Догляд за стартерним акумулятором

Невтішна статистика поломок

Жодна інша деталь у транспортному засобі не схильна до поломок так сильно, як стартерний акумулятор. За даними ADAC (Allgemeiner Deutscher Automobil-Club), кількість проблем з акумуляторами зросла в чотири рази між 1996 і 2010 роками. ADAC, найбільший автомобільний клуб Європи, також стверджує, що кожна третя поломка пов'язана з розрядженим або несправним акумулятором. У звіті, опублікованому німецьким «Motorwelt» у травні 2013 року, також зазначається, що лише деякі стартерні акумулятори досягають середнього віку п'яти років, і це стосується всіх автомобілів. Статистика була отримана на основі понад чотирьох мільйонів поломок, які автоклуб ADAC зазвичай отримує протягом року. Дослідження включає лише новіші автомобілі; транспортні засоби, що потребують обслуговування, віком понад шість років, були виключені.

Проблеми з акумуляторами не обмежуються Німеччиною, країною, яка виробляє одні з найкращих автомобілів. Японія також стверджує, що поломка акумулятора є найбільшою скаргою серед власників нових автомобілів. Низький заряд, що призводить до сульфатації та кислотного розшарування, є поширеною причиною поломки. Це особливо помітно в перевантажених японських містах, де водії проїжджають в середньому лише 13 км (8 миль) на день. Північна Америка може бути захищена від цих проблем з акумуляторами частково через поїздки на далекі відстані.

Свинцево-кислотні акумулятори AGM/GEL

Надійні свинцево-кислотні акумулятори для максимальної ефективності роботи

Акумулятор Victron 12V/110Ah GEL Deep Cycle

 Є ідеальним вибором для застосувань, що вимагають надійного, довговічного і глибоко розрядного джерела живлення

Купити

Акумулятор Victron AGM Super Cycle 12V 125Ah (M8)

Завдяки технологіям електрохімії, цей акумулятор витримує до 300 циклів розряду до 100%, що робить його відмінним для автономних електричних систем

Купити

AGM акумулятор BB Battery MPL55-12 (12В 55Аг)

 AGM VRLA батарея з високим струмом розряду, спеціально розроблена для критичних навантажень у системах ДБЖ, телекомунікаціях та енергетиці.

Купити

Подивитися більше

Виробники акумуляторів досліджують високий рівень відмов, і результати вражають. Провідний німецький виробник акумуляторів перевірив 400 стартерних акумуляторів, повернутих за гарантією, і виявив, що 200 з них не мали проблем. Інший виробник акумуляторів виявив, що справжні заводські дефекти в гарантійних поверненнях становлять лише 5–7%. Щось не складається.

Зростання навантаження на сучасні акумулятори

Коли Cadillac представив стартерний акумулятор у 1912 році, його основною метою було забезпечення функцій запуску, освітлення та запалювання. Сьогодні акумулятор також допомагає в керуванні та гальмуванні, окрім функцій, що додають комфорту, таких як обігрів та охолодження. Просте відкриття дверей водія призводить до подачі струму 20 А, не кажучи вже про електропривод бічних дверей та задніх дверей. Функція «старт-стоп» — це нова вимога, яка розряджає заповнений свинцево-кислотний акумулятор за межі його можливостей. Все це призводить до втрати ємності та передчасного виходу з ладу.

Зараз пропонуються літій-іонні стартерні акумулятори. Їхній малий розмір і мала вага вражають, але коли німецького виробника спортивних автомобілів запитали, чи безпроблемні ці акумулятори, він відповів, що, незважаючи на високу ціну, літій-іонний стартерний акумулятор не безпроблемний. Довговічність подібна до свинцево-кислотних.

Ємність vs. Струм холодного пуску (CCA)

Ємність – це головний показник стану акумулятора. Вимірюється в Аг (ампер-годинах) або RC (резервна ємність у хвилинах при розряді 25 А), ємність відображає, скільки енергії може утримувати акумулятор. CCA (струм холодного запуску) відповідає за подачу енергії та пов'язаний з внутрішнім опором акумулятора. Уявіть, що CCA — це вільно протікаючий водопровідний кран, а ємність – це рідина в контейнері. Вторгнення гірських порід демонструє незворотну втрату ємності.

Рисунок 1. Графічне зображення стартерної батареї

Зниження ємності помітно не впливає на запуск двигуна, і більшість стартерних акумуляторів добре працюють, поки двигун не перестане заводитися одного ранку. Акумулятор не розряджається раптово; він просто вичерпує свою ємність. Це схоже на скачучого коня, який зберігає свою жваву продуктивність до остаточного виснаження.

Проблема діагностики: чому тестери помиляються

Велика кількість повернень по гарантії та високий рівень аварійності на дорозі частково пояснюються браком надійних тестерів акумуляторів. Більшість тестерів вимірюють лише CCA, ємність, головний показник справності, невідома. Оскільки ємність зменшується з використанням та віком, внутрішній опір залишається низьким. Це робить резистивні вимірювання ненадійними як індикатор стану та закінчення терміну служби. Це призводить до неправильної діагностики, коли справний акумулятор помилково замінюється, а акумулятор з низькою ємністю залишається поза увагою, але виходить з ладу на дорозі.

Методи тестування акумуляторів

Стан акумулятора не можна «виміряти», його можна лише оцінити. Подібно до того, як лікар оглядає пацієнта, або метеоролог прогнозує погоду, результати тестів акумулятора – це лише прогнози щодо стану та кінця терміну служби. Розряджений акумулятор легко передбачити, і більшість тестерів дають 100% точність. Проблема виникає під час вимірювання робочого акумулятора в діапазоні ємності 70–100%. Окрім ємності, в гру вступають і інші атрибути, а саме внутрішній опір, сульфатація та саморозряд. Жоден окремий пристрій не може оцінити всі характеристики акумулятора за допомогою короткочасного тесту на льоту.

Рисунок 2: Тест навантаження застосовує навантаження під час зчитування напруги. Підтверджує функціональність, але не може зчитувати низький рівень заряду, високий внутрішній опір та низьку ємність.

Рисунок 3: Тест навантаження застосовує сигнал змінного струму для вимірювання внутрішнього опору акумулятора. Тестери неінвазивні, швидкі, не перегріваються, але не можуть оцінити ємність.

Рисунок 4: EIS сканує акумулятор за частотами. Для декодування графіка Найквіста потрібні експертні дані. Тривалі випробування EIS переважно використовуються дослідницькими лабораторіями.

Spectro™: Новий крок у діагностиці

Сканування батареї та побудова кривої Найквіста за допомогою електрохімічної імпедансної спектроскопії є відносно простим процесом; складність виникає під час оцінки даних. Cadex підняв технологію електрохімічної імпедансної спектроскопії на рівень вище та розробив багатомодельну електрохімічну імпедансну спектроскопію, або скорочено Spectro™.

Вбудований в елегантний портативний пристрій, Spectro CA-12 сканує акумулятор сигналом 20–2000 герц, ніби скануючи топологію ландшафту. Серцем системи є алгоритм, який обробляє 40 мільйонів транзакцій і видає показники CCA та ємності за 15 секунд. Прогноз CCA має точність +/-5%, але його перевага полягає в оцінці ємності. Прогноз ємності має точність +/-20%.

Користувачі проситимуть кращого прогнозування ємності, і покращення матриць частково досягнуть цього. Користувач повинен розуміти, що несправність акумулятора можна діагностувати лише за наявності вимірюваних показників. З невідомих причин оборотна (м’яка) сульфатація не проявляє помітних симптомів, і акумулятор отримує «справність». Лише постійна (жорстка) сульфатація, яку вже неможливо виправити, узгоджується з результатом. Паралель можна провести з пацієнтом, який має унікальний стан, що не піддається медичним інструментам.

Як і всі передові системи, Spectro™ вимагає інфраструктури, а саме матриць, також відомих як алгоритм розпізнавання образів. Матриця — це багатовимірна таблиця пошуку, з якою порівнюються показання. Розпізнавання тексту, ідентифікація відбитків пальців та візуальна візуалізація працюють за схожим принципом. Cadex зараз створює бібліотеку матриць, яка включає різні типи акумуляторів. Загальні матриці є найбільш практичними, оскільки вони обслуговують широкий спектр акумуляторів, сортуючи їх за порогом ємності.

Висновки

Діагностика та моніторинг акумуляторів розвиваються не так швидко, як того бажає індустрія акумуляторів, але поступовий прогрес все ж таки спостерігається. Акумулятори – це складні пристрої, і методи випробувань повинні розрізняти низький заряд і втрачену ємність – симптоми, які відрізняються зовні, але мають схожі діагностичні якості. Характеристики акумуляторів також змінюються після заряджання та тривалого зберігання.

Зарядні пристрої Victron Energy

Високоякісні зарядні пристрої для довговічної служби та надійності роботи

Зарядний пристрій Victron Blue Smart IP22 Charger 12/30 (1)

 Ідеально підходить для використання в майстернях, а також для заряджання акумуляторів автомобілів, мотоциклів, човнів та кемперів.

Купити

Зарядний пристрій Blue Smart IP65 Charger 12/15

Завдяки класу захисту IP65, пристрій стійкий до пилу та води, що робить його ідеальним для використання в суворих умовах.

Купити

Зарядний пристрій Victron Phoenix Smart IP43 Charger 12/30 (3) 120/240V

Оснащений Bluetooth-інтерфейсом для простого налаштування й моніторингу через додаток VictronConnect. Висока ефективність та надійність роблять його ідеальним рішенням для комерційних, промислових та морських застосувань.

Купити

Подивитися більше

Ємність – це головний показник стану, який визначає закінчення терміну служби акумулятора. Стартовий акумулятор слід замінити, коли ємність падає нижче 40%. За методом, що базується на опорі, ємність невідома, і багато акумуляторів можуть бути замінені на основі хибного припущення. Також існує опір заміні акумулятора, який все ще запускається, але має небезпечно низьку ємність. Акумулятор не розряджається раптово, а вичерпує свою ємність, і це трапляється здебільшого під час холодів. Керування автомобілем з розрядженим акумулятором схоже на кородований міст, який був закритий для руху, але все ще стоїть.

Німецькі виробники автомобілів класу люкс хочуть видалити слово «розбивка» зі словника. Діагностика на основі ємності допоможе в цих зусиллях, що також зменшить статистичні показники допомоги на дорозі від ADAC. Покращене тестування акумуляторів також принесе користь неавтомобільним галузям промисловості. Оцінка ємності акумуляторів UPS призведе до кращої оцінки та, можливо, довший термін служби. Подовжений термін служби покращить гаманець та захистить навколишнє середовище, оскільки менше акумуляторів буде викидатися.