Otočte Matice

jsem se dostal do vynikající diskuse jinde o tom, jak alternátory pracovat s více bateriových bank a izolátory. Není to úplně složité, ale chce to spoustu slov, aby se pokusila vysvětlit a dát smysl. Po praní internet pro dobré ilustrace a nenašel nic, skončila jsem burcuje své vlastní, a chtěli uklidit moje reakce poté, rozšířit na to, a aby to trochu jednodušší na čtení.

velmi hloupé TL;Shrnutí DR S více bateriovými bankami v různých stavech nabití je, že váš automatický elektrický systém je velmi socialistický. “Od každého (alternátoru) podle jeho schopností, ke každému (baterii) podle jeho potřeb.”To platí s malými vylepšeními, ať už je váš izolátor relé nebo dioda.

co přesně se stane, když jeden alternátor nabije dvě baterie?

v situaci, kdy máte k startovací baterii připojenou pomocnou baterii s izolátorem mezi nimi, jak reaguje regulátor alternátoru? Umožňuje předpokládat, že startovací baterie je při plném nabití (12,7 v) a aux baterie je za poloviční poplatek(12.0 v)

Z mého chápání, regulátor by vidět napětí něco mezi dvěma, řekněme 12.3 v a i nadále klást vysoké napětí místo toho, udržovací nabíjení, aby se zabránilo poškození.

je moje chápání úplně vypnuto?

…

Řekněme, že počáteční baterie je 95% a domácí baterie je 50%. Aby se proud dostal do domácí baterie, musel by projít startovací baterií. A protože startovací baterie má stále nižší kapacitu, než dává alternátor,jak to nic nebere?

tato otázka se skutečně objevila, protože jsem nechal odvzdušňovací ventil automobilu na nejnižším nastavení několik dní a neuvědomil si to. Palubní deska obvykle ukazuje nabíjecí jehlu mírně nakloněnou směrem k “nabíjení”, když řídím. Tentokrát, s počáteční baterií napůl vybitou, vycházelo mnohem více proudu. Všiml jsem si, že také nabíjel baterii mého domu mnohem rychleji.

po malé diskusi jsem dostal trochu více dobrých informací z původního plakátu. Má 88 Econoline s továrně akumulátoru oddělovací relé a alternátor, takže jsem byl schopen uvařit ilustrace, které byly alespoň přiměřeně specifické pro konkrétní vozidlo.

původně jsem chtěl chytit pár ilustrací pro to, aby to dávalo trochu větší smysl, ale po drhnutí na internetu, aby zjistili, jestli někdo už měl právo ilustrace, nikdo neudělal. Není divu, že nikdo obvykle nechápe, jak to funguje. Můžete najít ilustrací celý den napětí baterie během nabíjení nebo vybíjení, ale nikdy jsem nenašel graf napětí (v konkrétní úroveň nabití), který se mění v závislosti na tom, jak moc aktuální stavíte nebo vytažení právě v té chvíli, což je to, co musíte pochopit.

udělal jsem dost lovu, aby se ujistil, že moje informace jsou správné, a prostě udělal své vlastní ilustrace po práci jednoho večera.

jak funguje každý kus systému sám o sobě?

předtím, Než to dává smysl, musíte být schopni vidět, jak se každý kus chová za různých elektrických spotřebičů, ale existuje mnoho proměnných, které věci změnit. Tyto ilustrace nejsou *přesné* za řekněme na konkrétní nastavení, ale jsou to “správně” pro stock 2G alternátoru a startovací baterii dostanete v E-150 z celého 1987-1994 nebo tak, a doufejme, že prostě dost dobrý, aby vysvětlit pojem.

alternátor

většina grafů pro ty ukazuje maximální výstupní proud, který můžete získat v závislosti na alternátoru nebo otáčkách motoru, což nám opravdu moc nepomůže. To, co opravdu potřebujete vidět, je to, co váš alternátor udělá při pevné cestovní rychlosti, když zvýšíte zatížení.

Na cestovní rychlost, můžete vidět napětí výstup alternátoru je většinou ploché až někde kolem jeho jmenovitého výkonu, a někde po to, jak si dát více zatížení na to, napětí je schopen dát kapky. Pro plochou část grafu regulátor napětí zalomí pole v Alternátoru, aby udržel napětí nahoře. Jakmile je pole v plné síle, to je vše, co máte, a napětí rychle klesá poté, jak zvyšujete poptávku po proudu.

to se mění s tím, jak se mění otáčky motoru. Na volnoběh, s anternator pouze otáčení kolem 2000 OT / min (obvykle asi 3x kliky rychlosti), mezní bod se pohybuje hodně dál doleva. Při cruise bude mít většina Fordů alternátor otáčení kdekoli od 4,000-6,000 OT / MIN, a to je pravděpodobně docela reprezentativní. Pokud jste běží motor rychleji, to znamená tlačit cutoff dále doprava, ale ne o tolik; se dostanete do bodu, kdy veškerý odpor v součásti v podstatě vítězí nad točení alternátoru rychleji. Většina alternátorů Ford je vhodná pro přibližně 16,000-18,000 ot / min, než se věci začnou lámat.

tato křivka není přesná nebo založená na skutečných testovacích datech, protože bohužel nemám žádné a nemohl jsem najít žádné. Tento je založen na informacích pro Samostatně excitované alternátory dostupné v technických textech, a upraveno přidáním chování vhodného pro regulátor napětí. Takže ano, jsem si jistý, že takto vypadá křivka, ale zároveň si nejsem jistý jediným přesným číslem v tomto grafu, protože jsem ho upravil o oční bulvu. Chce se někdo sejít a udělat zkušební stolici alternátoru, abychom mohli získat skutečná čísla?

startovací baterie

další na řadě je to, co vaše startovací baterie dělá na různých aktuálních úrovních.

To bylo těžké najít, a já jsem skončil extrahování to info z nějaké opravdu dobré baterie grafy dát dohromady loď chlapa pro Domácí Power magazine. Tyto grafy baterií jsou ve skutečnosti alespoň založeny na experimentálních datech někoho, takže jsou o něco přesnější než graf alternátoru, který mám výše. Získat tento graf, v podstatě jsem vzal graf na poslední stránce propojeného dokumentu a vzal hodnot na jeden “kousek” na konkrétní stav nabití (90% pro tento první křivka), a pak se upraví na velikost baterie.

Vše na křivky, která se výše uvedených změn s oběma, jak velká je vaše baterie je, a jak vypouštěny to je, takže jsem udělal jeden pro každý z různých situací, potřebujeme se podívat na to, pochopit, jak izolátory a více bateriových bank spolupracovat. Pro tento první, to je za předpokladu, že o 75Ah olověné baterie (v podstatě skupina 65 baterie v Econoline).

když se podíváte vlevo od nuly na spodní straně, je to vybíjecí proud s napájením baterie. Vpravo je nabíjecí proud, s napájením do baterie. Co si můžete přečíst zhruba z tohoto grafu je napětí. Tento graf má o správné napětí čísla pro vaše startovní baterie je 90% nabitá, což je docela normální, jen když vystřelil nahoru dodávku, která seděla na malou chvíli.

nejméně přesná část těchto grafů je kolem 0 proudů. Olověné baterie chování je velmi “fuzzy” v této oblasti, a napětí závisí na spoustě dalších věcí, takže se nemusíte věnovat velkou pozornost na linie, která spojuje nejnižší “nabíjení” a “vybíjení” proudy; to neznamená, že hodně.

nejjednodušší systém: Jedna alternátoru, jeden startovací baterie

Nízké Zatížení

Nyní, pojďme se podívat na první a nejjednodušší kombinace, jen váš alternátor a výchozí baterie. Hned poté, co vystřelíte svou dodávku, alternátor kopne až do 14-14, 5 V nebo tak. Palivové čerpadlo a elektronika vaší dodávky zabírají možná 30A, takže váš systém bude pravděpodobně kolem 14.2 V-musíte nejprve “hádat”, abyste to zjistili – a pak se vraťte a přidejte věci, abyste zjistili, zda váš odhad byl správný.

důležité je vidět, že vaše baterie a alternátor jsou svázány dohromady, takže *musí* být na stejném napětí. Na 14.2 V, alternátor může dát ven asi 42A, a vaše baterie “chce” o 7A za poplatek, takže 14.2 V, by bylo správné, pokud zbytek systému je náročné o 35A. Docela blízko, ale možná ne tak docela dobře odhadnout, jak to můžeme udělat, protože proudy ne zcela vyvážit vaše auto a baterie chcete 37A spolu, a alternátor chce dát ven 42A, takže jsme trochu mimo.

můžu přeskočit krok a říct 14.3 V. vyjde příliš vysoká, takže zkusíme na půli cesty mezi na 14,25 V. Na to, že napětí začne baterie chce, 7.5 A, a van pořád chce 30A ke spuštění, a alternátor chce dát ven 35A. To je docela zatraceně blízko – za pár ampér – tak bych nazval 14.25 odpověď. Je to asi trochu příliš přesné vzhledem k tomu, jak zmanipulované grafy jsou.

Střední Zatížení

s tím, jednoduchý alternátor/baterie combo, pojďme kliky na přední světla a zapnout ventilátor na nízké, nyní můžeme říci, že jsme vychovali naše zatížení z van do 50A. Pojďme hádat 14.1 V a pro napětí systému. Při pohledu na baterie graf, baterie nabíjecí proud je pravděpodobně klesne více jako 6.5 na to napětí, takže celkové zatížení je nyní přibližně 56,5 a. Váš alternátor graf říká, že se to dá 56A na to napětí, tak náš odhad byl dobrý! 56A vycházející z alternátoru se rozdělí na asi 50A jít do dodávky a 6A jít do baterie.

vysoké zatížení

dobře, čas na přetížení alternátoru. Zatáhněte za teplo na max (tyto dmychadla čerpají asi 20A na max), zapněte zadní vzduch a možná vyhřívaná sedadla. Otoč stěrače a všechno rozjeď. Nyní máme v systému asi 90A poptávky. To je způsob, jak více než alternátor dokáže dát o sobě na výše 12V, takže pokud důvěřujete mírně fiktivní graf jsem udělal, váš alternátor, můžete dát jen o 11,5 V při zatížení.

baterie na záchranu! Je to stále připojeno, a pokud by to bylo ve skutečnosti na 11.5 V, opravdu by to vydávalo nějakou šťávu! Co se opravdu stane, je to, že systém se usadí na jakémkoli napětí, Výstupní proud z baterie a alternátoru přidá až 90A.

při pohledu na graf to vypadá jako asi 12.4 V. Na 12.4 V, alternátor může stále chrlit 83A, a vaše baterie bude uhasit zbývající 7A.

Jednoduchý Systém TL;DR

nejprve jsem si vybral jednoduchou situaci, protože tato musí mít smysl, než pochopíte, co se stane, když hodíte druhou baterii s jiným nábojem. V tomto jednoduchém příkladu již máte dvě věci ,které mohou vypnout napájení (alternátor a baterie), které se musí “rozhodnout”, jak sdílet zátěž. Jedná se o to, ve skutečnosti to není tak “rozhodnutí”.”Každá věc má své vlastní přirozené chování, že graf se snaží smysl, a systém má jeden “přírodní zákon”, což je to, že napětí pro všechny kusy se díváme bude vždy stejný (protože jsou přímo spojeny). Proto alternátor a baterie zvýší nebo sníží výkon, dokud se napětí mezi nimi stabilizuje. Je to trochu fyzikální balancování.

Přidání AUX/Dům Battery Bank

Nízké zatížení vozidla, 50% Aux nabití baterie

Nyní, pojďme zpátky do první příklad, kdy jste právě začali dodávku a mít přiměřenou 30A zatížení systému, ale nyní přidáme ve vašem domě baterie. Řekněme, že vaše baterie je 200ah, což odpovídá téměř třem z těchto počátečních baterií-chci věci trochu zveličovat – takže je snazší vidět efekt v různých grafech. Baterie je nabitá pouze 50%, když ji relé izolátoru připojí k alternátoru a startovací baterii, takže její graf vypadá takto.

tvar je opravdu podobné, ale proudy jsou mnohem větší (protože banka je větší) a napětí jsou nižší (protože banka je napůl vybitá). Systém vaší dodávky stále chce asi 30A provozovat své vlastní věci.

takže nyní, když je připojeno relé izolátoru, platí zákon “všechna napětí jsou stejná” pro všechny tři kusy. Abych zjistil, co to udělá, musím znovu uhodnout napětí, abych mohl začít. Mohu udělat vzdělaný odhad a říci, že systém poběží na 13.5 V, což vypadá docela blízko. Pojďme se podívat, na 13.5 V naší alternátor dává o 76A, a naše poptávka je 30A (z elektroniky vozu) plus asi 3A (co většinou účtovány malé baterie chce v napětí) a neuvěřitelných 65A, že naše hladové baterie banka chce v napětí. To je celkové zatížení 98A, mnohem víc, než alternátor vydává, takže jsem očividně uhodl špatně!

pokud to zkusím znovu, vyjde to blíž-ve 13.4V, zatížení 30A auto, ještě asi 3A startovací baterie (příliš malá změna říct z grafu), ale asi 40A na baterii bank. Alternátor může uhasit jen několik dalších zesilovačů, také. Takže zátěž klesá na 73A a kapacita alternátoru se plazí až na 77. V podstatě jsme asi tam; 13,4 V je asi tak přesné, jak můžeme získat s těmito grafy.

s tímto příkladem můžete skutečně vidět, jak se energie rozdělí mezi dvě baterie. Vaše startovací baterie moc nechce; to je příliš plný, aby se mnohem více poplatek na nízké napětí, a napětí je stále příliš vysoká na to, aby vypouštění vůbec. Mezitím je vaše baterie aux hladová a bude nasávat proud, dokud neklesne napětí alternátoru na úroveň, kde je uspokojeno. Jak proud stoupá, napětí alternátoru klesá a jak napětí klesá, “hlad” baterie aux klesá, takže se setkávají uprostřed.

Nízké zatížení vozidla, 50% Aux nabití baterie

Teď, aby viděli, co se děje s vaší výbavy na druhý den, když váš aux banka byla opravdu dolů, tady je křivka pro vaše aux baterie na pouhých 20% poplatek.

To je dost rozdíl, začít sát šťávu z výchozí baterie, stejně jako jsi viděl, i když ne moc, aspoň zatím.

budu hádat 12.7 V první. Při 12.7 V váš alternátor vydává asi 82A, vaše počáteční baterie ve skutečnosti vydává asi 1A. Vaše dodávka stále chce běžet 30A, a vaše baterie aux chce nasát plnou 50A! To je asi docela dobrý odhad na napětí, jsme v pár ampérech všeho, co se sčítá. 83A nebo tak z alternátoru a spustit baterii, a 50 z toho jít do dobíjení pomocné banky.

můžete vidět, kde i malé změny v mých odhadů na výrobu těchto grafů by to čerpat těžší ze startovní baterie.

• Pokud vaše autorádio bylo méně než 20% nabití odešel, že určitě vytáhnout mnohem těžší, od startovací baterii, protože váš alternátor je zcela maximu.
• Moje “křivka alternátoru” mohla být snadno velkorysá i pro tento alternátor nad 70A, protože jsem právě uvařil tu část křivky “okem”, dokud to nevypadalo správně. Na rozdíl od baterií, nemám pro to dobrá tvrdá data, jen dost základních znalostí o tom, jak to funguje vařit graf.
• nejmenší nárůst zatížení ze samotné dodávky nyní přijde téměř přímo z vaší startovací baterie, přičemž nabíjecí proud baterie domu klesá. Alternátor je téměř zcela vyčerpala, takže když vypnete ohřívače pro 10A (pro 40A celkem za dodávku), napětí klesne trochu do 12.68 V, alternátor stále produkuje o 82A, startovací baterie dává o 2A, a vaše aux nabíjecí proud klesá na pouhých 44A (za 84A celkové zatížení). Nezní to jako moc, ale ampérmetry v pomlčkách Ford jsou ve skutečnosti opravdu citlivé a určitě byste to viděli jako velmi znatelné škubnutí jehly.

Na druhou stranu, to jde ukázat, proč byste neměli příliš velké starosti o relé, odpojovač způsobuje vaše aux baterie “mozků” váš start baterie, když auto běží. Musíte opravdu vybít své domácí baterie, než začnou stahovat jakýkoli proud z vašich počátečních baterií, a dokonce i tehdy, je to malý pramínek.

současně můžete vidět, jak dobíjení domácích baterií z opravdu nízkého nabití skutečně funguje z alternátoru. Není to dobrá část na levné.

a co diodový izolátor?

diodový izolátor mění věci, a ne vždy dobrým způsobem. To zaručuje, že váš dům banka nebude tahat poplatek přímo z vaší výchozí banky, když běžíte. Nicméně, jak vidíte z výše uvedených příkladů, to není opravdu velké riziko ani s jednoduchým relé.

co diodový izolátor rozhodně dělá, je změna tvaru křivky alternátoru. Diody mají to, co se nazývá “dopředný pokles napětí”, když pracují. Jedná se v podstatě o pevnou ztrátu napětí, kdykoli teče proud. Chápu, pro většinu alternátoru diody je přibližně 0,9 V.

kompenzovat, “snímání napětí” drát pro váš regulátor napětí je stále připojen na startovací baterie, na straně po proudu diody (nesmí se připojit na aux baterii straně místo). Pokud váš regulátor chce 14.2V, bude to klikové pole na alternátoru vyšší, dokud alternátor nevydá 15.1 v. Tím se vytvoří 14.2 v na spodní straně této diody.

to ovlivňuje výkon alternátoru třemi způsoby:

• přidává zatížení alternátoru. Pokud produkujete 50A, ztrácíte 45W přes diodu, takže to je dalších 45W, které alternátor musí uhasit. To znamená, že váš alternátor bude vždy trochu teplejší.
• snižuje výkon alternátoru, kde regulátor maxuje. Vzhledem k tomu, že je potřeba další pole sílu dodat navíc 0.9V, váš regulátor vyčerpá schopnost přidat další ” kop “při nižším výstupním proudu, takže” spadnete ” z ploché části křivky dříve.
• ztratíte napětí všude nad to ploché místo pro daný proud, takže vaše starosti výkon, když alternátor je na maximu klesá velmi znatelně.

udělal jsem další zmanipulovaný graf, který ukazuje toto chování. Celková křivka není nejpřesnější, ale rozdíl ve výkonu je docela na značce.

původní křivka alternátoru je tečkovaná. Protáhl jsem graf o něco vyšší, aby byly rozdíly lépe vidět. Je to trochu klikaté od 14 do 13V, ale celkově je to asi správné.

jak vidíte, není velký rozdíl, když máte nízké zatížení. Jakmile však vyčerpáte své pole, whoa! Jaký rozdíl. Alternátor, který byl hodnocen na 67A, by nyní pravděpodobně byl hodnocen na přibližně 58A, pokud byste použili stejná kritéria. Ztratíte téměř 5A celou cestu přes rozsah. Všechny vaše ztracené energie jde do 50W+ nebo tak, že vaše dioda je jíst.

to je důvod, proč se mi líbí izolátor relé. Dokonce i při velmi vysokých proudech získáte dobíjení 200Ah banky, která je vyčerpaná, mohu získat nepřetržitý solenoid, který zvládne proud za 40 dolarů. Raději bych utratil další peníze, které byste zaplatili za diodový izolátor (asi 35 $ navíc pro tuto velikost alternátoru), místo toho za mnohem lepší alternátor.

tak co se tady vlastně děje?

Nic v systému opravdu ví, jak na distribuci elektřiny, každý kus jen má své vlastní charakteristiky, a systém bude “balance” přirozeně na cokoliv, co napětí je k dispozici napájení (od alternátoru) uspokojení poptávky (z auta, elektronika, a dvě bateriové banky).

Plus, diodové izolátory jsou ďábel! (Váš počet najetých kilometrů se může lišit)