Pravidla pro správnou instalaci autobaterie

Druhá baterie je instalována ve voze pro napájení chladničky, topení, invertoru a dalšího doplňkového vybavení. Při provozu na parkovištích tato zařízení vybíjejí baterii a je nutné ji pravidelně dobíjet. Vzhledem k tomu, že ne vždy je možné se za jízdy připojit ke stacionární elektrické síti, je jediným zdrojem nabíjení druhé baterie generátor automobilu. Jak dobře se hodí pro tento úkol? Jak připojit druhou baterii, aby ji alternátor auta mohl rychle nabít?

Systém nabíjení auta

Nabíjecí systém vozidla se skládá z generátoru, usměrňovače, regulátoru napětí a baterie. Generátor přeměňuje mechanickou energii motoru na elektrickou energii. Diodový usměrňovač převádí střídavé výstupní napětí generátoru na stejnosměrné napětí a regulátor jej udržuje na stabilní úrovni při změně zatížení nebo otáček motoru. Baterie startuje motor, vyhlazuje napěťové rázy z generátoru a slouží jako zdroj energie, když motor neběží.

Automobilové nabíjecí systémy lze rozdělit do dvou typů: napěťové a proudové. V první skupině je napětí generátoru udržováno konstantní a proud závisí na stavu baterie a elektrické zátěži. Ve druhém je napětí generátoru určeno jízdním režimem vozidla a aktuální elektrickou zátěží.

Standardní generátor

Ve vozidlech s 12V elektrickým systémem udržuje regulátor generátoru při normální teplotě napětí 14,2 ± 0,2 V. Když regulátor zjistí, že napětí generátoru kleslo, zvýší budící proud ve vinutí rotoru a pokud se zvýšilo napětí na výstupu generátoru, sníží ho. V obou případech se magnetický tok vinutím statoru změní a napětí generátoru se rychle vrátí na nastavenou hodnotu.

Dalším faktorem, který ovlivňuje napětí v elektrickém systému automobilu, je teplota. Při nízkých teplotách se chemické reakce uvnitř baterie zpomalují, takže pro jejich urychlení je nutné zvýšit nabíjecí napětí. S rostoucí teplotou dochází k opačnému procesu. Proud odebíraný baterií se zvyšuje a napětí je nutné snížit, aby nedošlo k přebití a poškození baterie. Regulátor tedy umí kromě napětí sledovat i teplotu vlastní základny, aby odhadl teplotu baterie nebo okolního vzduchu. Pokud je teplota záporná, regulátor zvýší nabíjecí napětí na 15,0 voltů a v létě nebo po zahřátí motoru je naopak sníží na 13,5 – 13,8 voltů.

DC-DC nabíječky pro druhý akumulátor s kapacitou 100-150 Ah

TBB Power DM1245

Vstupní a výstupní napětí 12V

Nabíjecí proud 45A

Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WE T

TBB Power DDX1230

Vstupní a výstupní napětí 12V

Nabíjecí proud 30A

Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WE T

Vestavěný solární MPPT regulátor

TBB Power DMT1250

Vstupní a výstupní napětí 12V

Nabíjecí proud 30A

Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WET

Přídavný výstup pro zátěž 20 A

Teplotně kompenzovaný alternátor nabíjí baterii lépe v chladném podnebí a nepřebíjí ji při vysokých teplotách. Pokud v regulátoru není teplotní kompenzace, pak udržuje výstupní napětí nezměněné po celou dobu provozu generátoru.

Standardní alternátor odvádí dobrou práci při nabíjení hlavní baterie, ale jeho napětí není závislé na otáčkách motoru, elektrické zátěži nebo stavu baterie.

Chytrý generátor

Elektrická energie získaná z generátoru automobilu není zadarmo. Na každý 1 W výstupního výkonu generátoru spotřebuje motor 1,5 až 2 W svého výkonu, který vyrábí spalováním paliva. Výkon = proud x napětí. Úpravou napětí generátoru můžete snížit nebo zvýšit zatížení generované generátorem pro motor.

V inteligentních nabíjecích systémech je výkon generátoru řízen elektronickou řídicí jednotkou (ECU). ECU sbírá informace ze senzorů umístěných v různých částech vozu, analyzuje je a určuje, jaké napětí by měl mít generátor při aktuální elektrické zátěži a otáčkách motoru. Poté prostřednictvím sítě LIN nebo pomocí PWM signálu předá ECU povel regulátoru, který změní budicí proud generátoru tak, aby napětí nabylo požadované hodnoty. Regulátor může být stále zabudován do generátoru, nebo může být externí, jako součást samotné elektronické řídicí jednotky.

Počítačové řízení rozšířilo možnosti nabíjecího systému vozidla. Nyní nejen nabíjí baterii a dodává elektrickou energii palubním spotřebitelům, ale také pomáhá šetřit palivo, prodlužuje životnost zařízení a snižuje škodlivé emise. Napětí generátoru v takovém systému není konstantní, ale kolísá od 11,5 do 15,5 voltů. Jeho přesná hodnota závisí na režimu, ve kterém nabíjecí systém aktuálně funguje:

• Normální režim – generátor udržuje napětí baterie na 12,4 V, což odpovídá 80% nabití.
• Zvýšená spotřeba energie – ECU zvýší napětí generátoru, když zjistí, že se zvýšil proud v palubním obvodu
• Zimní režim – ECU zvýší napětí generátoru, když je zapnuté vyhřívání zadního okna nebo sedadla.
• Startovací režim – pro kompenzaci ztráty nabití baterie při startování motoru ECU zvýší napětí alternátoru na alespoň 14,5 V po dobu alespoň 30 sekund
• Režim desulfatace – pokud po 45 minutách provozu motoru zůstane nabití baterie nízké, ECU zvýší napětí generátoru na 15,5 voltů, aby došlo k jeho desulfataci
• Úsporný režim paliva – Aby se snížilo zatížení motoru a prodloužila životnost řemene alternátoru, ECU nastaví napětí alternátoru na 13 voltů nebo nižší
• Regenerační režim – ECU zvýší napětí generátoru na 15,5 voltů, když vůz brzdí, a sníží ho na 12,2-12,4 voltů při zrychlování nebo jízdě cestovní rychlostí. To umožňuje zvýšit rychlost nabíjení při brzdění, aniž by došlo ke snížení spotřeby paliva, a vůz rychleji zpomalit.

Počítačový nabíjecí systém lze snadno identifikovat podle senzoru na svorce baterie a dvouvodičového konektoru na generátoru. Jeho přítomnost lze empiricky určit měřením napětí v zásuvce zapalovače za jízdy. Pokud napětí při akceleraci vozu klesá a při brzdění stoupá, pak je generátor řízen jednou z ECU vozu.

Další informace lze získat kontrolou napětí akumulátoru při studeném motoru a při provozní teplotě, stejně jako při různém elektrickém zatížení – při rozsvícených světlech, zapnuté klimatizaci a při vypnutém elektrickém vybavení.

Jak připojit druhou baterii

Druhá baterie je zřídka instalována pod kapotou vozu. Nejčastěji je umístěn v prostoru pro cestující nebo v kufru auta. Při této instalaci dosahuje délka vodičů spojujících generátor a druhou baterii 10-15 metrů a pokles napětí již nelze ignorovat. Čím delší jsou vodiče a čím hůře je spojují kontakty, tím větší budou ztráty. Pokles napětí v měděném drátu se vypočítá podle vzorce:

V = 0,017 * I * L

V — Pokles napětí

L je celková délka vodiče v metrech (včetně zpětného záporného vodiče).

I = Proud v ampérech protékající vodičem.

S je plocha průřezu mědi v milimetrech čtverečních.

Například u vodičů o průřezu 6 mm2 a délce 10 m při proudu 20 A dojde k poklesu napětí 10 x 20 x 0,017/6 = 0,56 Voltu. To znamená, že když je napětí generátoru 14,0 voltů, napětí na svorce druhé baterie bude 13,44 voltů. Ztráty lze snížit zvětšením průřezu vodičů.

Druhá baterie by měla být připojena k alternátoru vozidla pouze při běžícím motoru. Po vypnutí motoru je nutné jej izolovat, aby nedošlo k vzájemnému vybití s ​​hlavní baterií. Toho lze dosáhnout několika způsoby.

Nabíjení druhé baterie

Nejjednodušší způsob připojení druhé baterie k elektrickému systému vozidla je pomocí spínače. V poloze ON propojuje vypínač paralelně hlavní a přídavné baterie a v poloze OFF je izoluje. Navzdory své jednoduchosti není tato metoda nejspolehlivější, protože uživatel může jednoduše zapomenout nastavit přepínač do požadované polohy včas.

Vliv lidského faktoru lze snadno eliminovat, pokud si zapamatujete, že napětí hlavní baterie je 14,0 voltů při běžícím generátoru auta a 12,6 voltů při volnoběhu. Proto, když znáte napětí hlavní baterie, můžete ovládat připojení další. Tento princip využívají oddělovací relé. Relé sleduje napětí baterií a sepne, když napětí na jedné z nich překročí nastavenou prahovou hodnotu (obvykle 13,3 voltu). Pokud napětí klesne pod 12,8 V, relé odpojí baterie a izoluje je. Oddělovací relé jsou podrobně popsána zde

Při paralelním nabíjení jsou obě baterie neustále připojeny ke generátoru automobilu, takže regulátor generátoru „vidí“ nikoli vlastní napětí druhé baterie, ale napětí kombinované baterie, které bývá vyšší. V důsledku toho klesá nabíjecí proud a prodlužuje se doba nabíjení druhé baterie.

Situace se zhorší, pokud je vozidlo vybaveno teplotně kompenzovaným alternátorem. Po zahřátí motoru regulátor sníží napětí generátoru na 13,5-13,8 V a nabíjení druhé baterie instalované několik metrů od generátoru se skutečně zastaví.

Jak již bylo zmíněno, napětí generátoru, řízeného ECU automobilu, se pohybuje od 11,5 do 15,5 V. Vzhledem k tomu, že většina izolačních relé má zpoždění před spuštěním, jednoduše nestihnou sepnout, když je napětí na vrcholu rozsahu. Ale i kdyby k tomu došlo, velké kolísání napětí zabrání nabíjení druhé baterie. Při akceleraci vozu bude napětí příliš nízké a při brzdění tak vysoké, že může poškodit většinu baterií.

Přednostní nabíjení

Ke generátoru můžete také připojit dvě baterie pomocí oddělovače baterií. Dělič hlídá napětí obou baterií a přepíná generátor na ten, který potřebuje v danou chvíli nabíjet nejvíce. Tento způsob připojení zvyšuje rychlost nabíjení druhé baterie, ale má také svá omezení.

DC-DC nabíječky pro druhou baterii s kapacitou více než 200 Ah

Před instalací nové baterie vypněte motor automobilu a ostatní elektrická zařízení. Je také nutné pečlivě prohlédnout místo, kde bude autobaterie instalována. Pokud má kovový nosný povrch plochy opotřebovaného laku nebo dokonce stopy koroze, musí být odstraněny. Za tímto účelem pečlivě očistěte poškozená místa jemným brusným papírem, zakryjte základním nátěrem a natřete automobilovým smaltem. Pomocí speciálních svorek musíte výkonový prvek pevně zajistit. Svorky a koncovky očistěte od usazenin nečistot a lehce je namažte speciální směsí, která neobsahuje kyseliny. Může to být například vazelína atd. Nezakrývejte baterii ani motor látkami, které vytvářejí nebo vedou statickou elektřinu. Svorky by měly být zapojeny v následujícím pořadí: nejprve „plus“ (+) a poté „mínus“ (-). Dále utáhněte upevňovací matice. Nainstalujte zpět všechny vnější kryty, které byly použity na kontakty předchozí baterie. Všechny použité dráty musí mít dostatečnou délku. Nadměrné napětí může způsobit jejich prasknutí.

Ke každé demontáži a montáži baterie musí být připojen postup kontroly stavu řemene alternátoru. V případě potřeby by měla být jeho poloha upravena. Pokud je to možné, je vhodné měřit napětí motorgenerátoru při 2000 ot./min se zapnutými světlomety. Testy by měly být prováděny při pokojové teplotě (asi +25C) a s napětím na svorkách baterie v rozsahu 13,8 V – 14,4 V. Při použití dvou baterií v autě se doporučuje vyměnit obě najednou, jinak jednu je zaručeno, že nový výkonový prvek selže před časem stanoveným výrobcem.

Výběr nové baterie

Pokud se chystáte instalovat novou baterii, měli byste použít model s podobnou kapacitou určený přímo pro konkrétní vůz. V opačném případě dojde pouze k dočasnému zesílení do prvního nabití, a když k tomu dojde, baterie zůstane nedobitá. Dnes si můžete koupit autobaterie různých značek, ale zkušení uživatelé často preferují německé nebo skandinávské modely, které jsou určeny pro použití v podmínkách téměř podobných ruskému klimatu. Před instalací baterie s elektrolytem byste měli zkontrolovat její nabití a hustotu naplnění. Pokud je 3 hodiny po naplnění suché baterie její kapacita nižší, než je požadováno, je třeba provést postup dobití.

Snadnější startování motoru

Připojení vodičů pro usnadnění startování motoru automobilu musí být provedeno v následujícím pořadí. Nejprve připojte červený kabel ke kladnému pólu vybité baterie. Dále je druhý konec stejného drátu připojen ke kladnému pólu elektrického dárce. Černý kabel musí být připojen ke svorce vybité baterie se znakem „-“ a druhý konec k „země“, což může být kovová karoserie vozu nebo blok válců motoru, jehož baterie je zpoplatněno.

Poté byste měli zkontrolovat spolehlivost kabelových svorek. Dnes se baterie prodávají ve velkém sortimentu, což umožňuje vybrat modely s různými možnostmi svorek – kužely nebo otvory pro šrouby. Všechny nechráněné oblasti se doporučuje obalit speciální lepicí fólií nebo nasadit dielektrické trubičky. Kromě toho je nutné se vyhnout kontaktu s holými dráty s kladným nábojem na kovových prvcích karoserie nebo hlavních mechanismů automobilu. Při spouštění motoru stroje byste měli vypnout všechny jeho elektrické spotřebiče.

Tipy pro správný provoz baterie

Pro dlouhou životnost baterie je třeba dodržovat následující pravidla:

• sledujte stav jeho horního krytu, který by měl být čistý a suchý;
• pravidelně kontrolujte hladinu elektrolytu, pokud klesne, přidejte destilovanou vodu (pro tyto účely je přísně zakázáno používat kyselinu);
• Do autobaterií se nedoporučuje přidávat různé necertifikované modifikátory a „zlepšováky“;
• Pokud je nutné doplňovat vodu více než jednou ročně, může to znamenat poruchu v elektrickém systému vozidla. V tomto případě se doporučuje zkontrolovat bateriové zařízení a všechny přilehlé prvky v profesionálním servisu na speciálním stojanu.