Принцип работы автомобильного аккумулятора: Устройство и принцип работы автомобильного аккумулятора | Полезные статьи

Благодаря этому преимуществу их можно использовать не только в качестве накопителя электроэнергии для машин с двигателем внутреннего сгорания, но и как основной источник энергии для электромобилей.

В современных щелочных аккумуляторах, также как и раньше, в качестве электролита используются едкий калий и едкий натрий. Достоинства таких батарей заключается в том, что в процессе эксплуатации не происходит снижения количества химических веществ внутри корпуса. Кроме этого, изделия имеют минимальный саморазряд и длительный срок эксплуатации. В различных самоходных установках такие модели АКБ применяются, в основном, в качестве тяговых аккумуляторов.

Принцип работы аккумулятора несложен, но разобраться в нём всё-таки стоит. Несмотря на то, что в необслуживаемую АКБ невозможно даже долить воды, знание особенностей процесса зарядки и разрядки, позволит не допустить серьёзных ошибок во время эксплуатации батареи.

Battery 101: как работает автомобильный аккумулятор?

Вашему автомобилю, как пульту от телевизора или необычной электрической зубной щетке, для работы нужен аккумулятор. Когда он умирает, ваша машина не заводится, и вы либо застрянете, либо застрянете дома. Вы знаете, что автомобильный аккумулятор важен, но действительно ли вы понимаете, как он питает ваш двигатель, фары и радио? Следуйте инструкциям, пока мы разберем сложности с аккумулятором и объясним, как работают автомобильные аккумуляторы! Если знания – это сила, вы будете в отличной форме.

Что такое аккумулятор?

Прежде чем углубляться в детали автомобильных аккумуляторов, давайте посмотрим, как аккумуляторы в целом работают. По словам сотрудников НАСА, аккумулятор – это «устройство, преобразующее химическую энергию в электричество». Батареи состоят из ячеек. Эти клетки и содержат настоящую энергию. Они накапливают химическую энергию и по команде преобразуют ее в электрическую. Это то, что питает ваши устройства, от пульта телевизора до электрической зубной щетки.

Как работают автомобильные аккумуляторы?

Большинство автомобильных аккумуляторов основываются на свинцово-кислотной химической реакции, которая заставляет вещи двигаться и обрабатывать канавки. Эти аккумуляторы относятся к категории «SLI». SLI означает «запуск, освещение и зажигание». Этот тип батареи обеспечивает короткие всплески энергии для питания ваших фонарей, аксессуаров и двигателя. Как только аккумулятор пробуждает двигатель к жизни, питание для автомобиля подается от генератора.Большинство автомобилей поставляются с заводской стандартной батареей SLI. Узнайте больше о других типах автомобильных аккумуляторов.

Как работают автомобильные аккумуляторы

1. Типичная батарея SLI состоит из шести ячеек. Каждая ячейка имеет две пластины или решетки: одна сделана из свинца, другая – из диоксида свинца. Каждая ячейка способна производить около 2 вольт энергии. В большинстве автомобильных аккумуляторов есть шесть ячеек и, следовательно, 12-вольтовая батарея.
2. Пластины погружены в серную кислоту, которая вызывает реакцию между двумя пластинами.С научной точки зрения кислота действует как катализатор.
3. Эта кислота вызовет реакцию на пластине диоксида свинца, в результате чего пластина будет производить два вещества: ионы и сульфат свинца.
4. Ионы, производимые пластиной из диоксида свинца, реагируют с соседней пластиной с образованием водорода и сульфата свинца.
5. Результат – химическая реакция, в которой образуются электроны. Электроны бегают по пластинам и вырабатывают электричество. Электричество вытекает из клемм аккумулятора, чтобы запустить двигатель, включить фары и включить радио.
6. Эта химическая реакция полностью обратима, поэтому вы можете быстро запустить аккумулятор и продолжать заряжать его на протяжении всего срока службы. Подавая ток на батарею с правильным напряжением, на пластинах образуются свинец и диоксид свинца, и вы можете повторно использовать батарею снова и снова!

Нужен ли мне новый автомобильный аккумулятор?

Вы могли бы! Несмотря на то, что свинцово-кислотные батареи чрезвычайно надежны, несмотря на перепады температур, движение и стесненные условия под вашим капотом, типичный аккумулятор прослужит всего около трех-пяти лет.Воспользуйтесь нашим виртуальным тестером аккумулятора и посмотрите, сколько заряда осталось в аккумуляторе вашего автомобиля. Или загляните в ближайший к вам сервисный центр Firestone Complete Auto Care, чтобы быстро и бесплатно протестировать аккумулятор. Мы обеспечим бесперебойную работу вашего автомобиля и дольше с помощью простого профилактического осмотра.

Как работает автомобильный аккумулятор и как он устроен?

Традиционная функция аккумулятора в моторном отсеке хорошо известна: без аккумулятора автомобиль не может быть запущен.Помимо стартера, для свечей зажигания, свечей накаливания, освещения и электронного оборудования требуется электроэнергия. Но как устроен аккумулятор и как он работает?

Свинцово-кислотные батареи: компоненты и конструкция

Многие водители осознают большой вес автомобильных аккумуляторов, когда покупают новые. Возможен вес от 10,5 кг до 30 кг. Причина этого – свинцовые пластины в аккумуляторных элементах.

Компоненты и устройство аккумуляторной батареи

Положительный электрод:

• Положительная пластина: в свинцово-кислотной батарее положительно заряженная пластина (активный материал) состоит из оксида свинца (PbO ₂ ), который погружен в электролит.
• Положительная сетка: Положительная сетка состоит из свинцового сплава и используется для удержания активного материала и в качестве токоприемника.

Отрицательный электрод:

• Отрицательная пластина: отрицательно заряженная пластина (активный материал) состоит из чистого свинца (Pb), который также погружен в электролит.
• Отрицательная пластина: Как и положительная пластина, она также состоит из свинцового сплава и служит той же цели.

Электроды с разным зарядом разделены мешком-сепаратором.

Электролит представляет собой смесь серной кислоты (H ₂ SO ₄ ) и дистиллированной воды. Этот электролит может быть в жидкой форме (как в обычных мокрых батареях или в усовершенствованной технологии EFB), в форме геля или в стеклянном мате (как в технологии AGM для новых приложений start-stop).

Несколько положительных электродов образуют набор положительных пластин, а несколько отрицательных электродов образуют набор отрицательных пластин. Вместе набор отрицательных и положительных пластин образуют блок пластин.Блок пластин – это аккумуляторная батарея.

Обычная стартерная батарея состоит из 6 последовательно соединенных ячеек, каждая с номинальным напряжением 2 В, что дает напряжение ровно 12,72 В, когда аккумулятор полностью заряжен. Емкость и способность к холодному запуску батареи зависят от количества пластин на элемент.

Практическое правило: Чем больше пластин содержит элемент и, следовательно, формирует большую поверхность, тем большую мощность холодного пуска (CCA) может обеспечить аккумулятор.Однако, если пространство в ячейке используется для меньшего количества пластин большей толщины, стабильность цикла увеличивается. Это означает, что аккумулятор рассчитан на более высокую производительность заряда (непрерывный процесс зарядки и разрядки).

Ячейки заключены в корпус из кислотостойкого пластика (полипропилена). В обычной батарее SLI он закрыт крышкой с лабиринтной системой, которая предотвращает утечку жидкости из батареи и отделяет жидкость от газа.

Ранние батареи имели резьбовые пробки, которые позволяли доливать в них дистиллированную воду.Современные аккумуляторы полностью не требуют обслуживания. Воду не нужно и нельзя доливать. Хотя батареи AGM все еще имеют «односторонние вилки», их нельзя открывать ни при каких обстоятельствах.

Функция автомобильного аккумулятора: химическая энергия превращается в электрическую

Автомобильный аккумулятор хранит энергию в химической форме и преобразует ее в электрическую. В этом электрохимическом процессе четыре материала взаимодействуют друг с другом:

• Водород (H)
• Кислород (O ₂ )
• Свинец (Pb)
• Сера (S)

Подключение внешнего потребителя запускает химическую реакцию в аккумуляторе:

• Электролит, смесь серной кислоты (H ₂ SO ₄ ) и дистиллированной воды разлагается на положительно заряженные ионы водорода (H ⁺ ) и отрицательно заряженные сульфат-ионы (SO ₄ ^2-) .
• В то же время электроны (2e ^– ) перемещаются от отрицательного электрода к положительному через внешнего потребителя.
• Чтобы компенсировать этот поток электронов, сульфат-ионы перемещаются из электролита в отрицательный электрод, где они реагируют со свинцом (Pb) с образованием сульфата свинца (PbSO ₄ ).
• Сульфат свинца также образуется в положительном электроде: связь кислорода (O ₂ ) с оксидом свинца (PbO ₂ ) нарушается переносом электронов, и кислород переходит в электролит.Оставшийся свинец (Pb) связывается с сульфатом (SO ₄ ) из электролита.
• Здесь кислород связывается с водородом с образованием воды (H ₂ O). Поскольку серная кислота расходуется на образование сульфата свинца, концентрация раствора электролита снижается. Когда концентрация серной кислоты падает ниже определенного уровня, аккумулятор необходимо зарядить.
• Во время зарядки химические процессы происходят в обратной последовательности. В конце можно найти оригинальные элементы: положительный электрод состоит из сульфата свинца (PbSO ₄ ), отрицательный электрод состоит из чистого свинца (Pb), а электролит состоит из разбавленной серной кислоты (H ₂ SO _{). 4} ).Поскольку этот процесс преобразования связан с потерями, аккумулятор может выдержать только ограниченное количество циклов зарядки. Поэтому срок его полезного использования ограничен.
Проблемы со свинцово-кислотными аккумуляторами: сульфатирование и наслоение кислоты

Если аккумулятор заряжается при слишком низком напряжении или если он всегда работает при слишком низком напряжении (ниже 80%), происходит расслоение кислоты, также называемое расслоением. Кислота в электролите расслаивается из-за плохого перемешивания.Различные плотности вызывают наслоение серной кислоты на дне и воды в верхней части батареи. По этой причине только среднюю часть электролита, то есть только треть, можно использовать для процесса разрядки и зарядки.

Возможная причина образования кислотных отложений – это в основном короткие поездки с одновременным использованием большого количества потребителей электроэнергии. В этом случае генератор не успевает зарядить аккумулятор.

Результатом кислотного наслоения является сульфатирование.Если это происходит в аккумуляторе или если он не заряжается постоянно до необходимого уровня, сульфат свинца (PbSO ₄ ) кристаллизуется на электродах, образуя со временем более крупные кристаллические структуры. Этот процесс известен как «сульфатирование». Кристаллизация предотвращает повторное преобразование сульфата свинца в исходные компоненты свинца или оксида свинца, что приводит к предотвращению принятия заряда и снижению мощности холодного запуска.

Острые кристаллы также могут повредить сепараторы или вызвать короткое замыкание в элементах.

Чтобы противодействовать этому эффекту и предотвратить преждевременный выход батареи из строя, никогда не следует подвергать батарею низкому уровню заряда в течение длительного периода времени. Для этого рекомендуется регулярно проверять аккумулятор и при необходимости полностью заряжать его.

Хотите узнать больше по этой теме? Как правильно зарядить аккумулятор.

Новые аккумуляторные технологии: AGM и литий-ионные

До сих пор обычные свинцово-кислотные батареи занимали большую долю рынка.Однако рынок быстро меняется: в инновационных технологиях аккумуляторных батарей для автомобилей со старт-стопом, таких как AGM, используется кислота, связанная в коврике, чтобы обеспечить большую стабильность цикла и гарантировать надежную работу в транспортных средствах с повышенным энергопотреблением. Еще одно преимущество AGM: кислотное расслоение больше невозможно из-за связанной кислоты.
Новое поколение автомобильных аккумуляторов для микрогибридных транспортных средств работает от напряжения 48 В и использует элементы с литий-ионной технологией.

Как батареи заводят ваш автомобиль | Как работают батареи

Когда вы вставляете ключ в замок зажигания автомобиля и поворачиваете переключатель или нажимаете кнопку в положение «ВКЛ», на аккумулятор автомобиля отправляется сигнал.Получив этот сигнал, автомобильный аккумулятор преобразует химическую энергию в электрическую. Эта электрическая мощность подается на стартер для запуска двигателя. Аккумулятор также обеспечивает питание автомобильных фар и других аксессуаров.

Напряжение аккумулятора

Напряжение – это величина электрического потенциала, который удерживает ваша батарея. Стандартный автомобильный аккумулятор в современных автомобилях – это аккумулятор на 12 В. Каждая батарея имеет шесть ячеек, каждая на 2,1 В при полной зарядке.Автомобильный аккумулятор считается полностью заряженным при напряжении 12,6 В или выше.

Когда напряжение аккумулятора падает, даже небольшое, это сильно влияет на его производительность. В таблице слева показано, сколько энергии остается в батарее при изменении показаний напряжения батареи.

Несмотря на то, что автомобильный аккумулятор заряжен не полностью, он считается заряженным от 12,4 В или выше. Он считается разряженным при напряжении 12,39 вольт или меньше.

Примечание: полностью заряженный удельный вес 1.265 с поправкой на 80 ° F.

Химическая реакция

Электрическая энергия в батарее генерируется в результате химической реакции. В случае свинцово-кислотной батареи смесь серной кислоты и воды, известная как электролит, вступает в реакцию с активным материалом внутри батареи.

Напряжение аккумулятора во многом зависит от концентрации серной кислоты. Чтобы получить напряжение 12,6 В или выше, массовая доля серной кислоты должна составлять не менее 35 процентов.

По мере разряда батареи реакция между серной кислотой и активным материалом приводит к образованию другого соединения, и концентрация серной кислоты снижается. Со временем это вызывает падение напряжения аккумулятора.

Мощность запуска

Автомобильным двигателям для запуска требуется мощность проворачивания. Необходимая мощность зависит от многих факторов, таких как тип двигателя, объем двигателя и температура. Обычно при понижении температуры для запуска двигателя требуется больше мощности.Ток холодного пуска (CCA) – это номинал, который измеряет пусковую мощность батареи. Это относится к количеству ампер, которое 12-вольтовая батарея может выдавать при 0 ° F в течение 30 секунд, поддерживая напряжение не менее 7,2 вольт. Например, 12-вольтовая батарея с рейтингом 600 CCA означает, что при 0 ° F батарея будет обеспечивать 600 ампер в течение 30 секунд без падения напряжения ниже 7,2 вольт.

Как работает автомобильный аккумулятор?

Свинцово-кислотный аккумулятор, который используется в большинстве современных автомобилей, существует уже 150 лет.Базовая технология и конструкция очень мало изменились с тех пор, как французский физик Гастон Планте изобрел ее в 1859 году.

Современные автомобильные аккумуляторы питают стартер, автомагнитолу и все, что между ними. Без него ваша машина – не что иное, как неподвижный кусок пластика и металла. Если вы когда-нибудь задумывались, как работает автомобильный аккумулятор, читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как он помогает поддерживать бесперебойную и безопасную работу вашего автомобиля.

Как работает автомобильный аккумулятор?

В автомобильном аккумуляторе используется свинцово-кислотная технология для превращения химической энергии в электричество.Это достигается за счет использования ячеек, которые содержат и накапливают энергию до тех пор, пока она не понадобится.

Большинство стандартных автомобильных аккумуляторов содержат шесть ячеек, расположенных в ряд внутри пластикового корпуса. Каждая ячейка содержит пластину из диоксида свинца и свинцовую пластину. Вместе они создают два вольта для каждой ячейки, поэтому ее часто называют 12-вольтовой батареей.

Ряды клеток погружены в серную кислоту, которая запускает химическую реакцию между диоксидом свинца и пластинами свинца, в результате чего образуются сульфат и ионы свинца.Когда ионы свободно перемещаются вокруг свинцовых пластин, происходит другая химическая реакция, в результате которой образуется водород и сульфат свинца.

Движение ионов генерирует электричество, которое перемещается либо к положительной, либо к отрицательной клемме батареи. Два провода, которые подключаются к автомобильному аккумулятору, затем распределяют электричество по стартеру и другим жизненно важным электрическим системам.

Как заряжается автомобильный аккумулятор?

Устройство, называемое генератором, подзаряжает аккумулятор во время движения автомобиля.Он генерирует электрический ток через ремень генератора, прикрепленный к двигателю, который превращает физическую энергию в электричество.

Когда ремень вращает генератор, он вырабатывает электричество, которое затем используется для питания электрических систем автомобиля. Часть энергии, которую он создает, отправляется обратно для пополнения заряда батареи. Регулятор напряжения – это устройство, которое помогает поддерживать поток электричества на оптимальном уровне и предотвращает перезарядку аккумулятора.

Какие бывают типы автомобильных аккумуляторов?

В большинстве современных автомобилей есть свинцово-кислотные аккумуляторные батареи.Это самый доступный и распространенный вид на рынке. Эта технология существует уже 150 лет и зарекомендовала себя как чрезвычайно надежная. В некоторых автомобилях, например в электромобилях, используются литий-ионные аккумуляторы с другим химическим составом и очень высокой производительностью и емкостью.

Пусковые батареи

– все эти типы батарей предназначены для пусковой мощности и наиболее распространены в автомобильном и коммерческом парке. Пусковые батареи обычно имеют более тонкие, но более многочисленные пластины на элемент, чем батареи глубокого цикла, что дает им большую площадь поверхности для большей начальной «пусковой» мощности.

Аккумуляторы глубокого цикла – Эти типы аккумуляторов чаще всего встречаются на гольф-карах и лодках, поскольку они обеспечивают стабильную работу в течение длительного периода времени. Эти батареи обычно имеют большую резервную емкость, что обеспечивает более длительное время работы для многих электромобилей или дополнительных аксессуаров на транспортном средстве. Батареи глубокого цикла чаще всего имеют более толстые пластины, что приводит к меньшему количеству пластин на элемент, но большей резервной емкости, чем у типичной пусковой батареи.

Аккумуляторы с мокрыми и сухими элементами (AGM) – Что касается свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов, покупатели могут выбрать либо сухие, либо мокрые аккумуляторные батареи.Хотя основная операция такая же, разница в том, что батареи с сухими элементами имеют сепаратор из стеклянного мата, который поглощает и взвешивает электролит, в то время как влажный элемент погружает пластину в раствор электролита. Батарея с сухими элементами обычно герметична и не проливается.

Сухая аккумуляторная батарея позволяет устанавливать аккумулятор в большем количестве мест, например, в багажнике, и в других конфигурациях, например, на боку. В этом случае из аккумуляторной батареи с жидкими элементами может пролиться электролит.Это значительно ограничивает размещение и расположение влажных аккумуляторных батарей, безопаснее держать их в вертикальном положении под капотом автомобиля.

Что такое мощность запуска?

Двигатель вашего автомобиля требует физического усилия для запуска. Точное количество зависит от нескольких переменных, таких как объем двигателя, температура и тип двигателя. Эта мощность называется амперой холодного пуска (CCA) и является мерой, определяющей общую пусковую мощность батареи.

Формула CCA – это количество ампер, которое 12-вольтовая батарея может выдавать при 0 ° F в течение 30 секунд, сохраняя при этом 7.2 напряжения. Чем выше рейтинг CCA аккумулятора, тем выше его способность запускать двигатель. Это важно, если вы живете и работаете в более холодном климате. Вообще говоря, чем холоднее на улице, тем тяжелее должна работать батарея, чтобы обеспечить мощность, необходимую для запуска двигателя.

Continental Автомобильные аккумуляторы

Мы надеемся, что это руководство помогло вам лучше понять, как работает аккумулятор. Компания Continental Battery уже более 85 лет предоставляет своим клиентам высококачественные аккумуляторы.

Мы стремимся к развитию и поддержанию прочных и длительных отношений с клиентами, подкрепленных нашими продуктами высочайшего качества. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о нашей компании и линейке аккумуляторов для автомобилей, морских судов и гольф-каров.

Как работает автомобильный аккумулятор?

02 окт. Как работает автомобильный аккумулятор?

Отправлено в 00:00 в блогах по Шубхам

Автомобильные аккумуляторы отвечают за питание всего автомобиля. Если аккумулятор не работает, то и остальная часть автомобиля тоже.Так как же получается, что одна маленькая батарея обеспечивает достаточно энергии, чтобы запустить целую машину и поддерживать ее в рабочем состоянии?

Автомобильные аккумуляторы работают на химической и электрической энергии. К внешней стороне батареи подключена электрическая цепь, которая заряжает батарею и позволяет электронам течь. В батарее также есть химические вещества, которые вступают в химические реакции друг с другом и с электронами. Электроны действуют как субатомная частица, которая активирует аккумулятор, позволяя ему приводить в действие двигатель автомобиля.

Если вам всегда было интересно, как работает автомобильный аккумулятор, эта статья для вас. Продолжайте читать, чтобы узнать все, что вам нужно знать о том, как работает автомобильный аккумулятор.

Как работает автомобильный аккумулятор

В батарее есть три компонента, а именно два соединителя, известные как анод и катод, а затем химический раствор, в котором находятся соединители. Электрический заряд извне батареи заряжает ее и активирует химическую реакцию внутри батареи.

Химическая энергия преобразуется в электрическую; таким образом, аккумулятор заряжается.

Анод – это положительно заряженный электрод внутри батареи, который позволяет электронам перемещаться за пределы батареи, а катод – это противоположный отрицательно заряженный электрод, через который электроны снова входят.

Каждая химическая реакция между химическим раствором в батарее, анодом и катодом позволяет происходить движению электронов.Электроды участвуют в химических реакциях, происходящих между раствором и разъемами.

Физика работы автомобильного аккумулятора

С точки зрения физики, батарея состоит из трех основных типов компонентов:

• Сепаратор
• Электролит
• Два электрода

Два электрода конкретно называются анодом и катодом, и оба состоят из проводящих материалов, которые позволяют электрическому току проходить через них.Два электрода выполняют разные функции в батарее.

Катод присоединяется к положительному полюсу батареи. Положительный конец – это также место, где ток выходит из батареи. Это происходит, когда внутри него разряжается энергия или когда используется энергия от батареи.

Пока батарея разряжается, электрический ток поступает в батарею на противоположном конце, отрицательном конце. Эта сторона называется анодом.

Не следует путать электрический ток с электронами, главным образом потому, что они более подробно рассматриваются в следующих подзаголовках.Когда электрический ток проходит через анод, электроны выходят через него. Следовательно, они движутся в противоположных направлениях.

Между электродами внутри батареи, а также внутри них (поскольку оба электрода являются губками, которые также впитывают смесь электролита) находится электролит.

Эти частицы, также известные как ионы, объединяются и вступают в реакцию с материалом, из которого сделан каждый из электродов, в результате чего происходит химическая реакция. Химическая реакция позволяет батарее генерировать электрический ток, который может приводить в действие все, что к ней подключено.

Аккумулятор получает электрический заряд от автомобильного генератора. Генератор переменного тока представляет собой компонент, состоящий из магнитной катушки и стержня внутри двигателя автомобиля, который преобразует механическую энергию в электрическую.

Электроэнергия вырабатывается через аккумулятор, давая ему заряд. Затем аккумулятор может, в свою очередь, питать электрические компоненты двигателя автомобиля, в первую очередь стартер, без которого невозможно запустить автомобиль.

Химия работы автомобильного аккумулятора

Чтобы понять химический состав автомобильного аккумулятора, мы должны сначала понять химические вещества, присутствующие в каждом из компонентов аккумулятора.Все химические вещества, обнаруженные внутри батареи, содержат некоторое сочетание водорода, кислорода, серы и свинца.

• Химический раствор – Серная кислота в виде h3SO4 (представляет собой соединение водорода, серы и кислорода)
• Катод – диоксид свинца с химической аннотацией PbO2 (соединение свинца и кислорода)
• Анод – Свинец, обозначенный химической аннотацией Pb

Аккумулятор накапливает энергию в химической форме и преобразует химическую энергию в электрическую.Реакция компенсируется внешним подключением электрического кабеля, который передает электрический заряд через батарею.

Катод, губка, состоящая из диоксида свинца и химического раствора серной кислоты внутри батареи, в которой находятся два разъема, взаимодействуют вместе с образованием сульфата свинца

Вот уравнение, показывающее, как это происходит:

Что мы видим из этой формулы, если разложить ее на простые термины, так это то, что когда электроны от электрического заряда, проходящего через клемму батареи, взаимодействуют с диоксидом свинца катода и серной кислотой химического раствора, сульфат свинца и тяжелая вода являются побочными продуктами.

Со стороны анода свинец в аноде реагирует с серной кислотой в химическом уравнении. Взаимодействие двух химических веществ создает сульфид свинца и электроны.

Электроны играют важную роль в химической реакции, происходящей на катодной стороне; однако электроны не могут пройти через химическую формулу к катоду. Вместо этого они должны пройти через внешнюю электрическую цепь и вернуться в катод.

Уравнение дает эту химическую реакцию:

Эти две химические реакции протекают по замкнутому кругу, одна питает другую и наоборот, питая аккумулятор и позволяя ему заряжать двигатель автомобиля.

Как долго работает автомобильный аккумулятор?

Средний срок службы аккумулятора автомобиля – три года. Однако на этот период влияет множество факторов, которые также необходимо учитывать.

Поскольку большая часть работы батареи связана с химическими агентами внутри нее, факторы окружающей среды, которые обычно влияют на эти химические агенты, также являются факторами окружающей среды, которые могут повлиять на батарею. Прекрасный пример этого – температура.

В холодную погоду машину нужно завести и дать немного поработать, чтобы холод не перегрузил аккумулятор. Такая нагрузка на аккумулятор может ослабить аккумулятор и сократить срок его службы, чем предполагалось изначально. И потенциально может привести к поломке вашего автомобиля на обочине дороги.

С другой стороны, тепло имеет тенденцию значительно снижать производительность и запас заряда батареи. Жаркая погода может вызвать испарение жидкости внутри батареи, а также вызвать дополнительные внутренние повреждения.

Как только тепло ослабит аккумулятор, он более уязвим для разрушения при низких температурах, потому что он не имеет сопротивления, чтобы справиться с резкими перепадами температуры.

Еще одна вещь, которая может убить аккумулятор вашего автомобиля, – это оставить его бездействующим на долгое время. Это приведет к тому, что все заряды полностью разрядятся из аккумулятора до того, как вы в следующий раз начнете движение. Чтобы решить эту проблему, вам необходимо перезарядить разряженный аккумулятор, вынув аккумулятор и зарядив его, а затем заменив его на месте перед повторным запуском автомобиля.

Как работает зарядка автомобильного аккумулятора?

Как упоминалось выше, во время движения автомобиля аккумулятор заряжается с помощью другого компонента двигателя, который называется генератором переменного тока, который преобразует механическую энергию в электрическую, которая поступает через аккумулятор. Поэтому обычно аккумулятор специально заряжать не нужно.

Аккумулятор сам по себе разряжает электрическую энергию в остальную часть автомобиля, поэтому ему нужен источник электричества, чтобы поддерживать напряжение на определенном уровне, чтобы автомобиль продолжал работать.

Напряжение батареи – это количество электроэнергии, производимой батареей. Большинство автомобильных аккумуляторов работают при напряжении 12 В, но в большинстве автомобилей аккумулятор должен иметь напряжение выше 10,5 В, чтобы он мог питать двигатель автомобиля.

У батареи есть так называемая зарезервированная емкость. Зарезервированная емкость определяет, как долго батарея может разряжаться со скоростью около 25 ампер в случае неисправности соединения между генератором переменного тока и батареей из-за разрыва браслета.

Это мера того, как долго аккумулятор может работать, если он не может постоянно получать новый заряд от генератора во время движения автомобиля. Однако, как только напряжение упадет ниже отметки 10,5, аккумулятор необходимо перезарядить.

Таким образом, в ситуации, когда аккумулятор не получает заряд от генератора переменного тока, из-за проблемы в соединении между двумя частями необходимо использовать внешний источник для зарядки аккумулятора. Это неустойчиво: одно без другого не работает очень долго.

Необходимо заменить генератор и осмотреть весь двигатель, чтобы убедиться, что проблема не является более серьезной. Если проблема заключается в ремне, который соединяет две части, инженер может заменить ремень и исправить соединение.

Кроме того, аккумулятор можно заряжать одним из двух способов. Вы можете подключить два кабеля напрямую к аккумулятору, так называемые «соединительные кабели», чтобы подключить аккумулятор, или вы можете отсоединить аккумулятор от автомобиля и подключить его к зарядному устройству.

Если вы хотите прыгнуть или зарядить аккумулятор, вы должны сначала выключить все индикаторы и компоненты, обычно подключенные к аккумулятору, и провести на нем некоторое обслуживание.Сначала отсоедините отрицательный кабель или заземляющий кабель. Это всегда черный кабель, если только он не менялся годами.

Даже если кабель был заменен, вы можете идентифицировать его как кабель с маркировкой отрицательного заряда. Затем удалите кабель с пометкой для положительного заряда.

Если аккумуляторная кислота вылилась наружу аккумуляторной батареи, очистите клеммы щеткой для очистки клемм и смесью воды и пищевой соды для нейтрализации кислоты.

Используйте средства защиты глаз, носа и рта.Если аккумулятор имеет съемные крышки, осторожно подденьте их, чтобы проверить уровень воды. Если уровень воды низкий, доливайте дистиллированную воду только до полной отметки. Обратите внимание, что это требуется не для всех батарей, поэтому, если крышки нет, пропустите этот шаг.

Чтобы запрыгнуть в машину, соединительные кабели подключатся к разряженной батарее и к исправной, которая будет использоваться для зарядки. Подсоедините положительный кабель, красный цвет, к обеим батареям, начиная с разряженной, а затем к положительной стороне батареи.Затем в том же порядке подключите черный провод (отрицательный заряд). Начните с самого низкого уровня заряда и постепенно увеличивайте его до максимального уровня.

Точно так же, если вы планируете зарядить аккумулятор, выньте его из машины и поместите в прочное и безопасное место. Подключите зарядное устройство сначала к красному проводу, затем к черному.

Начните с минимальной скорости зарядки и продолжайте работать до идеальной. Если вам нужна помощь, проверьте стоимость быстрого старта и обратитесь к профессионалу, который поможет вам зарядить автомобиль в их магазине, если вы боитесь ошибок.Включите зарядное устройство и установите таймер на полную зарядку.

Если вы хотите узнать больше о функциях автомобильного аккумулятора, ознакомьтесь с этой статьей!

Заключение

В заключение, автомобильные аккумуляторы получают электрическую энергию, преобразуют ее в химическую энергию, а затем обратно в электрическую энергию, используемую для запуска стартера автомобиля и других электрических компонентов. Если вам нужна дополнительная помощь с автомобильным аккумулятором, поищите «мобильного механика рядом со мной», который поможет вам.

Кроме того, если вы когда-нибудь окажетесь в ситуации, когда вы не знаете, как зарядить разряженный аккумулятор вашего автомобиля, и вам понадобится дополнительная помощь, Mach 1 здесь, чтобы помочь!

Источники

batteryworld.varta-automotive.com

www.manbat.co.uk.

www.cars.com.

www.science.org.au

Physics.aps.org

Physics.stackexchange.com

https://www.youtube.com/watch?v=–DIXM2_OB4

www.livescience.com

ресурс-центр.meineke.com

Как работают электромобили?

Полностью электрические транспортные средства (электромобили), также называемые аккумуляторными электромобилями, имеют электродвигатель вместо двигателя внутреннего сгорания. В транспортном средстве используется большая тяговая аккумуляторная батарея для питания электродвигателя, и его необходимо подключать к сетевой розетке или зарядному оборудованию, также называемому оборудованием для электропитания (EVSE). Поскольку он работает на электричестве, автомобиль не испускает выхлопных газов из выхлопной трубы и не содержит типичных компонентов жидкого топлива, таких как топливный насос, топливопровод или топливный бак.Узнайте больше об электромобилях.

Изображение в высоком разрешении

Ключевые компоненты полностью электрического автомобиля

Батарея (полностью электрическая вспомогательная): В транспортном средстве с электрическим приводом вспомогательная батарея обеспечивает электроэнергией аксессуары транспортного средства.

Порт зарядки: Порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и подзарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.

Тяговый электродвигатель: Этот электродвигатель приводит в движение колеса автомобиля, используя питание от тягового аккумулятора. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Бортовое зарядное устройство: Принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора.Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.

Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.

Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.

Блок тяговой аккумуляторной батареи: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

Трансмиссия (электрическая): Трансмиссия передает механическую энергию от тягового электродвигателя для привода колес.

Типы электромобилей и принципы работы

Типы электромобилей

Различные типы электромобилей постоянно меняются и развиваются, предоставляя пользователям и потенциальным пользователям возможность выбора.Сегодня мир все больше знаком с терминами BEV, HEV, PHEV и FCEV. Как работает электромобиль? Как работает электромобиль, зависит от его типа. В этой статье мы кратко обсудим типы и принципы работы электромобилей или транспортных средств, продаваемых сегодня в мире и Индонезии.


Электромобиль – это транспортное средство, которое полностью или частично приводится в движение электродвигателями с использованием энергии, хранящейся в аккумуляторных батареях. Первые практичные электромобили были произведены в 1880-х годах.Электромобили были популярны в конце 19 – начале 20 века. Инновации и передовые разработки в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) и массовое производство более дешевых автомобилей с бензиновым двигателем привели к сокращению использования электромобилей.

———————————————

Развитие технологий накопления энергии, особенно аккумуляторных, в настоящее время снова делает электромобили более популярными. Так как же на самом деле работает электромобиль?

Как работает электромобиль? – Общий


Когда педаль автомобиля нажата, то:

• Контроллер принимает и регулирует электрическую энергию от батарей и инверторов
• С установленным контроллером инвертор затем отправляет определенное количество электроэнергии на двигатель (в зависимости от глубины нажатия на педаль)
• Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую (вращение)
• Вращение ротора двигателя вращает трансмиссию, поэтому колеса вращаются, а затем автомобиль движется.

Примечание. Вышеуказанный принцип работы относится к аккумуляторному электромобилю (BEV).

———————————————

Типы электромобилей

Существует 4 (четыре) типа электромобилей со следующей структурой:

• Аккумулятор для электромобиля (BEV)
• Гибрид
  • Гибридный электромобиль (HEV)
  • Подключаемый гибридный электромобиль (PHEV)
• Электромобиль на топливных элементах (FCEV)

Вкратце, системную архитектуру четырех типов электромобилей, указанных выше, можно увидеть на следующем рисунке:

Более подробное объяснение вы можете прочитать ниже.

———————————————

Аккумулятор для электромобиля (BEV)

Электромобиль с аккумулятором (BEV), также называемый полностью электромобилем (AEV), полностью работает от аккумулятора и электропривода. Электромобили этого типа не имеют ДВС. Электричество хранится в большой аккумуляторной батарее, которая заряжается от электросети. Аккумуляторная батарея, в свою очередь, обеспечивает питание одного или нескольких электродвигателей для запуска электромобиля.

Архитектура и основные компоненты

Компоненты BEV
• Электродвигатель
• Инвертор
• Аккумулятор
• Модуль управления
• Привод
Принципы работы BEV
• Мощность преобразуется от батареи постоянного тока в переменный ток для электродвигателя
• Педаль акселератора отправляет сигнал контроллеру, который регулирует скорость автомобиля, изменяя частоту переменного тока от инвертора к двигателю.
• Мотор соединяет и поворачивает колеса через шестерню
• Когда нажимаются тормоза или электромобиль замедляется, двигатель становится генератором переменного тока и вырабатывает мощность, которая отправляется обратно в аккумулятор
Примеры BEV

Volkswagen e-Golf, Tesla Model 3, BMW i3, Chevy Bolt, Chevy Spark, Nissan LEAF, Ford Focus Electric, Hyundai Ioniq, Karma Revera, Kia Soul, Mitsubishi i-MiEV, Tesla X, Toyota Rav4.

———————————————

Гибридный электромобиль (HEV)

Этот тип гибридных автомобилей часто называют стандартными гибридными или параллельными гибридными. HEV имеет как ДВС, так и электродвигатель. В этих типах электромобилей двигатель внутреннего сгорания получает энергию от топлива (бензина и других видов топлива), а двигатель – от батарей. Бензиновый двигатель и электродвигатель одновременно вращают трансмиссию, которая приводит в движение колеса.

Разница между HEV по сравнению с BEV и PHEV заключается в том, что батареи в HEV могут заряжаться только от ДВС, движения колес или их комбинации.Порт для зарядки отсутствует, поэтому аккумулятор нельзя заряжать извне системы, например, от электросети.

Архитектура и основные компоненты HEV
Компоненты HEV
• Двигатель
• Электродвигатель
• Батарейный блок с контроллером и инвертором
• Топливный бак
• Модуль управления
Принципы работы HEV
• Имеет топливный бак, подающий бензин в двигатель, как у обычного автомобиля
• Также есть комплект аккумуляторов от электродвигателя
• Двигатель и электродвигатель могут включать трансмиссию одновременно
Примеры HEV

Honda Civic Hybrid, Toyota Prius Hybrid, Honda Civic Hybrid, Toyota Camry Hybrid.

———————————————

Подключаемый гибридный электромобиль (PHEV)

PHEV – это тип гибридного автомобиля с ДВС и двигателем, часто называемый гибридным серии . Этот тип электромобилей предлагает выбор топлива. Этот тип электромобилей питается от обычного топлива (например, бензина) или альтернативного топлива (например, биодизеля) и от аккумуляторной батареи. Аккумулятор можно заряжать электричеством, подключив его к электрической розетке или зарядной станции электромобиля (EVCS).

PHEV обычно может работать как минимум в двух режимах:

• Полностью электрический режим, в котором двигатель и аккумулятор обеспечивают всю энергию автомобиля
• Гибридный режим, в котором используются как электричество, так и бензин.

Некоторые PHEV могут проехать более 70 миль только на электричестве.

Архитектура и основные компоненты PHEV
Компоненты PHEV
• Электродвигатель
• Двигатель
• Инвертор
• Аккумулятор
• Топливный бак
• Модуль управления
• Зарядное устройство (если есть на борту)
Принципы работы PHEV

PHEV обычно запускаются в полностью электрическом режиме и работают от электричества до тех пор, пока их аккумуляторная батарея не разрядится.Некоторые модели переходят в гибридный режим, когда достигают крейсерской скорости по шоссе, обычно выше 60 или 70 миль в час. Когда батарея разряжается, двигатель берет на себя управление, и автомобиль работает как обычный гибрид без подключаемого модуля.

Помимо подключения к внешнему источнику электроэнергии, батареи PHEV могут заряжаться от двигателя внутреннего сгорания или рекуперативного торможения. Во время торможения электродвигатель действует как генератор, используя энергию для зарядки аккумулятора. Электродвигатель дополняет мощность двигателя; в результате можно использовать двигатели меньшего размера, что увеличивает топливную экономичность автомобиля без ухудшения характеристик.

Примеры PHEV

Porsche Cayenne S E-Hybrid, Chevy Volt, Chrysler Pacifica, Ford C-Max Energi, Ford Fusion Energi, Mercedes C350e, Mercedes S550e, Mercedes GLE550e, Mini Cooper SE Countryman, Audi A3 E-Tron, BMW 330e, BMW i8, BMW X5 xdrive40e, Fiat 500e, Hyundai Sonata, Kia Optima, Porsche Panamera S E-hybrid, Volvo XC90 T8.

———————————————

Электромобиль на топливных элементах (FCEV)

Электромобили на топливных элементах (FCEV), также известные как транспортные средства на топливных элементах (FCV) или автомобили с нулевым выбросом, представляют собой типы электромобилей, в которых используется «технология топливных элементов» для выработки электроэнергии, необходимой для работы транспортного средства.В транспортных средствах этого типа химическая энергия топлива преобразуется непосредственно в электрическую.

Архитектура и основные компоненты FCEV
Компоненты FCEV
• Электродвигатель
• Стек топливных элементов
• Резервуар для хранения водорода
• Аккумулятор с преобразователем и контроллером
Принципы работы FCEV

Принцип работы электромобиля на «топливных элементах» отличается от принципа работы электромобиля «от сети».Этот тип электромобилей обусловлен тем, что FCEV вырабатывает электроэнергию, необходимую для работы этого транспортного средства, на самом транспортном средстве.

Примеры FCEV

Toyota Mirai, Hyundai Tucson FCEV, Riversimple Rasa, Honda Clarity Fuel Cell, Hyundai Nexo.

———————————————

Свяжитесь с PT.Omazaki Envirokal Prakarsa для консультации и планирования установки EVCS в Индонезии для бытовых, коммерческих и промышленных целей, а также для общественных EVCS. Для обучения работе с электромобилями (EV) загрузите полный список и каталог на сайте Omazaki Training.

Статьи по теме :
Артикул:
• https://www.caa.ca/electric-vehicles/types-of-electric-vehicles/#bev
• https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_car
• https://www.seai.ie/technologies/electric-vehicles/what-is-an-electric-vehicle/types-of-electric-vehicle/
• https://www.evgo.