Аналіз відмов стартерних акумуляторів
Дослідницькі фірми та торговельні асоціації повідомляють про збільшення кількості відмов стартерних акумуляторів у сучасних автомобілях. Причиною коротшого, ніж очікувалося, терміну служби є вбудовані технологічні системи, які споживають високий струм і запобігають повній зарядці акумулятора. Інші несправності – це теплові навантаження, що виникають під час руху в жаркому кліматі. Менше 7% зареєстрованих проблем спричинені заводськими дефектами.
Чому стартерні акумулятори виходять з ладу 🤔
На виходи з ладу акумулятора частково впливають звички водіння, надмірне використання допоміжних навантажень, спекотний клімат, система старт-стоп та кріплення акумулятора. Іноді вихід з ладу акумулятора може бути спричинений накопиченням струмопровідних матеріалів на його клемах, що викликає іонний розряд. Завжди тримайте верхню частину акумулятора та клеми в чистоті. Це також стосується зберігання акумуляторів.
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.
КупитиНавіть за найкращих умов якісний акумулятор старіє, і це проявляється у поступовому падінні ємності. До поширених несправностей стартерних акумуляторів належать:
🔥 Збій тепла: Тепло сприяє корозії, що відображається у підвищенні внутрішнього опору, що призводить до утрудненого запуску двигуна. Акумулятори, встановлені в моторних відсіках та експлуатовані в жаркому кліматі, призводять до більшої кількості теплових поломок, ніж ті, що працюють у помірному кліматі. Тепловий збій акумулятора можна ідентифікувати за допомогою тестера CCA.
📉 Низький заряд: Робота на холостому ходу та рух у заторі з увімкненими додатковими навантаженнями не забезпечує достатнього заряду, і акумулятор може залишатися на рівні 70% заряду (SoC), що викликає сульфатацію. Тривалий низький заряд робить акумулятор непрацездатним, але цей стан часто можна покращити за допомогою поїздок на далекі відстані або зовнішньої зарядки.
💨 Згасання ємності: Допоміжні навантаження, такі як нагрівальні елементи та механічні затвори, прискорюють зниження ємності. Втрата ємності залишається непоміченою, доки акумулятор не перестане обертатися через брак енергії. Замініть акумулятор, коли ємність падає до 40%. Тест CCA не може виявити акумулятор з низькою ємністю.
🏭 Заводський дефект: Заводський брак становить приблизно 7% або менше. Удосконалення виробничих практик зменшило кількість заводських браків, тоді як кількість дефектів, пов'язаних з навантаженням, зростає.
Що означають CCA, RC (Ah) та SoC? 📊
Рисунок 1: Графічне представлення CCA, ємності та SoC [1]
Втрата ємності, яка відбувається природним чином під час використання, ілюструється накопиченням каміння. Ємність та CCA не корелюють.
Найпоширенішою специфікацією стартерного акумулятора є CCA, що позначає струм холодного запуску. Акумулятори також вказують ємність, здатність накопичувати електричну енергію, яка позначається в ампер-годинах (Аг) або резервній ємності (RC) у хвилинах. Європа використовує Аг, тоді як Північна Америка використовує RC.
- CCA (Струм холодного запуску): Запуск двигуна здійснюється за допомогою струму холодного пуску, який корелює з внутрішнім опором акумулятора. На рисунку 1 показано опори холодного пуску у вигляді вільно стікаючої рідини, що виливається з крана.
- Ємність (RC або Аг): Представляє накопичення енергії. На рисунку 1 ємність показано як накопичення рідини. Втрата ємності показана як накопичення породи, що зменшує об'єм.
- SoC (Стан заряду): Стан заряду демонструється рівнем рідини, який можна поповнити, якщо він низький.
Що пішло не так? 📉
На рисунку 2 зображено акумулятор з низьким CCA, який виходить з ладу через 1–2 роки через тепловий удар. Типовою причиною є корозія, яка підвищує внутрішній опір акумулятора та знижує CCA. Ємність залишається стабільною, але її неможливо забезпечити через низький CCA. Замініть акумулятор, коли CCA падає до 50%.
Рисунок 2: Акумулятор, що вийшов з ладу через перегрів [1]
Симптоми: Поганий запуск двигуна через високий внутрішній опір. Режим відмови є поступовим і дає раннє попередження.
Метод випробування: Вимірювач провідності або імпедансу змінного струму. Замініть батарею, коли CCA падає до 50%.
На рисунку 3 показано природне зменшення заряду стартера (CCA) та ємності акумулятора, який добре обслуговується. Акумулятор зрештою вийде з ладу через низьку ємність, поки CCA все ще знаходиться в робочому діапазоні. «Неможливість запуску» виникає, коли ємність падає нижче необхідного рівня для запуску двигуна. Стартерний акумулятор слід замінити, коли ємність падає до 40 відсотків.
Рисунок 3: Повний термін служби 4–5 років [1]
Симптоми: Зниження ємності залишається непоміченим, а збій з'являється раптово. Перевірте ємність у рамках профілактичного обслуговування.
Метод випробування: Швидкий тест за допомогою Spectro™. Повний розряд за допомогою накопичувача навантаження не рекомендується.
Стартовий акумулятор повинен мати низький внутрішній опір та достатню ємність для запуску стартера. CCA та ємність можна представити у двовимірній таблиці. На рисунку 4 показано три акумулятори в різних умовах.
Рисунок 4: Оцінка акумулятора на основі CCA та ємності
Стартовий акумулятор може вийти з ладу через перегрів або зниження ємності.
Акумулятор 1: Забезпечує хорошу ємність та високий CCA. Цей акумулятор працює добре.
Акумулятор 2: Немає запуску двигуна через низьку ємність. Перевірка CCA може помилково пройти цей акумулятор.
Акумулятор 3: Повільний запуск двигуна через збій в роботі системи обігріву. Перевірка CCA правильно ідентифікує цей акумулятор.
Ємність — провідний показник здоров'я 💡
Тестер акумуляторів повинен перевірити CCA та ємність. Ці два показники не корелюють. Кожне показання унікальне, і оцінити ємність складніше.
Для вивчення режимів відмов німецький виробник автомобілів класу люкс протестував 175 стартерних акумуляторів. На рисунку 5 показано ємність та амортизацію (CCA) цього масштабного випробування, яке тривало шість місяців.
Рисунок 5: Ємність та CCA 175 старіючих стартерних акумуляторів
Більшість акумуляторів проходять лінію ємності; мало хто виходить з ладу через низьку ємність CCA.
Як показано на графіку, більшість акумуляторів проходять через лінію ємності ліворуч від зеленого поля. Дуже мало з них виходять з ладу, падаючи за лінію CCA. Без можливості оцінити ємність, акумулятори з високою CCA вважаються хорошими, але виходять з ладу в дорозі через низьку ємність. Сам по собі CCA не може передбачити кінець терміну служби акумулятора. CCA має тенденцію залишатися високим, тоді як ємність передбачувано падає. Рисунок 6 ілюструє це явище на 20 старіючих акумуляторах.
Рисунок 6: Порівняння CCA та ємності 20 старіючих акумуляторів
Стартові акумулятори не можна перевірити лише за допомогою CCA.
Швидкий тестер Spectro CA-12 🔬
Spectro CA-12 – це експрес-тестер акумуляторів, здатний оцінити струм заряду (CCA), ємність та зарядний струм (SOC) стартерних акумуляторів 12 В. Діапазон CCA становить 100–1200 А, діапазон ємності – 30–105 А·год або 60–210 хвилин у режимі RC.
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.
КупитиЩоб перевірити стартерний акумулятор, виберіть між затопленим акумулятором та AGM, а потім введіть CCA та номінальну ємність в ампер-годинах (Аг) або резервну ємність (RC). Акумулятор повинен мати мінімальний SoC 50%. Час тестування становить 15 секунд.
Рисунок 7: Spectro CA-12 [2]
Швидкий тестер акумуляторів оцінює CCA, ємність та стан заряду.
Як працює швидкий тестер Spectro™? ⚙️
Spectro використовує багатомодельну електрохімічну імпедансну спектроскопію (Spectro™). Це подальший розвиток електрохімічної імпедансної спектроскопії (EIS) – технології, яка використовується вже багато років. Неінвазивний тест сканує акумулятор з кількома частотами для створення графіка Найквіста. Інформація Найквіста фільтрується та накладається на електрохімічні моделі для визначення стану акумулятора (SoH).
Це перший комерційний додаток, що використовує технологію «багатомодельної EIS» для оцінки стану акумулятора. Spectro CA-12 також є єдиним приладом на ринку, здатним оцінювати ємність на льоту.
У медичній термінології Spectro™ можна порівняти із сучасним комп'ютерним томографом (КТ). У той час як традиційний рентгенівський апарат відображає лише тіньові обриси скелета, технологія Spectro™, що застосовується до акумуляторів, може побачити те, що лікарі називають м'якими тканинами. Вчені, що спеціалізуються на акумуляторах, прогнозують, що передова діагностика акумуляторів тяжіє до технологій EIS з використанням складного моделювання.
