Батареи
Батареи транспортного средства
Требования к батарее
Батарея транспортного средства используется как источник энергии, а автомобиле, когда двигатель и, следовательно, генератор переменного тока, не работают. Батарея должна отвечать многим требованиям, которые обобщенно перечислены ниже в порядке важности:
♦ обеспечивать сохранение энергии и быть в состоянии достаточно быстро предоставить ее стартеру для запуска двигателя автомобиля;
♦ допускать использование стояночных огней в течение продолжительного времени;
♦ допускать работу вспомогательных устройств при неработающем двигателе;
♦ действовать в качестве «демпфера», сглаживая любые колебания напряжения в системе электропитания;
♦ обеспечивать питание системам энергозависимой памяти, позволять системе сигнализации сохранять активность при длительной стоянке.
Первые два требования из вышеупомянутого списка — самые важные и являются критерием выбора наиболее подходящей батареи для конкретного транспортного средства. Свиниово-кислотная батарея в различных вариантах исполнения до настоящего времени остается самым подходящим выбором для использовании в автомобиле, особенно если принять во внимание фактор стоимости батарей.
Заключительное требование к батарее автомобиля - она должна быть в состоянии выполнять все функции из вышеупомянутого списка 8 широком диапазоне температур — от минус 30 до +70°С . Этот диапазон и включает как очень холодные условия запуска, так и потенциально высокие температуры под крышкой капота.
Выбор правильной батареи
«Правильность» выбора батареи подразумевает выполнение
двух условий:
1. Способность приводить стартер в действие, чтобы обеспечить минимальное время запуска двигатели при низких температурах.
2. Использование батареи для работы прочих устройств в режиме ожидания, когда двигатель не работает.
Первый из этих двух критериев обычно является решающим фактором. Па рис. 5.1 показан график, где сравнивается мощность, потребляемая стартером, и доступная мощность батареи в
зависимости от температуры. Точка, в которой пересекаются линии графиков, является температурным пределом холодного запуски системы (см. также главу по системам запуска). Европейские
стандарты обычно используют цифру—18 °С как предел холодного запуска и критерий выбора батареи.
Исследование показало, что при «нормальных» эксплуатационных режимах в Великобритании большинство батарей автотранспортных средств заряжены в среднем только на 80%. Многие изготовители выбирают для автомобиля такую батарею,
которая будет поставлять необходимый ток для условий холодного запуска при заряде 80% и температуре—7 °С.
Расположение батареи транспортного средства
Выбирая местоположение для батареи автомобиля, необходимо принять во внимание несколько условий:
♦ распределение веса компонентов автомобиля;
♦ близость к стартеру, чтобы уменьшить длину кабеля питания;
♦ доступность;
♦ защита от загрязнения;
♦ окружающая температура;
♦ защита от вибрации.
Как правило, эти условия меняются в зависимости от топа автомобиля, средней рабочей температуры и так далее. Экстремальные температурные условия могут потребовать или нагревателя батареи, или вентилятора охлаждения. Необходимо также принимать во внимание возможность накопления
газов при работе батареи.
Свинцово-кислотные батареи
Конструкция
Даже после более чем ста лет развития и многообещающих
исследований других способов сохранения энергии, свинцово-кислотная батарея все еще остается лучшим выбором для применения в автомобиле. Это именно так, если принимать во внимание ее стоимость и плотность энергии.
За долгие поды постепенные изменения привели к тому, что повсеместно используемая батарея стала герметичной, не требующей обслуживания, очень надежной и долговечной. Некоторым конечным пользователям ото не всегда может быть
очевидно, но заметим, что качество часто связано с иеной, которую платит клиент. Многие дешевые батареи «на дне диапазона выбора» с гарантией 12 месяцев будут работать в течение
13 Месяцев!
Основная конструкция свинцово-кислотной батареи номинала 12 В состоит из шести элементов, соединенных последовательно. Каждый элемент, создающий напряжение около 2 В, размешен
в индивидуальном отсеке внутри корпуса из полипропилена или же № аналогичного материала. На рис. 5.2. где показана батарея в разрезе; видны основные элементы конструкции. Активное
вещество, формирующее положительные и отрицательные пластины, удерживается в сетках или корзинах. Сепараторы, сделанные из микропористой пластмассы, изолируют эти пластины
друг от друга.
Сетки, соединительные полосы в клеммы батареи сделаны из свинцового сплава. Долгие годы это был антимонид свинца (PbSb), но теперь он повсеместно заменен кальцитом свинца (РЬСа).
Современные материалы вызывают меньшее газообразование
из электролита, когда батарея полностью заряжена. С этого момента стали возможны герметичные батареи, так как потеря воды была значительно уменьшена.
Однако даже современные батареи, называемые герметичными, все еще имеют маленькое отверстие, предотвращающее рост давления при образовании даже малого количества газа. Еще одно
требование, необходимое для герметичных батареи - точный контроль напряжения зарядки.