Jaký je startovací proud autobaterie a jak ovlivňuje její výkon?

Jedním z důležitých parametrů, na který musíte při nákupu baterie dávat pozor, je studený startovací proud (rozběhový proud). Aby byl výběr bezchybný a vědomý, musíte jasně pochopit, na čem tato vlastnost závisí a co ovlivňuje.

Jak se měří startovací proud a na čem závisí?

Abyste pochopili, jaký je startovací proud baterie, můžete provést myšlenkový experiment. Nechť je tam 12voltová baterie, na jejíž svorky je připojena proměnná zátěž (potenciometr, odporový zásobník atd.) a ampérmetr pro sledování proudu.

Pokud změníte odpor, pak se proud podle Ohmova zákona pro část obvodu také změní v nepřímém poměru:

Takže při zatěžovacím odporu 10 Ohmů bude proud 12/10 = 1,2 ampér, při 6 Ohmech 2 ampéry atd. Je snadné si všimnout, že při nízkých odporech (méně než 1 Ohm) budou proudy velké. Pro 0,2 Ohm bude hodnota 60 A, pro 0,1 – již 120 A. Při nulovém zatížení (režim zkratu) bude vypočítaný proud nekonečný.

Pokud se experiment provádí se skutečným vybavením (ve skutečnosti to nestojí za to), bude to patrné proud při velkém zatížení je znatelně menší než vypočítaný a i při zkratu má zcela konečnou hodnotu. Zde se totiž nebere v úvahu ještě jeden prvek – vnitřní odpor baterie.

Při malých zatíženích (při velkých vnějších odporech, kdy R je mnohem větší než r) lze tuto hodnotu zanedbat a při zvýšení zatížení se hodnota R stane srovnatelnou s r. A budete muset použít Ohmův zákon pro celý obvod:

I=E*(R+r)Kde E – EMF baterie. Pro jasnost, s určitým zjednodušením, r může být reprezentováno jako odpor připojený ke svorkám baterie uvnitř pouzdra

• na R=0 (zkrat) vnitřní odpor omezí zkratový proud na I=E*r;
• r určuje výkon baterie – čím nižší je vnitřní odpor, tím vyšší je maximální proud a nižší úbytek napětí při zatížení;
• při zátěži se napětí na svorkách sníží o hodnotu I*r (pokud je odpor zátěže roven vnitřnímu odporu, pak bude na svorkách baterie pouze poloviční napětí).

Abychom to shrnuli, zapínací proud se rovná nejvyššímu proudu, který může baterie dodat zátěži. Tato hodnota je dána baterií při zkratu a závisí na výkonu baterie. Výkon zase závisí na technologii výroby baterií. V praxi se totiž musí brát v úvahu další faktory.

Co ovlivňuje

Úkolem baterie je přinutit startér, což je stejnosměrný elektromotor, aby protáčel motor při dané frekvenci. To vyžaduje určitou mechanickou sílu, která závisí na:

1. Z výkonu (objemového objemu) motoru automobilu.
2. Na stav rotujících a třecích jednotek (ložisek atd.).
3. Tloušťka oleje (čím chladnější je mazivo, tím je hustší, tím větší je síla potřebná k protáčení) – v chladném počasí je potřeba větší výkon, a tedy vyšší proud.

Jak správně používat zátěžovou vidlici k testování baterie

Startér přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii (s přihlédnutím k účinnosti), přičemž:

• spotřebovaný elektrický výkon se rovná P=U*I, to znamená, že čím větší proud, tím větší točivý moment, tím větší mechanické zatížení hřídele může startér otáčet;
• skutečný spotřebovaný startovací proud je určen mechanickým zatížením hřídele.

Pokud zatížení hřídele neumožňuje otáčení motoru spouštěče, tento režim se blíží režimu zkratu.

Nejdůležitější je, že kromě proudu je elektrický výkon určen napětím, které, jak již bylo zmíněno, při zátěži klesá. Proto je tento ukazatel také normalizován. Je také nutné počítat s tím, že při vypouštění proudu dochází v baterii k elektrochemickým procesům, tedy při takovém zatížení se baterie vybíjí, a to celkem rychle. Čím vyšší je zatížení, tím kratší je doba uvolnění proudu. Proto se při definování konceptu startovacího proudu používají tři parametry:

• skutečný proud;
• pokles napětí;
• maximální doba dodání energie.

Různé země mají různé standardy. Například v Rusku a Německu musí baterie produkovat deklarovaný studený startovací proud po dobu 30 sekund s úbytkem napětí alespoň 9 voltů. Měření musí být prováděno při okolní teplotě minus 18 stupňů C. Tyto požadavky jsou poměrně přísné ve srovnání se standardy zbytku Evropy a USA. Tam probíhají měření za kratší dobu a je povolen větší úbytek napětí. To je třeba vzít v úvahu při nákupu baterie a podívat se na geografickou polohu výrobce.

Maximální deklarovaný studený startovací proud baterie v reálných podmínkách může být dále omezen. Chcete-li to provést, musíte vzít v úvahu schéma připojení mezi startérem a baterií.

Je zřejmé, že když motor nastartuje, startovací proud teče podél cesty:

• kladný kontakt svorky baterie;
• kladný vodič baterie;
• kontakty solenoidového relé;
• vodič od relé ke startéru;
• kontakt mezi skříní startéru a karoserií vozidla;
• karoserie;
• záporný kabel baterie;
• záporný kontakt baterie.

Daný ekvivalentní obvod vypadá takto:

Odpor Rprov zohledňuje celkový odpor všech vodičů (vodiče, karoserie) a Rcont je součet odporů všech kontaktů (baterie, startéru, solenoidového relé atd.). Odpor všech vodičů dostatečného průřezu (alespoň 16 mmXNUMX) je maximálně několik tisícin ohmua neovlivňuje startovací proud baterie, dokud nedosáhne úrovně několika tisíc ampér (ve skutečnosti takové proudy neexistují). Kontakty však mohou během provozu oxidovat a ušpinit se. Výpočty ukazují, že i při celkovém přechodovém odporu 0,1 Ohm (to je velmi malá hodnota pro svorkové a svorkové spoje) nemůže provozní proud pro startování za studena překročit 120 ampér. V mnoha případech již tato hodnota nestačí ke spolehlivému nastartování motoru stroje. Proto je nutné sledovat stav kontaktů silového obvodu a neprodleně je očistit od oxidů a nečistot.

Jak zjistit startovací proud baterie

Startovací proud je uveden na typovém štítku baterie nebo v technické dokumentaci k baterii. Na domácích bateriích lze údaj jasně okomentovat. Na dovážených bateriích je obvykle uveden ve formě největšího počtu ampér a standardního označení.

Jaký je nejlepší startovací proud pro baterii?

Startovací proud baterie musí být zvolen z následujících úvah:

1. U osobního automobilu s olejem správně zvoleným pro klimatické podmínky bude provozní proud při startu 250. 270 ampér.
2. U vozů s výkonným benzínovým motorem je potřeba počítat s 300..320 ampéry.
3. Pro dieselové motory – nejméně 300..350 ampér.

K těmto číslům je nutné přičíst alespoň 20 %, aby byla rezerva na změny podmínek startu.

Je možné nainstalovat baterii s vysokým proudem

Je zřejmé, že baterie s velkým deklarovaným startovacím proudem může snadno produkovat nižší provozní proud (ale ne naopak). Překročení tohoto parametru vytváří určitou bezpečnostní rezervu a také jistotu, že napájecí zdroj nevypadne v žádném mrazu. Na druhou stranu, za všechno se musí platit. Včetně, doslova – baterie s vyšším výkonem jsou dražší. Je třeba také vzít v úvahu, že na jedné straně neexistuje striktní závislost kapacity na aktuálním výkonu, ale v rámci každé technologie je stále patrný obecný trend. V průměru platí, že čím větší výkon při stejných rozměrech, tím menší kapacita. Proto musíte pochopit, který parametr vyžaduje rezervu – kapacitu nebo proudový výstup.

Stručně shrnuto, startovací proud určuje spolehlivost startování motoru. Důležitý je ale také výběr mazacího oleje v souladu s klimatickými teplotami a také stavem elektrického systému vozidla. Pokud se o to nepostaráte, nemusí vás v zimě zachránit ani ta nejvýkonnější baterie.