Akumuliatoriaus įkrovos įtampos palaikymas ir sumažinimas

Akumuliatoriaus įkrovos įtampos sumažėjimas gali įvykti, nors techniškai tvarkingame automobilyje paprastai to nenutinka. Vis dėlto, netaisyklingas įkrovimas įkrovikliu gali tai lemti. Kiekvieno automobilio maitinimo sistema suprojektuota taip, kad važiuojant akumuliatorius savaime gautų energiją iš generatoriaus. Tinkamą įkrovos lygį palaiko įtampos reguliatorius, kuris neleidžia perkrauti akumuliatoriaus ir stabilizuoja 13,8-14,4 V įkrovą.

Akumuliatoriaus įkrovimo svarba ir požymiai

Jei variklis neužsiveda ir starteris vos suka alkūninį veleną, tai rodo, kad reikia įkrauti akumuliatorių. Mindaugas Šerėjus, automobilių remonto paslaugų paieškos platformos Motointegrator.com atstovas, pažymi, kad išeitis yra paprasta - įkrauti akumuliatorių.

Kaip atpažinti išsikrovusį ar pažeistą akumuliatorių?

• Sunkus variklio užvedimas: Variklis sukasi lėčiau nei įprasta, ypač rytais. Dyzeliniai varikliai gali nebeužsivesti įtampai nukritus žemiau 12 V, o benzininiams neretai pakanka ir 11 V.
• Silpna elektros įranga: Silpnai veikia šviesos, radijas ar kitos elektrinės sistemos.
• Korozija ant gnybtų: Rūdijantys gnybtai trikdo energijos tiekimą ir gali reikšti koroziją akumuliatoriaus viduje.
• Išsipūtęs korpusas: Išsipūtęs akumuliatoriaus korpusas rodo, kad jis yra sugadintas ir itin pavojingas naudoti.
• Rūgštaus kvapo skystis: Akumuliatorius leidžia nemalonaus, rūgštaus kvapo skystį.
• Įspėjamoji lemputė: Prietaisų skydelyje užsidegusi oranžinė variklio formos lemputė gali pranešti apie netinkamai veikiantį akumuliatorių.
• Elektrolito virimas ir garavimas: Ypač didelį nerimą kelia elektrolito virimas ir gausus garavimas.

Akumuliatoriaus įkrovimas ir technologija

Šiuolaikiniais mikroprocesoriniais įkrovikliais labai paprasta naudotis, nes jie savaime parenka įtampą ir įkrovimo srovę. Jų veikimas apsiriboja tik gnybtų prijungimu prie akumuliatoriaus. Pirmiausia reikia prijungti teigiamąjį laidą (raudoną), o tada neigiamąjį laidą (juodą).

Senesnių įkroviklių ypatumai

Kai kuriuose įkrovikliuose, ypač senesniuose, nėra elektroninės grandinės, apsaugančios nuo per didelės įkrovos. Tokiu atveju naudotojas turi nepamiršti nustatyti tinkamos įkrovimo srovės ir atjungti prietaisą, kai pasiekiama tikslinė įtampa. Įkraunant akumuliatorių per dideliu srovės stipriu arba per ilgai, elektrolitas gali užvirti ir išgaruoti, todėl gali įvykti sprogimas. Naudojant tokį įkroviklį reikia nuolat stebėti įkrovos lygį ir išjungti prietaisą, kai akumuliatoriaus įtampa pasiekia daugiau kaip 12,4 V.

Tinkama įkrovimo srovė ir laikas

Tinkama įkrovimo srovė turėtų būti 10 proc. akumuliatoriaus talpos (pvz., 55 Ah akumuliatoriui - 5,5 A srovė). Nereikėtų stengtis greitai įkrauti akumuliatoriaus. Pasirinkta įkrovimo srovė papildys akumuliatoriaus energijos atsargas maždaug per 10 valandų. Įkraunant akumuliatorių jame esančio elemento įtampa tolygiai ir nekenksmingai padidėja nuo maždaug 2 V iki 2,35 V. Viršijus šias vertes procesas labai pagreitėja, padidėja elektrolito tankis. 2,5 V įtampa yra kritinė, todėl viršijus šią vertę įkrovimo procesą reikia nedelsiant nutraukti. Didelis vandenilio kiekis kartu su oru kelia realų pavojų - susidaro sprogstamasis mišinys.

Krovimo laikas gali svyruoti nuo 10 iki 24 valandų, priklausomai nuo krovimo srovės. Sveikiausias krovimo būdas yra tai atlikti kuo lėčiau. Įprastai automobilio akumuliatoriaus įkroviklis tiekia 4-8 amperų srovę. Tokia srovė atitinkamai gali įkrauti akumuliatorių per 10-24 valandas.

Akumuliatoriaus įkrovimas neišimant iš automobilio

Nors įkrauti automobilio akumuliatorių rekomenduojama jį atjungus, modernūs įkrovikliai yra išmanūs ir turi integruotas saugumo sistemas, kurios padeda išvengti įvairių nesklandumų. Akumuliatoriai yra sukurti taip, kad juos būtų galima krauti net ir apkrovos metu - kaip kad generatorius tiekia krovimą važiavimo metu. Taigi, akumuliatorių galima įkrauti jo neišėmus ir net neatjungus nuo automobilio. Tačiau, labai svarbu nesumaišyti teigiamos ir neigiamos jungties, nes taip galite sugadinti prie akumuliatoriaus prijungtas sistemas.

Akumuliatorių tipai ir savybės

Automobilių akumuliatoriai skirstomi į tris pagrindinius tipus pagal jų konstrukcijoje naudojamą technologiją:

1. Standartiniai švino rūgštiniai akumuliatoriai: Tai labiausiai paplitę ir dažniausiai naudojami automobilių akumuliatoriai.
2. AGM (Absorbent Glass Mat) akumuliatoriai: Nors jie taip pat klasifikuojami kaip švino rūgštiniai akumuliatoriai, šios baterijos yra pritaikytos dideliam energijos poreikiui. Jie naudoja stiklo pluošto audinį, į kurį absorbuotas elektrolitas. Dėl didesnio stiklo pluošto laidumo elektros energijos mainai vyksta greičiau, todėl AGM akumuliatoriai yra galingesni, atsparesni ir pritaikyti giliems iškrovos ciklams.
3. EFB (Enhanced Flooded Battery) akumuliatoriai: Tai vienas iš inovatyviausių sprendimų akumuliatorių rinkoje. Jie yra pritaikyti automobiliams su vidaus degimo varikliais ir tinka „Start-stop“ sistemoms.

Nauji akumuliatoriai būna pilnai įkrauti ir jų prieš pirmą naudojimą krauti nereikia. Šiandien dauguma siūlomų akumuliatorių yra uždari ir paruošti naudojimui.

LiFePO₄ akumuliatoriai

LiFePO₄ (ličio geležies fosfato) arba trumpiau LFP akumuliatoriai pasižymi daug didesniu palaikomų ciklų skaičiumi (~2000-4000 ciklų prieš ~400-1000 ciklų NMC akumuliatoriuose) bei mažesne gaisro rizika. Nors jų talpa svorio vienetui yra mažesnė nei NMC, tai mažiau aktualu stacionariai laikomiems akumuliatoriams. LiFePO₄ akumuliatoriai gali būti iškrauti visu 100% be baimės, kad toks iškrovimas paliks negrįžtamas pasekmes, skirtingai nei švininių, kurių nerekomenduojama iškrauti žemiau 80%-50%. Jų savaiminė iškrova (~1-3% per mėnesį) taip pat mažesnė nei NMC ar švino rūgštinių akumuliatorių. Be to, LiFePO₄ akumuliatorių gamyboje nenaudojamas kobaltas, todėl jie yra ekologiškesni ir lengviau perdirbami. Energijos konversijos efektyvumas (angl. round-trip efficiency) LiFePO₄ akumuliatoriuose yra ypač didelis (~92-98%), ypač esant mažoms ir vidutinėms krovimo bei iškrovimo srovėms.

LiFePO₄ akumuliatorius rekomenduojama krauti iki ne aukštesnės kaip 3,65 V įtampos vienai celei (14,6V - 4 celėms), o iškrauti iki ne žemesnės kaip 2,5 V vienai celei (10V - 4 celėms). Viršijus šias ribas, akumuliatorius galima sugadinti negrįžtamai. Esant aukštesnei įkrovos įtampai, akumuliatoriai gali net sprogti, todėl būtina naudoti kokybišką krovimo įrangą.

Akumuliatoriaus įtampos matavimas ir diagnostika

Reguliariai tikrinti automobilio akumuliatoriaus įtampą yra paprastas, bet veiksmingas būdas sužinoti apie jo būklę ir išvengti problemų. Automobilio akumuliatoriaus įtampai matuoti reikalingas multimetras, vadinamasis testeris.

Kaip patikrinti akumuliatoriaus įtampą multimetru?

1. Rasti akumuliatorių: Akumuliatorius dažniausiai yra variklio skyriuje arba bagažinėje. Jungtys būna apsaugotos plastikiniais dangteliais, kuriuos reikia atidaryti/nuimti. Būkite atsargūs ir nedėkite metalinių įrankių ant viršaus, kad išvengtumėte trumpojo sujungimo.
2. Nustatyti multimetrą: Nustatykite multimetrą ties 20 voltų padala (nuolatinės įtampos matavimo padėtis, automatinis matavimo intervalas arba intervalas iki 20 V).
3. Prijungti laidus: Raudoną multimetro laidą prijunkite prie teigiamo (+) akumuliatoriaus gnybto, o juodą - prie neigiamo (-) gnybto. Akumuliatoriaus laidų nuimti nereikia, matuoti su išjungtu varikliu. Jeigu rodomas rezultatas yra neigiamas, tai tiesiog reiškia, kad buvo sumaišyti poliai.
4. Variklio paleidimo metu: Norint patikrinti akumuliatoriaus būklę užvedant automobilį, palikite multimetrą prijungtą ir paprašykite, kad kas nors užvestų variklį. Įtampa neturėtų nukristi žemiau 10 voltų.

Jei multimetro rodmenys neatitinka optimalių parametrų, reikėtų nedelsiant pagalvoti apie veiksmų planą. Jei įtampa akumuliatoriuje yra labai žema, pabandykite jį ištraukti iš automobilio ir įkrauti specialiu automobilio akumuliatoriaus įkrovikliu. Jei akumuliatorius neišlaiko įkrovos arba įkrovus įtampa išlieka žema, gali būti, kad atėjo laikas jį keisti. Jei įtampa per didelė, patartina kreiptis į specialistą, nes tai gali byloti apie generatoriaus gedimą.

Akumuliatoriaus įtampos lygiai ir jų reikšmės

Gamintojai rekomenduoja tikrinti akumuliatorių būklę kas 6 mėnesius.

Įtampos kritimai automobilio elektros sistemoje

Įtampos kritimai automobilio elektros sistemoje yra situacijos, kai elektrinė įtampa nukrenta žemiau optimalaus 12-14V lygio. Šie kritimai atsiranda dėl padidėjusios apkrovos, prastų jungčių, sugedusių komponentų ar laidų nesuderinamumo. Naujausi statistiniai duomenys rodo, kad net 35% visų elektros gedimų šiuolaikiniuose automobiliuose yra susiję su įtampos kritimais, o ne su visišku komponento gedimu. Standartinėje 12V automobilio sistemoje įtampos kritimai gali atrodyti nedideli, tačiau jie turi kritinės reikšmės.

Pagrindinės įtampos kritimų priežastys:

1. Nusidėvėjęs ar nepilnai įkrautas akumuliatorius (75% atvejų): Akumuliatoriaus problemos yra dažniausias įtampos kritimų šaltinis. Šiuolaikinis automobilių akumuliatorius turėtų tarnauti 3-5 metus.
2. Prastos elektros jungtys ar korozija (15%): Šios problemos itin aktualios, kai keliai žiemą barstomi druskos mišiniais, didinančiais korozijos riziką.
3. Generatoriaus gedimai (10%): Nors pasireiškia rečiau, gali sukelti didesnius įtampos kritimus. Šiuolaikiniai generatoriai turi įkrovimo reguliatorius, kurie palaiko stabilią 13.8-14.4V įtampą. Jeigu generatoriaus krovimo įtampa nesiekia 13,8 voltų, tai reiškia, kad krovimo sistemoje yra gedimas.
4. Per plonų elektros laidų naudojimas aukštos apkrovos sistemose: Pavyzdžiui, 4 mm² laidas, galintis saugiai perduoti iki 30 amperų srovę, prie 25 amperų apkrovos sukelia 0.21V įtampos kritimą 1 metro atkarpoje.
5. Papildomų vartotojų prijungimas nesilaikant saugos reikalavimų.

Akumuliatoriaus tarnavimo laiko prailginimas

Akumuliatoriaus ilgaamžiškumas vertinamas pakrovimo / iškrovimo ciklais. Vienas pilnas ciklas yra tada, kai išnaudojama 100% nominalios talpos. Šio proceso sustabdyti neįmanoma, tačiau tai įmanoma sulėtinti.

Patarimai, kaip prailginti akumuliatoriaus gyvavimo laiką:

1. Stebėkite neužbaigtus papildymo ciklus: Baterijos veikimo trukmė labai priklauso nuo įkrovimo ciklų skaičiaus. Iškrovimo gylio sumažinimas leidžia padidinti ciklų skaičių. 40-80 proc. įkrovos palaikymas yra optimalus ličio baterijai.
2. Niekada nepalikite iškrauto akumuliatoriaus: Kuo greičiau jį įkraukite. Užšąla tik iškrauti akumuliatoriai. Įkrautas akumuliatorius gali užšalti tik prie -60oC.
3. Nekraukite išmaniojo telefono visą naktį: Jei išsikraus bent mažiausia dalelė, į tinklą prijungtas išmanusis telefonas nedelsdamas bandys užpildyti trūkstamą energiją. Šis procesas kartosis visą naktį, neduodamas akumuliatoriui ramybės.
4. Neleiskite prietaisui perkaisti: Esant aukštai temperatūrai, žymiai sumažėja akumuliatoriaus talpos įkrova.
5. Nesinaudokite išmaniuoju telefonu esant žemai temperatūrai: Šaltyje sumažėja esamos energijos kiekis ir sutrumpėja baterijos veikimo laikas. Įkraunant LiFePO₄ akumuliatorius žemiau 0 °C, ant anodo formuojasi ličio metalas (platingas), kuris gali sukelti trumpą jungimą, ko pasekmė - gaisras.
6. Naudokite originalų įkroviklį: Naudodami kitų prietaisų pakroviklį galite labai pakenkti akumuliatoriui.
7. Laikykitės baterijos saugojimo taisyklių: Nenaudojami įrenginiai turi būti įkraunami iki pusės ar net šiek tiek mažiau (optimalu - 40-50 proc. lygiu).
8. Reguliariai tikrinkite įtampą: Akumuliatoriaus išorė turi būti švari ir sausa.
9. Laikykite kontaktus švarius: Korozija ant gnybtų trikdo energijos tiekimą. Valykite juos sodos ir vandens mišiniu, po to nusausinkite ir patepkite antikoroziniu tepalu.
10. Apsaugokite nuo ekstremalių temperatūrų.
11. Tinkamai įkraukite: Naudokite automobilį reguliariai.
12. Patikrinkite elektrolito lygį: Reguliariai tikrinkite elektrolito lygį akumuliatoriaus sekcijose ir, esant reikalui, papildykite distiliuotu vandeniu.
13. Venkite trumpųjų jungčių.
14. Naudokite akumuliatoriaus dėklą.

Kone geriausias ir paprasčiausias būdas nustatyti, kas iškrauna akumuliatorių, yra ištraukiant saugiklius po vieną. Tiesiog įjunkite multimetrą, tada traukite ir atgal įstatykite saugiklius po vieną. Priežastys gali būti įvairios, pradedant trumpinančiais laidais, baigiant vidiniais ir neremontuojamais elektronikos gedimais.

Dėl fizinių-cheminių akumuliatoriaus savybių, esant gilioms iškrovoms, prasideda aktyviosios medžiagos, esančios švino plokštelėse, irimas. Be gilaus iškrovimo, akumuliatorių eksploatacijos laikotarpį neigiamai veikia jų perkrovimas, kai automobilio elektros tinklo įtampa viršija 14,5 V. Tai sukelia elektrolito „virimą“ - jame esančio vandens skilimą į vandenilį ir deguonį. Dėl šios priežasties didėja elektrolito koncentracija, o jo lygis mažėja. Tai sukelia grotelių koroziją bei sumažina teigiamų plokštelių aktyviąją masę, t. y. mažina akumuliatoriaus eksploatavimo laikotarpį.

tags: #akumuliatoriaus #krovimo #itampos #sumazinimas