д., но не к дополнительному оборудованию, например в машине скорой помощи. 



     12.66v . . .  100% Charge
    
 12.45v . . .  75%
    
 12.24v . . .  50%
    
 12.06v . . .  25%
    
 11.89v . . .  0% Charge


    Как видите, на дисплее отображается уровень заряда аккумулятора.



    Как отметил Мауро, это также позволяет узнать, проходит ли процесс зарядки должным образом. 



    14v = normal alternator output.
    
Engine running and no change in voltage = insufficient charging.
    
Engine running + > 14.5v = potentially overcharging.

  1. @Paulster2 похоже, что это напряжение холостого хода. В свинцово-кислотном аккумуляторе, напряжение холостого хода которого составляет 11,9 В, действительно содержится менее 1 % от его первоначальной энергии, так что с таким же успехом можно назвать этот показатель нулевым. Как только вы подключите к нему нагрузку, например автомобильный стартер, напряжение составит примерно 1 В :)
  1. Спасибо, что разъяснили... «произвольный» звучит понятнее даже для такой каменной головы, как моя :D
  1. Также позволяет узнать, что схема зарядки работает. Работающий двигатель и напряжение 14 В = нормальная мощность генератора, работающий двигатель и отсутствие изменений напряжения = недостаточный заряд, работающий двигатель + > 14,5 В = потенциальный перезаряд.
  1. Это именно то, что я искал бы в системе такого типа. Я предполагал, что она будет такой, но решил поделиться с вами своими мыслями. Рад, что некоторые компании хотят делать всё правильно... но достигнут ли они этой цели — это уже совсем другая история!
  1. Если вы хотите, чтобы свинцово-кислотный аккумулятор служил долго и исправно, никогда не разряжайте его более чем на 40 %. Судя по всему, цифры в посте @Anarach отражают этот факт, то есть «0 %» на самом деле означает «40 %». Сравните с modernsurvivalblog.com/alternative-energy/…. Также могут быть различия между автомобильными стартерными аккумуляторами, которые почти всё время заряжены на 100 % и рассчитаны на очень высокие кратковременные токи, и аккумуляторами глубокого разряда, которые рассчитаны на разрядку до 40 % с последующей полной зарядкой. В машине скорой помощи, вероятно, есть и те, и другие.
  1. @Paulster2 Я почти уверен, что 10,1 В долго не продержатся. Цифры, которые я привёл, являются ориентировочными. Это значит, что лучше начать диагностику аккумулятора на предмет неисправности, если заряд падает ниже 11 В. Выходное напряжение может варьироваться в зависимости от возраста и состояния аккумулятора, поэтому нет конкретного способа это определить. Приведённые мной значения являются условными.
  1. Я не знаю, откуда вы взяли приведённую выше таблицу с процентами заряда, но она неверна. Если, конечно, вы не хотите сказать, что при напряжении 11,89 В в аккумуляторе осталось 0% пригодного для использования заряда. Если есть показания напряжения, значит, в аккумуляторе есть заряд. Он может быть непригоден для использования, но он есть. Кроме того, в качестве примера могу сказать, что недавно я заменил аккумулятор в своём грузовике. Сразу после запуска напряжение составляло 10,1 В постоянного тока. Несмотря на то, что зарядка была довольно медленной, её было достаточно для запуска двигателя. С этой точки зрения утверждение, что 11,89 В — это 0 % заряда, неверно.
  1. Напряжение одинаковое для обоих аккумуляторов, и они изолированы в том смысле, что второй не может разряжаться от первого, но у нас есть кнопка, с помощью которой мы можем соединить второй аккумулятор с первым. Таким образом, если первый аккумулятор разрядится, мы сможем использовать заряд второго, чтобы, будем надеяться, завести машину. Устройство было создано компанией, которая ежедневно занимается подобными вещами, но они не стали подробно объяснять все функции на дисплее:)
  1. Отображается ли на дисплее работа от независимого источника питания? То есть вы видите напряжение для обеих батарей или это среднее значение для двух батарей? На вашем месте я бы проверил, изолирована ли дополнительная батарея от основной. Если дополнительное электрооборудование питается от обеих батарей, это может привести к тому, что ваша скорая помощь окажется в затруднительном положении (по крайней мере, не сможет завестись), если вы будете использовать дополнительное оборудование слишком долго. Просто мысль.
Вы уже ответили на этот вопрос