Šiuolaikiniuose automobiliuose, ypač visureigiuose, kemperiuose ir komercinėse transporto priemonėse, kuriose naudojama gausi papildoma elektros įranga, vieno akumuliatoriaus dažnai nepakanka. Tokiais atvejais, norint patikimai maitinti visus prietaisus ir užtikrinti variklio užvedimą, net kai jis ilgai neveikia, montuojama papildoma akumuliatoriaus sistema. Dažniausiai pasirenkamas ir efektyviausias sprendimas yra dviejų akumuliatorių jungimas lygiagrečiai.
Kada reikalingas papildomas akumuliatorius automobilyje?
Papildomo akumuliatoriaus montavimo būdas priklauso nuo jūsų automobilio naudojimo paskirties ir elektros poreikių. Visureigiai, karavanai ir komercinės transporto priemonės paprastai naudoja įtampos izoliatorius su lygiagrečiu jungimo būdu. Šis sprendimas leidžia naudoti visą elektros energiją stovint, išsaugant pagrindinio akumuliatoriaus energiją variklio užvedimui.
Papildomas akumuliatorius automobiliui reikalingas, kai naudojate daug elektros energijos vartojančią įrangą, ypač kai variklis neveikia. Visureigiams ir ekspedicinėms transporto priemonėms tai būtina, jei naudojate:
- Elektrinius gervės mechanizmus (vartojančius iki 500A). Praktika rodo, kad vidutinė elektrinė gervė, traukianti įstrigusį automobilį, per 10 minučių gali sunaudoti iki 40% standartinio akumuliatoriaus talpos.
- Šaldytuvus (40-60W nuolat). Automobiliniai šaldytuvai, populiarūs tarp keliautojų, naudoja 3-5A srovę ir per parą gali sunaudoti iki 120Ah energijos. Su standartiniu 60-80Ah akumuliatoriumi automobilis gali neužsivesti jau po vienos nakties.
- Inverterius (500-2000W).
- Audio sistemas (200-1000W).
- Apšvietimo sistemas.
Statistika rodo, kad net 67% visureigių automobilių savininkų susiduria su akumuliatoriaus išsikrovimo problema per pirmuosius 18 mėnesių po papildomos elektros įrangos montavimo. Tyrimai rodo, kad 94% visureigių automobilių savininkų, kurie reguliariai naudoja elektrines gerves be papildomo akumuliatoriaus, bent kartą per metus susiduria su pagrindinio akumuliatoriaus išsikrovimo problema. 78% visureigių automobilių naudotojų praneša apie akumuliatoriaus išsikrovimo problemas dėl papildomos elektros įrangos. 89% ekspedicinių automobilių turi papildomus akumuliatorius, o 82% profesionalių visureigių turi įdiegtą antrojo akumuliatoriaus sistemą kaip standartinę įrangą.
Lietuvoje, kur žiemos temperatūra dažnai nukrenta žemiau nulio, papildomo akumuliatoriaus montavimas tampa ypač aktualus. Esant -20°C temperatūrai, akumuliatoriaus talpa sumažėja iki 50%. Tai reiškia, kad papildomos elektros sistemos, tokios kaip autonominiai šildytuvai, gali visiškai išeikvoti pagrindinį akumuliatorių per 4-5 valandas.
Akumuliatorių jungimo būdai
Automobilyje akumuliatorius gali būti jungiamas dviem pagrindiniais būdais: lygiagrečiai arba nuosekliai. Šis pasirinkimas priklauso nuo to, kokio efekto siekiama - padidinti įtampą ar talpą.
Lygiagretusis jungimas
Lygiagretusis jungimas yra labiausiai paplitęs ir jį renkasi 95% lengvųjų automobilių ir visureigių savininkų, kuriems reikia papildomos energijos. Lygiagrečiai jungiant, abiejų akumuliatorių teigiami (+) gnybtai sujungiami tarpusavyje, o taip pat ir neigiami (-) gnybtai sujungiami tarpusavyje. Šis jungimo būdas išlaiko tą pačią įtampą (pvz., 12V), bet sumuoja akumuliatorių talpas (Ah). Pavyzdžiui, du 80Ah akumuliatoriai, sujungti lygiagrečiai, suteikia 160Ah bendrą talpą išlaikant 12V įtampą.
Lygiagretaus jungimo tikslas yra ne padidinti įtampą, o padidinti laiką, kurį įranga gali būti maitinama. Svarbu pažymėti, kad kraunant lygiagrečiai sujungtus akumuliatorius, padidėjusi talpa gali lemti ilgesnį įkrovimo laiką.
Nuoseklusis jungimas
Nuoseklus jungimas naudojamas daug rečiau, dažniausiai specialiose sistemose, kur reikalinga aukštesnė įtampa (pvz., 24V ar 48V). Jungiant nuosekliai, pirmo akumuliatoriaus teigiamas (+) gnybtas jungiamas su antro akumuliatoriaus neigiamu (-) gnybtu. Šiuo atveju įtampa sumuojasi, o talpa išlieka tokia pati. Pavyzdžiui, du 12V 100Ah akumuliatoriai, sujungti nuosekliai, sudarytų 24V 100Ah sistemą. Tyrimai rodo, kad tik 3% lengvųjų automobilių naudoja nuoseklų akumuliatorių jungimą, dažniausiai specializuotose transporto priemonėse, tokiose kaip karinis transportas ar sunkiasvorės mašinos.
Lygiagrečių ir nuoseklių jungčių palyginimas
| Charakteristika | Lygiagretus jungimas | Nuoseklus jungimas |
|---|---|---|
| Įtampa | Išlieka ta pati (pvz., 12V) | Padidėja (pvz., 12V + 12V = 24V) |
| Talpa (Ah) | Padidėja (pvz., 100Ah + 100Ah = 200Ah) | Išlieka ta pati (pvz., 100Ah) |
| Srovė | Padidėja | Išlieka ta pati |
| Pritaikymas | Ilgesnis veikimo laikas, papildoma įranga, RV, jūra | Aukštos įtampos poreikiai (24V, 48V), komercinės ESS |
| Trūkumai | Silpnesnis akumuliatorius gali iškrauti stipresnį (be izoliatoriaus) | Vieno akumuliatoriaus gedimas pažeidžia visą sistemą |
Pasirinkimas priklauso nuo konkrečių sistemos reikalavimų: ar reikia didesnės įtampos, ar ilgesnio veikimo laiko.
Įtampos izoliatoriai dviejų akumuliatorių sistemose
Akumuliatorių izoliatorius yra esminis dviejų akumuliatorių sistemos komponentas, užtikrinantis, kad abu akumuliatoriai būtų įkraunami veikiant varikliui, bet išliktų izoliuoti, kai variklis išjungtas. Tai apsaugo pagrindinį akumuliatorių nuo išsikrovimo dėl papildomos įrangos. Statistika rodo, kad 78% automobilių elektros sistemų gedimų, susijusių su papildomais akumuliatoriais, įvyksta dėl neteisingai įdiegto lygiagretaus jungimo, kai nenaudojamas įtampos izoliatorius arba naudojami skirtingos talpos akumuliatoriai. Tokiu atveju silpnesnis akumuliatorius traukia energiją iš stipresnio, todėl abu akumuliatoriai gali išsikrauti. Rinkos tyrimai rodo, kad sistemos be izoliatoriaus 65% atvejų sukelia bent vieno akumuliatoriaus gyvavimo trukmės sumažėjimą 40-60%.
Populiariausi izoliatorių tipai:
Reliniai izoliatoriai (solenoidinės relės)
Rulinis izoliatorius (dar vadinamas solenoidine rele) yra mechaninis įtaisas, kuris automatiškai sujungia akumuliatorius, kai variklis veikia (generatorius tiekia įtampą), ir atskiria juos, kai variklis išjungiamas. Tai yra pigiausias variantas (40-80€) ir yra populiariausias (45% naudotojų) dėl savo 95-98% efektyvumo. Duomenys rodo, kad relinis izoliatorius sugenda vidutiniškai po 5-7 metų naudojimo dėl mechaninio kontaktų nusidėvėjimo. 75% gedimų įvyksta intensyvaus naudojimo sąlygomis, ypač dirbant su didelėmis srovėmis.
Diodiniai izoliatoriai
Diodinis izoliatorius naudoja puslaidininkinius diodus, kurie leidžia srovei tekėti tik viena kryptimi. Šis sprendimas neturi judančių dalių, todėl yra patikimesnis ir ilgaamžiškesnis nei relinis (98% atvejų veikia be gedimų visą automobilio eksploatacijos laikotarpį, 10+ metų). Tačiau jis turi įtampos kritimą (apie 0,6-0,7V), dėl kurio akumuliatoriai pasiekia tik 85-90% įkrovimo lygio, nebent generatoriaus įtampa būtų padidinta. Kaina svyruoja nuo 80 iki 150€.
Išmanieji izoliatoriai su mikroprocesoriumi
Išmanieji izoliatoriai su mikroprocesoriumi yra moderniausia technologija, naudojanti MOSFET tranzistorius vietoj diodų, todėl turi minimalų įtampos kritimą (0,05-0,1V) ir pasižymi 98-99% efektyvumu. Statistika rodo, kad išmanieji izoliatoriai pailgina akumuliatorių tarnavimo laiką vidutiniškai 30% lyginant su diodine sistema ir 15% lyginant su reline sistema. Tai efektyviausias sprendimas, tačiau ir brangiausias - 150-300€.
Dviejų akumuliatorių sistemos įdiegimas ir komponentai
Dviejų akumuliatorių sistemos įdiegimas reikalauja tikslaus planavimo ir teisingų komponentų parinkimo. Būtini komponentai:
- Du vienodo tipo ir talpos akumuliatoriai. Ypač svarbu, kad lygiagrečiai jungiami akumuliatoriai būtų identiški, kad būtų išvengta disbalanso ir greitesnio nusidėvėjimo.
- Įtampos izoliatorius.
- Aukštos kokybės laidai. Lygiagrečiam jungimui reikia sujungti abiejų akumuliatorių teigiamus gnybtus tarpusavyje ir abu neigiamus gnybtus tarpusavyje, naudojant 35-70mm² skerspjūvio laidus. 25-35mm² skerspjūvio laidai yra minimalus reikalavimas įprastai dviejų akumuliatorių sistemai, o naudojant galingas gerves rekomenduojama rinktis 50-70mm² laidus. Tyrimų duomenimis, 72% dvigubų akumuliatorių sistemų gedimų įvyksta dėl netinkamo laidų skerspjūvio parinkimo. Naudojant per plonus laidus, jie perkaista, kas sukelia izoliacijos pažeidimus ir trumpuosius jungimus.
- Atitinkamos talpos saugikliai (pvz., ANL tipo 125-250A). Būtina įdiegti saugiklius tiek prie pagrindinio, tiek prie papildomo akumuliatoriaus, kad būtų apsaugota sistema nuo viršsrovės ir trumpojo jungimo.
- Akumuliatoriaus dėžė.
Sistema montuojama sekant principą, kad papildomas akumuliatorius būtų kuo arčiau vartotojų (pvz., galinė bagažinė). Dažniausios papildomo akumuliatoriaus montavimo vietos: bagažinė (56% atvejų), po galine sėdyne (22%), variklio skyrius (18%). Visi laidų sujungimai turi būti apsaugoti nuo drėgmės, trinties ir mechaninių pažeidimų. Akumuliatorius turi būti ventiliuojamoje dėžėje. Prieš pradedant montavimą, visada pirmiausia atjunkite neigiamą gnybtą, tada teigiamą. Jungiant atgal, pirmiausia prijunkite teigiamą gnybtą, o tik po to - neigiamą. Tai sumažina kibirkščiavimo riziką.
Vidutinės dviejų akumuliatorių sistemos įdiegimas kainuoja 200-600€ neįskaitant papildomo akumuliatoriaus. Komponentų kainos apytiksliai: AGM/GEL akumuliatorius 150-300€, izoliatorius 60-250€ (priklausomai nuo tipo), 35-70mm² laidai 10-15€/m, saugiklių blokai 20-40€, akumuliatoriaus dėžė 40-100€. Vidutiniškai montavimas užtrunka 3-5 valandas.
Saugos aspektai ir geriausia praktika
Darbas su akumuliatoriais gali būti pavojingas, jei tai daroma netinkamai. Baterijos kaupia daug energijos, ir netinkamas jų naudojimas gali sukelti trumpąjį jungimą, gaisrą ar net sprogimą. Siekiant užtikrinti saugų ir efektyvų akumuliatorių naudojimą, ypač sujungtų lygiagrečiai, būtina laikytis geriausios praktikos:
- Naudokite tinkamas apsaugos priemones: mūvėkite izoliuotas pirštines ir apsauginius akinius.
- Naudokite tinkamus įrankius: izoliuoti veržliarakčiai gali padėti išvengti atsitiktinių trumpųjų jungimų.
- Atjunkite akumuliatorius: prieš atlikdami darbus su jungtimis, visada atjunkite akumuliatorius. Pirmiausia atjunkite neigiamą gnybtą.
- Derinkite akumuliatorius: naudokite to paties tipo, amžiaus ir talpos akumuliatorius. Priešingu atveju, silpnesnis akumuliatorius trauks energiją iš stipresnio, todėl abu akumuliatoriai gali išsikrauti ir greičiau sugesti.
- Patikrinkite jungtis: įsitikinkite, kad visos jungtys yra sandarios ir be korozijos.
- Naudokite saugiklius: visada įdiekite saugiklius tarp akumuliatorių ir prijungtų įrenginių, kad apsaugotumėte sistemą nuo viršsrovės.
- Aukštos kokybės laidai: naudokite tinkamo skerspjūvio ir kokybės laidus, kad sumažintumėte varžą ir šilumos susidarymą.
- Venkite perkrovimo ar per didelio iškrovimo: reguliariai stebėkite akumuliatorių įkrovimo lygį.
Akumuliatorių priežiūros bendrieji principai dvigubose sistemose
Tinkama priežiūra gali gerokai prailginti akumuliatorių tarnavimo laiką ir užtikrinti patikimą visos elektros sistemos veikimą:
- Šaltis ir iškrovimas: Lietuvoje, kur žiemos temperatūra dažnai nukrenta žemiau nulio, nepakankamai įkrautas akumuliatorius gali užšalti prie -10°C, o tai negrįžtamai sugadina švino plokšteles. Nepalikite neįkrauto akumuliatoriaus šaltyje.
- Gnybtų ir kontaktų švara: reguliariai tikrinkite gnybtus ir kontaktus - jie turi būti švarūs, be oksidacijos. Nuvalykite švino oksidą ir nešvarumus bei sutepkite tam skirtu tepalu.
- Įkrovimo įtampos stebėjimas: veikiant varikliui, įtampa ant prijungto akumuliatoriaus polių turi būti nuo 13.9 V iki 14.4 V. Jei ji nuolat žemesnė, gali būti problemų su generatoriumi.
- Vengimas ilgo stovėjimo su įjungtais prietaisais: nepalikite nenaudojamo automobilio ilgiau nei 15 dienų su įjungta signalizacija ar kitais nereikalingais elektros energiją naudojančiais prietaisais, kurie gali iškrauti akumuliatorius.
- Reguliarus pilnas įkrovimas: jei automobilis naudojamas retai ar trumpais atstumais, generatorius nespėja pilnai įkrauti akumuliatorių. Retkarčiais pilnai įkraukite akumuliatorius specialiu krovikliu.
- Ypatinga priežiūra sunkiomis sąlygomis: eksploatuojant akumuliatorius sunkiomis sąlygomis (nuolat važinėjant mieste, naudojant žibintus ar daug elektros energiją naudojančios įrangos, esant dideliems karščiams ar šalčiams) būtina kas mėnesį patikrinti akumuliatorių stovį ir, jeigu reikia, įkrauti papildomai.
- Kada keisti akumuliatorių: Vidutinis akumuliatoriaus tarnavimo laikas yra 4-6 metai. Pagrindiniai ženklai, kad akumuliatorių reikėtų keisti, yra sunkiai užsivedantis variklis, gęstančios šviesos užvedimo metu, ar akumuliatoriaus simbolis prietaisų skydelyje. Jei po pilno įkrovimo akumuliatorius greitai išsikrauna, tai signalas, kad laikas jį keisti.
Kai kuriuose automobiliuose (pvz., visureigiuose, kemperiuose) yra dvi akumuliatorių sistemos: vienas akumuliatorius varikliui užvesti, kitas - elektroniniams prietaisams maitinti. Svarbu, kad abu akumuliatoriai būtų techniškai suderinti (vienodos įtampos ir tipo), o įkrovimo sistema veiktų abiem.
Akumuliatoriaus talpa priklauso nuo aplinkos temperatūros. Temperatūrai nukritus 1 laipsniu C, akumuliatoriaus talpa sumažėja maždaug 1 procentu. Naudojant, reikia atsižvelgti į aplinkos temperatūrą. Akumuliatoriaus reikia vengti žemoje temperatūroje, žemesnėje nei -10 laipsnių C. Per didelis akumuliatoriaus iškrovimas sukelia negrįžtamą aktyviosios medžiagos irimą, todėl akumuliatorius greitai praranda talpumą ir galią. Todėl svarbu nedelsiant įkrauti išsikrovusį akumuliatorių ir vengti jo laikymo šaltyje, kai jis neiškrautas.
PAPRASTAS DVIGUBŲ AKUMULIATORIŲ NUSTATYMAS | (Pagalbinis / Namų akumuliatorius kemperiui ant žemės)
tags: #2 #akumuliatoriu #lygiagreciai #auto #aparatura