a fordulat az anya

kaptam egy kiváló vita máshol, hogyan működik a generátorok több akkumulátor bankok és leválasztók. Nem teljesen bonyolult, de sok szót igényel, hogy megpróbálja megmagyarázni és értelme legyen. Miután jó illusztrációkat kerestem az interneten, de nem találtam egyet sem, végül felkaptam a sajátomat, és utána meg akartam tisztítani a válaszomat, kibővíteni, és egy kicsit könnyebbé tenni az olvasást.

a nagyon buta TL;Dr összefoglaló több akkumulátor bankok különböző töltöttségi állapotban, hogy az automatikus elektromos rendszer nagyon szocialista. “Mindegyikből (generátorból) képességeinek megfelelően, mindegyikből (akkumulátorból) az igényeinek megfelelően.”Ez igaz a kis csípésekre, függetlenül attól, hogy az izolátor relé vagy dióda is.

mi történik pontosan, ha egy generátor két akkumulátort tölt?

olyan helyzetben, amikor az indító akkumulátorhoz egy kiegészítő akkumulátor van csatlakoztatva, köztük egy leválasztóval, hogyan reagál a generátor szabályozója? Tegyük fel, hogy az indító akkumulátor teljes töltéssel (12.7 v) van, és az aux akkumulátor fél töltéssel(12.0 v)

megértésem szerint a szabályozó valami feszültséget látna a kettő között, mondjuk 12.3 v-ot, és továbbra is nagyfeszültséget helyez el, ahelyett, hogy feltöltené a károsodást.

teljesen ki van kapcsolva a megértésem?

…

tegyük fel, hogy az indító akkumulátor 95%, a ház akkumulátora pedig 50%. Annak érdekében, hogy az áram eljusson a ház akkumulátorához, át kell haladnia az indító akkumulátoron. Mivel az indító akkumulátor még mindig alacsonyabb kapacitású, mint amennyit a generátor ad, hogyan nem vesz be semmit?

ez a kérdés valójában azért merült fel, mert napokig a legalacsonyabb beállításon hagytam az autó fűtőberendezését, és nem vettem észre. Általában a műszerfalon látható, hogy a töltőtű kissé a töltés felé billent, amikor vezetek. Ezúttal, amikor az indító akkumulátor félig lemerült, sokkal több áramot adott ki. Azt vettem észre, hogy sokkal gyorsabban töltötte fel a ház akkumulátorát is.

egy kis beszélgetés után egy kicsit több jó információt kaptam az eredeti poszterről. Van egy 88 Econoline gyári akkumulátor leválasztó relével és generátorral, így képes voltam szakácsokat készíteni, amelyek legalább ésszerűen specifikusak voltak egy adott járműre.

eredetileg szerettem volna megragadni néhány illusztrációt, hogy egy kicsit értelmesebb legyen, de miután átnéztem az internetet, hogy lássam, van-e már valakinek megfelelő illusztrációja, senki sem tette. Nem csoda, hogy általában senki sem érti, hogyan működik ez a cucc. Megtalálható illusztrációk egész nap az akkumulátor feszültsége töltés közben vagy kisütéskor, de soha nem találtam a feszültség diagramját (egy adott töltési szinten), mivel az attól függően változik, hogy mennyi áramot helyez be vagy húz ki abban a pillanatban, amit meg kell értened.

eleget vadásztam, hogy megbizonyosodjak arról, hogy az információim helyesek, és egy este munka után elkészítettem a saját illusztrációimat.

hogyan működik a rendszer minden egyes darabja önmagában?

mielőtt ennek értelme lenne, látnia kell, hogy az egyes darabok hogyan működnek különböző elektromos terhelések alatt, de sok változó megváltoztatja a dolgokat. Ezek az illusztrációk nem* pontosak * egy adott beállításhoz képest, de “megfelelőek” az 2G generátorhoz és az e-150-ben az 1987-1994 körül, és remélhetőleg elég jó ahhoz, hogy elmagyarázza a koncepciót.

generátor

azoknak a grafikonoknak a többsége a generátor vagy a motor fordulatszámától függően elérhető maximális kimeneti áramot mutatja, ami nem igazán segít nekünk. Amit igazán látnia kell, az az, hogy a generátor mit fog tenni rögzített utazási sebességgel, amikor növeli a terhelést.

utazósebességnél láthatja, hogy a generátor feszültségkimenete többnyire lapos, valahol a névleges kimenet körül, és valahol utána, ahogy nagyobb terhelést tesz rá, csökken a feszültség, amelyet képes kioltani. A grafikon lapos részéhez, a feszültségszabályozó a mezőt felfelé forgatja a generátorban, hogy a feszültség fennmaradjon. Miután a mező teljes erővel van, ez minden, és a feszültség gyorsan csökken, miután növeli az áram iránti igényt.

ez a motor fordulatszámának változásával változik. Alapjáraton, amikor az anternator csak körülbelül 2000 fordulat / perc sebességgel fordul (általában körülbelül 3x forgattyúsebesség), a vágási pont sokkal távolabb mozog balra. A cruise-nál a legtöbb Ford-nál a generátor bárhol 4000-6000 fordulat / perc sebességgel forog, és ez valószínűleg elég reprezentatív. Ha fut a motor gyorsabb, ez nem nyomja a cutoff tovább jobbra, de nem annyira; kapsz egy pont, ahol az összes ellenállást a komponensek alapvetően nyer ki forog a generátor gyorsabb. A legtöbb Ford generátor körülbelül 16 000-18 000 fordulat / perc sebességgel jó, mielőtt a dolgok elkezdenek törni.

ez a görbe nem pontos, vagy valós tesztadatokon alapul,mert sajnos nincs, és nem találtam. Ez a mérnöki szövegekben elérhető, külön gerjesztett generátorokra vonatkozó információkon alapul,és a feszültségszabályozóhoz megfelelő viselkedés hozzáadásával módosítva. Tehát igen, biztos vagyok benne, hogy így néz ki a görbe, de ugyanakkor nem, nem vagyok biztos abban, hogy egyetlen pontos szám sem szerepel ezen a grafikonon, mivel szemgolyóval állítottam be. Akar valaki egy generátor próbapadot csinálni, hogy valós számokat kapjunk?

indító akkumulátor

a következő lépés az, amit az indító akkumulátor különböző aktuális szinteken végez.

ez volt a nehéz része, hogy megtalálják, és végül kitermelése ezt az információt néhány nagyon jó akkumulátor grafikonok össze egy hajó srác a Home Power magazin. Ezek az akkumulátor grafikonok valójában legalább valaki kísérleti adatain alapulnak, tehát egy kicsit pontosabbak, mint a fenti generátor grafikon. Ennek a grafikonnak a megszerzéséhez lényegében a csatolt dokumentum utolsó oldalán lévő diagramot vettem, és az értékeket egy “szeleten” vettem egy adott töltési állapotban (90% az első görbe esetében), majd az akkumulátor méretéhez igazítottam.

a fenti görbén minden megváltozik mind az akkumulátor nagyságával, mind pedig a lemerülésével, ezért készítettem egyet a különböző helyzetekhez, amelyeket meg kell vizsgálnunk, hogy megértsük, hogyan működnek együtt az izolátorok és a több akkumulátorbank. Ehhez az elsőhöz körülbelül egy 75ah ólom-sav akkumulátort feltételez (alapvetően a 65-ös csoport akkumulátora egy Econoline-ban).

ahogy az alján lévő nullától balra néz, ez a kisülési áram, az akkumulátor tápellátásával. A jobb oldalon a töltési áram, az áramellátás az akkumulátorba kerül. Amit nagyjából el lehet olvasni erről a diagramról, az a feszültség. Ez a diagram körülbelül a megfelelő feszültségszámokat tartalmazza ahhoz, hogy az indító akkumulátor 90% – ban feltöltődjön, ami elég normális, ha csak egy kisteherautót lőtt fel, amely egy ideig ült.

ezeknek a diagramoknak a legkevésbé pontos része a 0 áram körül van. Az ólom-sav akkumulátor viselkedése nagyon ” fuzzy “ezen a területen, és a feszültség sok más dologtól függ, ezért ne fordítson nagy figyelmet arra a vonalra, amely összeköti a legalacsonyabb” töltési “és” kisütési ” áramokat; ez nem sokat jelent ott.

a legegyszerűbb rendszer: egy generátor, egy indító akkumulátor

alacsony terhelés

most nézzük meg az első és legegyszerűbb kombinációt, csak a generátort és az indító akkumulátort. Miután felgyújtotta a furgont, a generátor 14-14, 5 V-ig rúg. A furgon üzemanyag-szivattyúja és elektronikája talán 30A-t vesz igénybe, így a rendszer valószínűleg 14,2 V körül lesz-először “kitalálnia” kell, hogy kitalálja ezt, majd menjen vissza, és adja hozzá a dolgokat, hogy megnézze, hogy a találgatás helyes volt-e.

fontos látni, hogy az akkumulátor és a generátor össze van kötve, tehát *ugyanazon a feszültségen kell lenniük. 14,2 V-nál a generátor körülbelül 42a-t képes kioltani, az akkumulátor pedig körülbelül 7A értékű töltést “akar”, tehát 14,2 V lenne megfelelő, ha a rendszer többi része akkor körülbelül 35A-t igényel. Elég közel, de talán nem túl jó tipp, mivel az áramok nem igazán egyensúlyoznak – az autó és az akkumulátor együtt akar 37A-t, a generátor pedig 42A-t akar kioltani, szóval egy kicsit le vagyunk.

átugorhatok egy lépést, és azt mondhatom, hogy az 14.3 V túl magas, ezért próbáljuk meg félúton az 14.25 V között. ezen a feszültségen az indító akkumulátor 7.5 A – t akar, és a furgon még mindig azt akarja, hogy az 30a működjön, és a generátor az 35A – t akarja.ez elég közel van-néhány erősítőn belül -, így hívnám az 14.25 választ. Valószínűleg egy kicsit túl pontos, figyelembe véve, hogy a diagramok mennyire fel vannak szerelve.

közepes terhelés

most ezzel az egyszerű generátor/egy akkumulátor kombinációval hajtsuk be a fényszórókat, és kapcsoljuk be a ventilátort alacsonyan; most azt mondjuk, hogy a furgonról 50A-ra emeltük a terhelést. tegyük fel, hogy a rendszer feszültsége 14,1 V. Az akkumulátor diagramját tekintve az akkumulátor töltési áram valószínűleg több mint 6,5 A-ra csökken ezen a feszültségen, tehát a teljes terhelés most körülbelül 56,5 A. A generátor grafikonja szerint körülbelül 56A-t bocsát ki ezen a feszültségen, tehát tippünk jó volt! A generátorból kilépő 56a körülbelül 50A-ra oszlik, a furgonhoz, a 6a pedig az akkumulátorhoz.

nagy terhelés

Oké, ideje túlterhelni a generátort. Forgassa el a hőt max-on (ezek a fúvók körülbelül 20A-t húznak max-on), kapcsolja be a hátsó levegőt, és talán fűtött üléseket. Kapcsold be az ablaktörlőket, és kezdj el mindent. Most körülbelül 90A kereslet van a rendszerben. Ez sokkal több, mint amennyit a generátor önmagában 12 V felett képes kioltani, tehát ha megbízik az általam készített kissé kitalált diagramban, akkor a generátor csak körülbelül 11,5 V-ot képes kioltani ezen a terhelésen.

akkumulátor a mentéshez! Még mindig csatlakoztatva van, és ha valóban 11,5 V-on lenne, akkor valóban egy kis gyümölcslevet adna ki! Valójában az fog történni, hogy a rendszer leülepszik bármilyen feszültségen, amit az akkumulátorból és a generátorból származó kimeneti áram kitesz 90A-ra.

a diagramot nézve ez nekem körülbelül 12,4 V-nak tűnik. 12,4 V-nál a generátor még mindig ki tudja forgatni a 83A-t, az akkumulátor pedig a fennmaradó 7A-t fogja eloltani.

a Simple System TL;DR

először az egyszerű helyzetet választottam, mert ennek értelmesnek kell lennie, mielőtt megértené, mi történik, ha egy másik akkumulátor-bankot dob be egy másik töltéssel. Ebben az egyszerű példában már van két dolog, ami eloltja az energiát (generátor és akkumulátor), amelyeknek “el kell dönteniük”, hogyan kell megosztani a terhelést. A dolog, ez nem igazán annyira ” döntés. Minden dolognak megvan a maga természetes viselkedése, amit a diagram megpróbál értelmezni, és a rendszernek van egy “természeti törvénye”, ami az, hogy a vizsgált darabok feszültsége mindig ugyanaz lesz (mert közvetlenül kapcsolódnak egymáshoz). Ezért a generátor és az akkumulátor növeli vagy csökkenti a kimenetet, amíg a feszültség stabilizálódik közöttük. Ez egy kis fizikai egyensúlyozás.

aux/Ház akkumulátor Bank hozzáadása

alacsony járműterhelés, 50% aux akkumulátor töltés

most térjünk vissza az első példához, ahol éppen elindította a furgont, és ésszerű 30A rendszerterheléssel rendelkezik, de most hozzáadjuk a ház akkumulátorait. Tegyük fel, hogy az akkumulátor bankja 200ah, ami megegyezik a kezdő akkumulátorok majdnem három méretével – kicsit eltúlozni akarom a dolgokat, így könnyebb látni a hatást a különböző diagramokban. Az akkumulátor bankja csak 50% – ban töltődik fel, amikor a leválasztó relé csatlakoztatja a generátorhoz és az indító akkumulátorhoz, így a diagramja így néz ki.

a forma valóban hasonló, de az áramok sokkal nagyobbak (mert a bank nagyobb), a feszültségek pedig alacsonyabbak (mert a bank félig lemerült). A furgon rendszere még mindig azt akarja, hogy a 30A a saját cuccait futtassa.

tehát most, hogy a leválasztó relé csatlakoztatva van, a “minden feszültség azonos” törvény mindhárom darabra vonatkozik. Hogy kitaláljam, mit fog csinálni, újra meg kell találnom a feszültséget az induláshoz. Tippelhetek, és azt mondhatom, hogy a rendszer 13,5 V-on fog működni, ami elég közelinek tűnik. Lássuk, 13,5 V-nál a generátor körülbelül 76a-t bocsát ki, és igényünk 30A (az autó elektronikájából), plusz körülbelül 3a (amit a leginkább feltöltött kis akkumulátor akar ezen a feszültségen) és egy óriási 65a, amit éhes akkumulátorbankunk akar ezen a feszültségen. Ez összesen 98A terhelés, sokkal több, mint amennyit a generátor kiad, tehát nyilvánvalóan rosszul sejtettem!

ha újra megpróbálom, közelebb jön ki – 13-kor.4V, a terhelés 30A autó, még mindig körülbelül 3A indító akkumulátor (túl kicsi a változás, hogy megmondja a diagramról), de körülbelül 40A az akkumulátor bank. A generátor csak még néhány erősítőt képes kioltani, is. Tehát a terhelés 73A-ra csökken, a generátor kapacitása pedig talán 77-re kúszik. Alapvetően körülbelül ott vagyunk; a 13,4 V körülbelül olyan pontos, mint amennyit ezekkel a diagramokkal elérhetünk.

ezzel a példával valóban láthatja, hogyan oszlik meg az energia a két akkumulátorbank között. Az indító akkumulátor nem akar sokat; túl tele van ahhoz, hogy sokkal több töltést vegyen fel ilyen alacsony feszültség mellett, és a feszültség még mindig túl magas ahhoz, hogy egyáltalán lemerüljön. Eközben az AUX akkumulátora éhes, és csak addig szívja be az áramot, amíg a generátor feszültségét olyan szintre csökkenti, ahol elégedett. Az áram növekedésével a generátor feszültsége csökken, a feszültség csökkenésével pedig az aux akkumulátor “éhsége” csökken, így középen találkoznak.

alacsony járműterhelés, 50% aux akkumulátor töltöttsége

most, hogy megnézze, mi történt a berendezéssel a minap, amikor az aux bank valóban le volt állítva, itt van egy görbe az aux akkumulátorához, csak 20% – os töltéssel.

ez elég különbség ahhoz, hogy elkezdjen szívni a levet az indító akkumulátorból, ahogy látta, bár még nem sok.

először 12,7 V-ot fogok kitalálni. 12,7 V-nál a generátor körülbelül 82A-t bocsát ki, az indító akkumulátor valójában körülbelül 1a-t bocsát ki. A furgonja továbbra is azt akarja, hogy a 30A működjön, az aux akkumulátor pedig egy teljes 50A-t akar felszívni! Ez valószínűleg nagyon jó találgatás a feszültségről, pár amperen belül vagyunk minden összeadásától. 83A-t a generátorból és indítóakkumulátorból, és 50-et a Tartalékbank feltöltésére.

láthatja, hogy a Grafikonok készítésével kapcsolatos találgatásaimban még a kis változások is megnehezítik a kezdő akkumulátort.

• ha az aux töltöttsége kevesebb, mint 20% maradt, akkor határozottan sokkal erősebben húzza ki az indító akkumulátort, mivel a generátor teljesen lemerült.
• a “generátor görbe” könnyen lehetett volna nagylelkű, hogy a generátor felett 70A is, mivel én csak szakács, hogy része a görbe” szemmel”, amíg nem nézett ki jobb. Az akkumulátorokkal ellentétben nincs jó kemény adatom ehhez, csak annyi alapvető ismeret, hogy hogyan működik egy diagram szakácsa.
• maga a kisteherautó terhelésének legkisebb növekedése szinte egyenesen az indító akkumulátorból származik, a ház akkumulátorának töltési áramának csökkenésével. A generátor szinte teljesen kimerül, tehát ha a fűtőtesteket 10A-ra kapcsolja ki (a furgon összesen 40A-ra), a feszültség egy kicsit 12,68 V-ra csökken, a generátor még mindig körülbelül 82A-t termel, az indító akkumulátor körülbelül 2A-t bocsát ki, és az aux töltési áram csak 44A-ra csökken (84A teljes terhelés esetén). Nem hangzik soknak, de a Ford kötőjelek ampermérői valóban nagyon érzékenyek, és ezt határozottan észrevehető tűhúzásnak látná.

másrészt ez megmutatja, miért nem kell túl sokat aggódnia egy relé leválasztó miatt, amely miatt az aux akkumulátorok “lemerítik” az indító akkumulátort, amikor az autó jár. Nagyon le kell ürítenie a ház akkumulátorait, mielőtt még áramot kezdenének kihúzni az indító akkumulátorokból, és még akkor is, ez egy apró csepegés.

ugyanakkor láthatja, hogy a ház akkumulátorainak újratöltése egy nagyon alacsony töltéssel valóban működik-e a generátorból. Nem egy jó része, hogy olcsó ki.

mi a helyzet a dióda leválasztóval?

a dióda leválasztó megváltoztatja a dolgokat, és nem mindig jó módon. Ez nem garantálja, hogy a ház bank nem húzza díjat közvetlenül a kezdő bank, amikor fut. Amint azonban a fenti példákból látható, ez még egy egyszerű relével sem igazán nagy kockázat.

a dióda leválasztó határozottan megváltoztatja a generátor görbéjének alakját. A diódák úgynevezett” előre feszültségesés”, amikor dolgoznak. Ez alapvetően rögzített feszültségveszteség, amikor áram folyik. Megértem, hogy a legtöbb generátor dióda esetében ez körülbelül 0,9 V.

ennek kompenzálására a feszültségszabályozó “feszültségérzékelő” vezetéke továbbra is az indító akkumulátornál van rögzítve, a dióda alsó oldalán (Ne csatlakoztassa az aux akkumulátor oldalán). Ha a szabályozó akar 14.2V, a generátor mezőjét magasabbra fogja forgatni, amíg a generátor 15,1 V-ot nem bocsát ki.ez 14,2 V-ot eredményez a dióda lefelé irányuló oldalán.

ez háromféleképpen befolyásolja a generátor teljesítményét:

• ez növeli a generátor terhelését. Ha 50A-t gyárt, 45W-ot veszít a dióda átlépésekor, tehát ez egy másik 45W, amelyet a generátornak ki kell oltania. Ez azt jelenti, hogy a generátor mindig kissé melegebben fog működni.
• csökkenti a generátor kimenetét ott, ahol a szabályozó kialszik. Mert extra erőtér kell az extra 0 ellátásához.9V, a szabályozó elfogy a képesség, hogy extra ” rúgás “alacsonyabb kimeneti áram, így” leesik ” a lapos része a görbe korábban.
• egy adott áram esetén mindenhol elveszíti a feszültséget a lapos pont felett, így a generátor maximális töltési teljesítménye nagyon mérhetően csökken.

készítettem egy másik manipulált táblázatot, amely ezt a viselkedést mutatja. A teljes görbe nem a legpontosabb, de a teljesítménybeli különbség meglehetősen markáns.

az eredeti generátor görbe pontozott. Kicsit magasabbra nyújtottam a grafikont, hogy a különbségek könnyebben láthatók legyenek. Ez egy kicsit squiggly származó 14 A 13v, de összességében ez körülbelül jobb.

mint látható, nincs sok különbség, ha van egy kis terhelés. Azonban, ha már maxed ki a területen, whoa! Micsoda különbség. A generátor volt eddig 67A valószínűleg eddig körülbelül 58A most, ha ugyanazt a kritériumot. Majdnem 5A-t veszít a tartományon keresztül. Minden elveszített energia megy a 50w+, vagy úgy, hogy a dióda eszik.

ezért szeretem a leválasztó reléket. Még a nagyon nagy áramok kapsz újratöltés egy 200ah bank, amely leeresztett utat le, tudok egy folyamatos duty mágnesszelep, amely kezeli a jelenlegi $ 40 felsők. Én sokkal inkább költeni az extra pénzt, amit fizetni egy dióda leválasztó (körülbelül $35 extra minimum erre generátor mérete) felé sokkal jobb generátor helyett.

tehát mi folyik itt valójában?

a rendszerben semmi sem tudja igazán, hogyan kell elosztani az áramot, minden darabnak megvan a saját teljesítményjellemzője, és a rendszer természetesen “kiegyensúlyozza” azt a feszültséget, amely a rendelkezésre álló ellátást (a generátorból) kielégíti (az autó elektronikájából és a két akkumulátorbankból).

plusz, dióda izolátorok az ördög! (A futásteljesítmény változhat)