Генератор дает перезаряд: Почему может идти перезаряд аккумулятора автомобиля. 5 Главных причин

Перезаряд аккумулятора от генератора, прыгает и повышенное напряжение в бортовой сети автомобиля

Многие автовладельцы сталкиваются с ситуацией, когда после запуска мотора бортовой компьютер или один из приборов начинает показывать, что происходит перезаряд аккумулятора.

Последствия такой ситуации самые разные и зависят от того, насколько напряжение в бортовой сети превышает номинальное.

Незначительно повышенные параметры негативно скажутся только на аккумуляторе (закипание электролита с последующим его испарением), а вот если напряжение, идущее от генератора, будет превышать норму сильно, то могут выйти из строя электропотребители.

В любом случае перезаряд – явление, которое необходимо устранить, иначе оно не лучшим образом скажется на сроке службы аккумулятора и электроприборах.

Дальше мы разберем почему генератор выдает большее напряжение на 16, 17 вольт в бортовую сеть автомобиля, причина по которым U прыгает и как их устранить.

Схема подзарядки АКБ

Для общего понимания причин перезаряда сначала рассмотрим схему цепи зарядки аккумулятора. И хоть на разных авто она конструктивно отличается, но общий принцип построения одинаков.

Эта цепь в себя включает:

1. Генератор.
2. Выпрямительный блок (диодный мост).
3. Реле-регулятор.
4. Блок предохранителей.
5. Замок зажигания.
6. Контрольная лампа заряда.
7. АКБ.

Работает система подзарядки на примере ВАЗ 2106 и других автомобилей из серии «ВАЗ классика» следующим образом:

1. После запуска силовой установки, посредством ременной передачи коленчатый вал начинает вращать ротор генератора, в результате чего этот узел вырабатывает электроэнергию.
2. Поскольку автомобильные генераторы – переменного тока, то выработанная энергия поступает в выпрямительный блок, где переменный ток преобразуется в постоянный.
3. После выпрямительного блока электроэнергия поступает на реле-регулятор, в задачу которого входит подержание вольтажа в заданном диапазоне.
4. После регулятора электрическая энергия по цепи проходит через блок предохранителей, замок зажигания и контрольную лампу заряда, далее возвращается на вывод генератора, а уже с него подается на аккумулятор.

Подробная схема показана ниже.

Особенности работы цепи или почему может прыгать напряжение генератора

Выше указана общая схема цепи, без подробностей, но ее достаточно для понимания, как все работает. Теперь об особенностях работы подзарядки батареи.

Генератор самостоятельно не может регулировать параметры вырабатываемой электроэнергии, поэтому выходное напряжение из него варьируется (прыгает), причем в значительном диапазоне, зависит оно от оборотов коленчатого вала и нагрузки в бортовой цепи.

То есть, перезаряд аккумулятора, по сути, присутствует постоянно, пока генератор вырабатывает электроэнергию.

Чтобы аккумулятор принял заряд нужно подать на него вольтаж чуть больше, чем номинальный показатель самой батареи. На разных авто входное напряжение на аккумуляторе отличается, но в целом, этот показатель находится в диапазоне 13,9-14,5 В.

Именно при таком вольтаже батарея может «взять» заряд. Если вольтаж будет ниже, то будет недозаряд АКБ, а выше – перезаряд. Обе ситуации негативно сказываются на аккумуляторе.

Генератор же выдает вольтаж с большим значением, и чтобы поддерживать его в цепи в нужных рамках, в схему и включен реле-регулятор.

На одних моделях этот элемент входит в конструкцию генератора и совмещен с щеточным узлом (наиболее распространенная конструкция) или является отдельным узлом (встречается, к примеру, на ВАЗ классического семейства).

По сути, реле-регулятор – единственный элемент, отвечающий за то, чтобы в бортовой сети вольтаж соответствовал норме и не возникал перезаряд, причем с учетом нагрузки, создаваемой в бортовой сети при включении электропотребителей.

Причины перезаряда и повышенного напряжения в бортовой сети автомобиля

Неисправность реле-регулятора – самая частая причина перезаряда аккумулятора.

Из-за поломки этот узел перестает выполнять свои функции и «пропускает» все напряжение, вырабатываемое генератором в бортовую цепь, а оно может достигать 16 и даже  25 В. Естественно, ни один электроприбор в авто не рассчитан на такой вольтаж, поэтому элементы бортовой сети начинают перегорать.

Поломка регулятора бывает частичной или полной. В первом случае этот элемент все же выполняет свои функции, но «пропускает» напряжение чуть большего значения, чем нужно (к примеру, 16 вольт).

В этом случае выявить перезаряд аккумулятора можно только по показаниям измерительных приборов или бортового компьютера. Электропотребители же от такого напряжения практически «не страдают», а вот на состояние АКБ даже такое напряжение влияет негативно – при постоянном процессе батарея «выкипает» и выходит из строя.

При полной же неисправности реле-регулятора, высокие показатели (свыше 16 В) начинают выводить из строя потребители – первыми перегорают лампочки и предохранители, затем иные приборы. Значительное превышение вольтажа может стать причиной возгорания электропроводки.

Несмотря на то, что частичная поломка реле значительной угрозы бортовой сети авто не несет (за исключением аккумулятора), игнорировать ее не нужно, поскольку она в любой момент может перерасти в полный выход элемента из строя.

Поскольку реле-регулятор – единственный элемент, исключающий перезаряд аккумулятора, многие автолюбители при обнаружении повышенного напряжения в бортовой сети сразу же проводят замену этого узла.

Вот только помогает установка нового регулятора не всегда, часто проблема остается. Естественно, подозрения в этом случае падают на генератор. Этот узел действительно может давать перезаряд в случае пробоя диодного моста или обрыва обмоток, пробоя якоря на корпус.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Напряжение генератора автомобиля, норма на холостом ходу и под нагрузкой.

Но если замена реле регулятора не помогла, не стоит сразу менять или отправлять в ремонт генератор.

ВАЖНО: Часто причина перезаряда АКБ кроется в плохом контакте проводки цепи системы подзарядки батареи (описана выше).

Причина очень проста: в месте окисления контактов возникает сопротивление, которое реле-регулятор «воспринимает» как нагрузку в бортовой сети. К примеру, это может произойти в блоке предохранителей.

Чтобы компенсировать ее, и не допустить просадки вольтажа, регулятор начинает «пропускать» большие показатели в результате на АКБ поступает завышенное напряжение.

Поэтому в поиске причины образования перезаряда аккумулятора в первую очередь следует проверить:

1. Реле-регулятор.
2. Цепь системы зарядки (все соединения).
3. Предохранитель.

И только после этого снимать и проводить диагностику генератора.

Читайте также:

Диагностика реле-регулятора

Проверка реле-регулятора при перезаряде АКБ – процедура не сложная и выполнить ее можно самостоятельно, используя мультиметр.

Проверка сводится к замеру напряжения на клеммах аккумулятора при разных режимах работы силовой установки. То есть, просто подключаем щупы мультиметра к клеммам и замеряем вольтаж сначала на ХХ, затем на средних оборотах, а после – на высоких.

На холостом ходу нормальным считается напряжение 13,2-14,0 В, на средних оборотах – 13,6-14,2 В, на высоких – до 14,5 В.

Если значения превышают указанные, следует проверить и зачистить контакты цепи системы зарядки и снова повторить процедуру.

Если чистка не помогла — проверяем реле отдельно (снятое с авто), но для этого понадобится источник питания с регулируемым напряжением (можно применять зарядное устройство для АКБ), а также обычная лампа 12 В.

Суть проверки такая: к корпусу подсоединяем «минусовой» провод от ЗУ, а к клемме регулятора подключаем «плюс». Лампа подключается к графитным щеткам (полярность не важна).

При проверке сначала устанавливаем на источнике напряжение в 12,7 В, при котором лампа должна загореться. Постепенно повышаем значение до 14,5 В. При достижении указанного значения исправный регулятор должен сработать, и лампа погаснет.

Если же она продолжает гореть при превышении 14,5 В, то узел неисправен и требует замены.

Добираемся до места ремонта

Напоследок о том, что делать, если обнаружен перезаряд в пути и нужно добраться к месту ремонта.

Если напряжение не превышает 15 В, то можно спокойно продолжать движение, но стараться не давать высокие обороты на двигатель и по максимуму снизить количество включенных электропотребителей (оставить только необходимые).

Если перезаряд сильный (более 16 вольт) для начала можно послабить натяжение ремня привода генератора, что снизит его производительность (хотя ремень быстро сотрется).

Если же послабление ремня результата не дало, а напряжение продолжает прыгать до больших значений, можно отключить генератор (отсоединить провода от него). В этом случае бортовая сеть будет запитываться только от АКБ.

Если аккумулятор хорошо заряжен при минимальном количестве потребителей на его заряде можно проехать 70-90 км пути, но после этого батарею нужно будет хорошо зарядить  зарядным устройством.

Причины и последствия перезаряда аккумулятора

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции и принцип действия, автомобильный аккумулятор представляет собой довольно капризное устройство, которое соответствует заявленным характеристикам только если эксплуатировать его правильно. Изменение рабочих параметров АКБ могут остаться незамеченными, но современные автомобили предупреждают водителя о некоторых неполадках. В частности, о перезаряде аккумулятора, на который может указывать отдельный прибор или сигнализировать дисплей бортового компьютера.

Неискушённый автолюбитель может не обратить внимание на такие сигналы, и совершенно зря: последствия такого состояния могут быть довольно серьёзными – степень их тяжести зависит от многих факторов.

Так, относительно небольшой по номиналу перезаряд чреват закипанием электролита и его увеличенным по сравнению с нормой испарением. А если напряжение, подаваемое генератором на клеммы АКБ, превышает допустимое намного – аккумулятор при сохранении такого режима прослужит недолго, да и риск выхода из строя потребителей электроэнергии резко возрастает.

Содержание

1. Что такое перезаряд
2. Причины возникновения перезаряда
3. Последствия перезаряда аккумулятора

Что такое перезаряд

Чтобы лучше понять, что такое перезаряд АКБ, стоит рассмотреть принципиальную схему цепи, ответственной за подзарядку батареи. Как только запускается мотор, он через ременную передачу начинает вращать генератор. Последний вырабатывает переменный ток, превращаемый в постоянный при прохождении через выпрямитель. Далее электричество поступает на реле-регулятор, задача которого выдавать на выходе напряжение в заданном диапазоне.

Дело в том, что работа генератора зависит от режима работы двигателя: он вращается быстрее – генератор вырабатывает больше электроэнергии. Таким образом, на выходе генератора параметры тока не отличаются стабильностью, но для потребителей такое недопустимо. Выпрямитель, а затем реле-регулятор в целом справляются со стабилизацией параметров напряжения, но в допустимых пределах. Для того чтобы аккумулятор принял заряд, напряжение на входе должно превышать номинал – в современных АКБ он находится в пределах 13,9-14,4 В.

Если вольтаж окажется меньшим, аккумулятор будет недозаряжаться. Это, в общем-то, критично только с точки зрения его возможностей пуска мотора после остановки. А вот перезаряд чреват большими неприятностями – в этом случае нормальный баланс воды и серной кислоты в электролите (65% против 35% соответственно) нарушается. При закипании электролита вода распадается на кислород и водород, концентрация кислоты повышается, и чем больший уровень перезаряда, тем интенсивнее будет происходить этот процесс. При постоянном и сильном перезаряде аккумулятор может просто взорваться.

Вот почему, когда спрашивают, можно ли перезарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством, ответ обычно бывает следующим: да, но если ЗУ старого образца или из дешёвых и не поддерживает функцию ограничения подзарядки, то за процессом нужно следить, особенно в случае необслуживаемых батарей.

Причины возникновения перезаряда

Сразу оговоримся, что перезаряд далеко не всегда плохо. Вы спросите, почему? Ответ прост: плотность электролита должна поддерживаться на номинальном уровне, для средней полосы это порядка 1,27-1,28 г/см³. Если происходит потеря воды (она испаряется), плотность повышается, но бывает и обратная ситуация, когда уменьшается количество кислоты в электролите (например, если она интенсивно выпадает в осадок). Что делать в таких случаях? Производители рекомендуют доливать электролит частями, изымая слабый и доливая новый. Некоторые автовладельцы делают иначе: намеренно производят перезарядку аккумулятора, чтобы началось испарение воды и в итоге добиться номинального соотношения вода/кислота.

Такой перезаряд выполняют на малом токе, и как только плотность достигнет требуемого значения, выключают зарядное устройство. Мы так делать не советуем, поскольку в любом случае имеет место потеря объёма электролита, и рано или поздно все равно придётся его доливать. Если прозевать момент и пластины оголятся, они моментально начнут ускоренно разрушаться.

А теперь рассмотрим основные причины перезаряда аккумулятора:

• сломалось реле-регулятор генератора. В нормальном состоянии реле отслеживает зарядку, и как только аккумулятор заряжается до 12,7 В, прекращает подачу электроэнергии. Если оно вышло из строя, генератор будет заряжать аккумулятор постоянно, что приведёт к кипению электролита со всеми вытекающими последствиями. Можно утверждать, что эта причина относится к самым распространённым. Лечится она заменой реле, стоящего копейки;

Выход их строя реле-регулятора бывает частичным или полным. В первом случае напряжение подпитки АКБ лишь ненамного больше номинала. Если же реле полностью неисправно, напряжение может превышать 16 В, что плохо уже не только для аккумулятора, но и других потребителей – они могут просто перегореть, а в худшем случае может произойти возгорание электропроводки.

• после замены реле может оказаться, что проблема никуда не исчезла. В этом случае ответ на вопрос, почему идет перезаряд аккумулятора, следует искать в самом генераторе. Он тоже не вечный – может имеет место пробой диодного моста, пробой на корпус якоря или банальный обрыв обмотки;
• перед тем, как грешить на генератор, следует убедиться, что в цепи системы подзарядки все нормально: плохой контакт на любом участке цепи может восприниматься реле-регулятором как дополнительная нагрузка, в результате чего регулятор увеличивает выходное напряжение с целью компенсации потерь;
• наконец, причина перезарядка АКБ может скрываться в неисправном датчике, который. К примеру, демонстрирует вольтаж 17 В, хотя на самом деле на батарею поступают положенные 14 вольт.

Степень заряженности автомобильного аккумулятора

Впрочем, на современных автомобилях обо всех подобных проблемах водителя предупреждает бортовая электроника: загорается надоедливое CHECK ENGINE, которое может свидетельствовать о чём угодно, но уточняет неисправность горящий значок батареи. Поиск неисправности следует начинать с реле, затем проверить цепь, датчик, и только после этого смотреть в сторону генератора.

Последствия перезаряда аккумулятора

Многие водители считают, что перезаряд батареи не так уж страшен или вообще ни на что не влияет. Это ошибочное мнение, и вот почему:

• стандартным следствием постоянного перезаряда является кипение электролита. В случае обслуживаемых устройств такое поведение жидкости чревато её выплескиванием на поверхность через дренажные отверстия в пробках (у необслуживаемых они тоже имеются). В результате электролит стекает по стенкам и попадает на другие узлы моторного отсека (патрубки, проводку, металлические элементы). А поскольку в составе электролита имеется кислота, она разъедает всё, что попадётся на пути. Подумайте сами, что может случиться с оголившейся электропроводкой;
• чем ещё опасен перезаряд аккумулятора, так это окислением клемм самого аккумулятора. Наверное, вы сами неоднократно наблюдали белесоватый или зелёный налет вокруг клемм. Во-первых, это ухудшает проводимость в месте контакта, а во-вторых, если такой порошкообразный налет, обладающий проводимостью, соединит отрицательную и положительную клемму, произойдёт короткое замыкание. И тогда вашей АКБ точно «крышка»;
• наконец, постоянное кипение электролита неизбежно приведёт к уменьшению его уровня. И если вовремя не предпринять меры, пластины оголятся и начнут осыпаться. Это тоже грозит внутренним коротким замыканием между банками и смертью аккумулятора;
• наконец, в необслуживаемых АКБ (и в обслуживаемых, если дренажные отверстия закупорены) из-за испарения электролита, которому некуда деваться, может произойти взрыв батареи, и тогда в кислоте окажется весь моторный отсек.

Словом, перезаряд батареи – не такая уж простая вещь, как кажется, поэтому на соответствующие сигналы бортового компьютера необходимо соответствующим образом реагировать, устраняя причины подачи на АКБ повышенного напряжения.

Недозаряд и перезаряд аккумулятора, работа регулятора напряжения

Напряжение, вырабатываемое автомобильным генератором, поддерживается в определенных пределах регулятором напряжения. Этот элемент зарядной системы бывает встроенным в корпус генератора, а бывает и выносным (самостоятельным изделием). От настройки регулятора напряжения, от режима его работы, технического состояния и схемы включения в систему электрооборудования автомобиля во многом зависит недозаряд или перезаряд автомобильного аккумулятора.

Недозаряд или перезаряд автомобильного аккумулятора, влияние регулятора напряжения, генератора, стартера, проводов и предохранителей.

Неисправность регулятора напряжения автомобильного генератора может создавать:

— Условия чрезмерного перезаряда аккумулятора (высокая температура и интенсивное «кипение» электролита). Это приведет к ускоренному разрушению решеток положительных электродов вследствие электрохимической коррозии и электролитическому разложению воды из электролита.
— Недозаряд аккумулятора до его полного разряда.

Схема бесконтактного выносного регулятора напряжения (в том числе и выполненного по интегральной технологии), встроенного в генератор, включает в себя:

— Управляющую («чувствительную») цепь.
— Выходную цепь, коммутирующую обмотку возбуждения генератора.

Раздельное включение этих цепей позволяет в лучшей степени обеспечивать заряд штатной аккумуляторной батареи.

Схема включения регулятора напряжения Я-112В1.

Например, на генераторе Г222, применяемом на автомобилях ВАЗ-2104 и ВАЗ-2107, управляющая цепь регулятора напряжения Я-112В1 включена непосредственно на силовой «плюсовой» вывод. Выходная цепь и обмотка возбуждения подключаются к положительному выводу автомобильного аккумулятора. Через выключатель зажигания и предохранитель. Вывод «+» генератора соединяется непосредственно с «+» аккумулятора. Поэтому регулятор напряжения отслеживает и поддерживает напряжение непосредственно на ее клеммах.

Недостатком такой схемы является постоянный разряд автомобильного аккумулятора током управляющей цепи регулятора, равным 10-20 мА. Который в принципе сопоставим с током самозаряда и практически не оказывает существенного влияния на состояние аккумулятора при постоянной работе автомобиля или непродолжительных стоянках.

Схема включения регулятора напряжения 17.3702.

Аналогичная схема включения была реализована на генераторной установке 37.3701 с регулятором 17.3702 автомобилей ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109. Отличие от вышеуказанной схемы заключается в том, что через выключатель зажигания включается только лампа контроля заряда батареи. А питание обмотки возбуждения генератора осуществляется от дополнительного выпрямителя силового выпрямительного блока генератора. Это значительно разгружает контакты выключателя зажигания (с 3,0-4,0 А до 0,1-0,3 А).

Схема включения регулятора напряжения генератор Г221.

На автомобилях ГАЗ-2410, ГАЗ-3102, АЗЛК, ЗАЗ и ВАЗ, где применялся генератор Г221 с выносным бесконтактным регулятором напряжения. Управляющая и выходная цепи регулятора объединены. Они подключены к клеммам автомобильного аккумулятора через предохранитель и контакты выключателя зажигания.

Перезаряд аккумулятора из-за падения напряжения на клеммах выключателя зажигания и предохранителе.

В процессе эксплуатации происходит износ контактов выключателя зажигания, окисляются металлические детали предохранителя. Это способствует увеличению падения напряжения на клеммах выключателя зажигания и предохранителе до 1,5-2,0 В и более.

Однако регулятор измеряет напряжение на собственных клеммах. Поэтому, с учетом упомянутого выше падения напряжения, на клеммах аккумулятора будет поддерживаться напряжение, которое будет больше необходимого на те же 1,5-2,0 В. Это способствует быстрому выкипанию электролита вследствие интенсивного перезаряда автомобильного аккумулятора.

Исправить такой дефект можно:

— Заменой контактной группы замка зажигания.
— Зачисткой и поджимом контактов держателя предохранителя.
— Или включением дополнительного реле.

Обмотка дополнительного реле включается одним выводом на «минус» автомобиля. Другим соединяется с выводом, идущим от замка зажигания к регулятору напряжения. Силовые (нормально разомкнутые) контакты дополнительного реле включаются между клеммами ВЗ (31) регулятора напряжения и «плюсовой» клеммой автомобильного аккумулятора. Через предохранитель, рассчитанный на ток до 6 А.

В случае применения дополнительного реле исключается влияние состояния контактов замка зажигания. И падение напряжения на предохранителе в их цепи на величину зарядного напряжения автомобильного аккумулятора, увеличивая срок его службы.

Занижение величины регулируемого напряжения на генераторах 25.3771, 94.3701.

Применение новых компакт-генераторов повышенной мощности на автомобилях ГАЗ-3110, ВАЗ-2110 и их модификациях имеет тенденцию к занижению величины регулируемого напряжения на клеммах автомобильного аккумулятора. Это связано с тем, что на генераторах типа 25.3771, 94.3701 применяются регуляторы напряжения, выполненные в виде металлостеклянного модуля, совмещенного с щеткодержателем. В нем управляющая и выходная цепи включаются на клемму дополнительного выпрямителя силового выпрямительного блока генератора.

Регулирование напряжения осуществляется на дополнительном выпрямителе. Электрически не связанным с силовым выпрямителем и, следовательно, аккумулятором. За счет повышения пульсаций выпрямленного напряжения на клеммах дополнительного выпрямителя генератора возникает разница с уровнем напряжения на клеммах силового выпрямителя. Она зависит от величины тока нагрузки генератора, затяжки гаек вывода силового выпрямителя и может составлять от 0,2 до 1,0 В и более.

При этом напряжение на клеммах автомобильного аккумулятора будет ниже на указанную величину напряжения, что спровоцирует недозаряд. И как следствие, к плохому пуску двигателя. Особенно в холодную погоду. При выявлении указанного дефекта необходимо зачистить контактные соединения «плюсового» силового вывода генератора. Проверить затяжку гаек его крепления.

При необходимости замены узла щеткодержателя с регулятором напряжения необходимо учитывать, что регулятор напряжения в этом случае должен иметь повышенный уровень настройки (14,4-14,6 В).

Таким образом, не только техническая неисправность регулятора напряжения, но и схемное включение его в значительной мере влияет на состояние заряженности. А в конечном итоге и на безотказность и срок надежной работы автомобильного аккумулятора на автомобиле.

Влияние состояния генератора на степень заряженности автомобильного аккумулятора.

Генератор обеспечивает питание потребителей электроэнергии и полный заряд аккумулятора при исправном состоянии, достаточном времени работы двигателя и движения автомобиля.

Недозаряд либо полный разряд аккумулятора зависит от:

— Износа щеток, коллектора.
— Неисправности выпрямительного блока.
— Ослаблении креплений соединительных проводов.
— Ослаблении натяжения ремня привода генератора.

Влияние состояния стартера на степень заряженности автомобильного аккумулятора.

Стартер потребляет электроэнергию аккумулятора для прокручивания коленчатого вала двигателя при пуске. При наличии неисправности пуск может не осуществляться, стартер не работает (не включается). При замыкании в пусковом реле (силовых контактах) может быть ток «утечки», способствующий разряду аккумулятора (до отказа).

Влияние состояния проводов и промежуточных реле на степень заряженности автомобильного аккумулятора.

Провода и промежуточные реле, соединяющие источники тока и потребители электроэнергии обеспечивают функционирование изделий и подзарядку аккумулятора в заданных режимах. Повреждение изоляции проводов, ослабление точек крепления, окисление в местах присоединения могут создавать аварийные ситуации (возгорание). Снижать состояние заряженности аккумулятора до глубокого (полного) разряда. Повреждение «массового» провода может привести к отказу пуска двигателя при исправных аккумуляторной батарее и стартере.

Влияние состояния предохранителей на степень заряженности автомобильного аккумулятора.

Предохранители обеспечивают питание потребителей электроэнергии в заданном режиме. Неисправности и окисленность в местах контакта нарушают режим работы включенных изделий. Повышенная окисленность предохранителя в цепи заряда аккумулятора провоцирует его недозаряд. Приводит к снижению общей заряженности.

Влияние состояния выключателя зажигания на степень заряженности автомобильного аккумулятора.

Выключатель зажигания обеспечивает работу потребителей электроэнергии. При износе контактной группы возможна самопроизвольная остановка двигателя, отказы в пуске двигателя, повышенный саморазряд аккумулятора.

По материалам справочника «Аккумуляторные батареи».
Курзуков Н. И., Ягнятинский В. М.

Можно ли заряжать электромобиль генератором? — EV Connect

Двухпартийный закон об инфраструктуре, который Конгресс и Белый дом приняли в ноябре 2021 года, обещает распределить средства в размере 7 миллиардов долларов по США для расширения национальной инфраструктуры зарядки электромобилей (EV). Цель состоит в том, чтобы потребители могли легко заряжать свои электромобили в любом месте и в любое время.

Но мы еще не достигли этого, и даже когда мы достигнем этой точки, многие люди хотят немного больше душевного спокойствия. Они хотят быть уверены, что могут заряжать свои электромобили с помощью генератора или резервной батареи, чтобы они всегда могли получить электроэнергию в крайнем случае.

Итак, можете ли вы использовать резервную батарею или другой источник питания для подзарядки вашего электромобиля? Короче говоря, да. Но это немного сложнее. Давайте посмотрим, как это работает, сколько это может вам стоить, и проблемы, которые вам нужно учитывать, если вам нужны гарантированные возможности зарядки.

Стандартные способы зарядки вашего электромобиля

Для повседневной зарядки вам понадобится нечто большее, чем просто резервная батарея или генератор. Чтобы ваш автомобиль был готов к дороге, вам потребуется регулярный доступ к одному из трех способов зарядки:

Уровень 1 Зарядка

Это ваш стандартный 120-вольтовый источник питания для жилых помещений. Вы можете подключиться к любой домашней розетке, и все, что вам нужно, это выделенная цепь, чтобы гарантировать, что она не потребляет энергию от остальной части вашего дома. Однако для полной зарядки автомобиля требуется целых 40 часов, поэтому это не идеально, если вы проезжаете более 50 миль в день и не имеете доступа к зарядке на работе.

Быстрая зарядка уровня 2

Это наиболее распространенные зарядные устройства, которые вы найдете в общественных местах, и многие бытовые потребители также устанавливают их дома. Эти 240-вольтовые станции могут полностью зарядить большинство электромобилей менее чем за пять часов.

Уровень 3 Быстрая зарядка постоянным током

Эти зарядные устройства используют постоянный ток (DC) для гораздо более быстрой зарядки вашего автомобиля, но они непрактичны и слишком дороги для использования в большинстве домов. Они могут полностью зарядить электромобиль за 30 минут, что делает их идеальными для предприятий и зарядных станций вдоль автомагистралей.

Вы не можете планировать владение электромобилем без легкого доступа к зарядке от одного из этих источников. Поэтому, прежде чем планировать резервное питание, убедитесь, что зарядки, которой вы можете пользоваться дома и на работе, достаточно для удовлетворения ваших повседневных потребностей вождения.

Можно ли заряжать электромобиль с помощью генератора или резервной батареи?

Даже если у вас дома есть идеальная зарядка, нет 100% гарантии, что ваш автомобиль будет готов к работе. Всегда есть вероятность, что вы проснетесь утром и обнаружите, что у вас отключили электричество, оставив ваш «бак» электромобиля пустым.

Чтобы избежать этой неприятной ситуации, вы, возможно, ищете способ зарядить свой электромобиль с помощью резервной батареи или генератора. Это можно сделать, но есть некоторые препятствия, которые необходимо преодолеть.

Во-первых, вам нужно убедиться, что резервный источник питания действительно обеспечивает достаточную мощность. Большинство портативных электрических генераторов слишком малы, чтобы обеспечить минимальную мощность в 10 киловатт, поэтому вам, скорее всего, потребуется установить в доме постоянный генератор или резервную батарею. Эти резервные генераторы обеспечивают достаточно энергии для питания всего вашего дома и зарядки вашего автомобиля, но они большие (особенно генераторы) и дорогие. Домашний генератор или резервная батарея, скорее всего, обойдутся вам в сумму от 7000 до 20 000 долларов.

Если вы устанавливаете домашнюю резервную батарею в рамках более масштабной модернизации солнечной энергетики, то эти расходы будет легче покрыть благодаря долгосрочной экономии энергии. Но это само по себе серьезное авансовое вложение, и не каждый владелец электромобиля готов его сделать.

Вам также необходимо убедиться, что у вас есть подходящий генератор или аккумулятор и адаптер для безопасной зарядки вашего электромобиля. Например, электромобилям Tesla требуется электрическая мощность True Sine Wave, чтобы избежать повреждения батареи. Обязательно ознакомьтесь с документацией на свой автомобиль и резервный источник питания, прежде чем пытаться их подключить.

Портативность — самая большая проблема

Домашнее резервное питание может быть не единственной — и даже не главной — вашей заботой. Согласно исследованию Global Automotive Consumer Study, проведенному Deloitte в 2022 году, тревога по поводу запаса хода по-прежнему остается препятствием номер один для потребителей в США, которые не решаются перейти на электромобили.

Если вы беспокоитесь, что не сможете добраться до зарядной станции, когда она вам понадобится, вы можете спросить, можете ли вы носить с собой резервную батарею или генератор для подзарядки. Здесь становится особенно сложно.

Принципиально сложно создать резервный источник питания, достаточно компактный, чтобы его можно было положить в багажник, но достаточно мощный, чтобы обеспечить значительный импульс. В настоящее время на рынке есть один многообещающий вариант: ZipCharge Go.

ZipCharge Go

Если идея использования газового генератора для питания вашего электромобиля не совсем подходит, ZipCharge Go может стать для вас лучшим вариантом. Этот портативный резервный аккумулятор, который будет официально выпущен в конце 2022 года, обещает обеспечить дальность действия в 20–40 миль за 30–60 минут зарядки. Он работает с любым электромобилем с разъемом для зарядки типа 2. Цены еще не определены, но ожидается, что они будут основаны на подписке и будут стоить около 68 долларов в месяц.

Чем больше потребителей выходит на рынок электромобилей, тем больше таких опций будет доступно.

Практично ли резервное питание для вашего электромобиля?

Беспокойство по поводу запаса хода и другие опасения по поводу зарядки по-прежнему вызывают серьезные опасения у многих водителей, которые владеют электромобилем или рассматривают возможность его приобретения. Чтобы облегчить эти проблемы, вы можете найти способы зарядить свой электромобиль генератором или резервной батареей.

Однако эти резервные варианты требуют дополнительных затрат, не говоря уже о неудобном факте возможного использования бензина для питания вашего электромобиля. По мере расширения инфраструктуры зарядки появится больше способов зарядить электромобиль на ходу, так что это, скорее всего, перестанет беспокоить. Однако, если вы ищете резервное питание для своего электромобиля, обязательно изучите свои варианты и требования вашего автомобиля. Тщательно обдумайте свое решение, прежде чем совершить покупку.

Чтобы узнать больше о зарядке электромобилей, обратитесь в EV Connect.

Источники

Министерство транспорта США — Президент Байден, Министерство транспорта США выпускает инструментарий для оказания помощи сельским сообществам в создании инфраструктуры для зарядки электромобилей )

Непревзойденная мощность. Сможете ли вы обеспечить питание всего дома от домашней батареи?

EV Adept — Как зарядить Теслу или электромобиль генератором?

«Делойт» — Глобальное исследование потребительского рынка автомобилей, 2022 г.

ZipCharge — ZipCharge

Как зарядить электромобиль с помощью портативного генератора

Последнее обновление: 5 июля 2022 г.

Может ли портативный генератор действительно заряжать электромобиль? Кажется, это неудобный вопрос.

К счастью, ответ — да ! Тем не менее, некоторые предупредительные шаги необходимы. Как уже отмечалось, некоторым может показаться смешным, что кто-то может предложить использовать портативный генератор для зарядки автомобиля.

Работает во время чрезвычайной ситуации

Однако почему большинство людей покупают электромобили? Часто это потому, что они хотят сэкономить на использовании газа. Однако жизнь часто не всегда связана с тем, чего мы хотим. Возникают неожиданные ситуации. Мы используем генераторы в качестве резервного источника питания на случай отключения электроэнергии. Эти сбои могут возникнуть и повлиять на вас во время поездки в отдаленный район или кемпинга далеко. В таких обстоятельствах может быть безопасно и эффективно заряжать автомобиль с помощью генератора, если вы знаете, как это сделать правильно.

Сейчас мы расскажем вам все, что вы должны знать об использовании портативного генератора для зарядки электромобиля. Первое, на что следует обратить внимание, это то, что вы не можете использовать какой-либо генератор и рассчитывать на успешную зарядку своего автомобиля.

Факторы, которые следует учитывать при выборе подходящего генератора для зарядки электромобилей

Генератор, который вы выберете, должен иметь чистый выходной сигнал синусоиды . Для этого нужен инверторный генератор. Некоторые автомобили, такие как Tesla, могут легко определить, когда на выходе получается не чистая синусоида. В такой ситуации он просто отказывается заряжаться. Этот предохранительный механизм важен, потому что скачок напряжения может сильно повредить автомобиль. По этой причине такие автомобили, как Tesla, будут заряжаться только при стабильном питании.

Помните, что теоретически все инверторные генераторы предлагают чистую синусоиду . Однако реальность далека от этого. Например, некоторые инверторы имеют модифицированную синусоиду. Это может быть модифицированная прямоугольная волна или простая прямоугольная волна. Автомобиль Tesla, который мы используем в качестве примера, будет автоматически рассматривать эту синусоидальную волну как грязную энергию и, следовательно, не будет заряжаться. По этой причине всегда настаивайте на инверторе с чистым синусоидальным эффектом. Также обратите внимание, что большинство относительно дешевых генераторов обычно предлагают модифицированную синусоиду, а не чистую синусоиду.

Как зарядить электромобиль с помощью портативного генератора

Теперь вы определили, что у вас есть инверторный генератор со стабильной энергией и чистой чистой синусоидой. Готово. Вы проверили заземление и обнаружили, что оно в порядке. Теперь вам нужно точно знать, как зарядить электромобиль с помощью генератора.

Первое, о чем вы должны знать, это количество необходимого заряда. Всегда начинайте с минимально возможной ставки заряда. Постепенно отрегулируйте это примерно до 28-30 ампер. Это хорошо, потому что предотвращает перегрузку и защищает двигатель. Не забудьте уменьшить силу тока, прежде чем пытаться подключить генератор.

Общие указания по зарядке электромобилей с помощью генератора

Помимо автомобиля Tesla, который был использован в качестве примера, некоторые другие модели автомобилей также можно заряжать с помощью генератора. К ним относятся Chevy Volt и Nissan Leaf. Оба они могут быть быстро заряжены с помощью газового генератора. При этом используйте те же предостережения относительно подходящего синусоидального инвертора, надлежащего заземления и правильной регулировки силы тока.

Дополнительные важные факторы

Вы должны знать, что зарядка электромобиля с помощью портативного генератора может быть медленным и длительным делом. Достаточно хорошо, этот вид деятельности обычно не является повседневной деятельностью.

Он применяется только в экстренных случаях. По этой причине вам не нужно полностью заряжать автомобиль.

Используя генератор мощностью 4000 Вт, вам потребуется 24 часа, чтобы полностью зарядить автомобиль . Это может означать использование нескольких баллонов с газом. Как правило, целесообразно использовать примерно один бензобак для зарядки автомобиля до разумного уровня мощности, а не делать это в течение всего дня.

Не заряжайте в дороге

Если вы используете генератор Generac IQ2000, вы сможете проехать около 12-18 миль на галлон, измеряя стоимость бензина. Однако можете ли вы использовать генератор в дороге, чтобы увеличить время в пути? Это может быть заманчиво. Однако это небезопасно.

При вождении транспортного средства, такого как упомянутая выше Tesla, это будет нарушением гарантии, поскольку производители прямо предостерегают от зарядки автомобиля с помощью генератора. В противном случае вам пришлось бы вносить огромные изменения в машину.

Оба эти варианта не являются ни жизнеспособными, ни целесообразными.

Помните, что каждый генератор нуждается в регулярном обслуживании. Если вы этого не сделаете, машина откажется запускаться в следующий раз, когда вам понадобится ее использовать. Если вы покупаете генератор просто для того, чтобы зарядить свой автомобиль, у него, вероятно, возникнут проблемы с техническим обслуживанием, поскольку аварийные ситуации случаются не каждый день. Это может занять много времени, прежде чем вы начнете использовать генератор. Это может привести к возможным проблемам при запуске машины в будущем.

Генератор Generac IQ2000 — мощный зверь для зарядки вашего автомобиля

Одним из наиболее рекомендуемых генераторов для зарядки электромобилей является генератор Generac IQ2000. Помимо того, что он является одним из самых тихих на рынке, он имеет хороший показатель расхода газа и большую мощность. Он имеет рейтинг 3,3 ампера при 120 вольт. Он имеет максимальную мощность переменного тока при запуске 2000 Вт и запас топлива 1,06 галлона.

На этом топливе он может работать 9 часов подряд при нагрузке 500 Вт. Используя его, вы можете заряжать несколько устройств, а также успешно заряжать свой электромобиль, когда это необходимо.

Портативные генераторы с правильным синусоидальным выходным сигналом

Следующие модели генераторов гарантированно обеспечивают чистую синусоиду на выходе:

• Хонда ЕС2200i
• Хонда ЕС3000iS
• Honda EU7000is
• Дженерак IQ2000

Обратите внимание, что важно заземлить генератор во время зарядки вашего автомобиля или транспортного средства. В большинстве случаев корпус генератора обычно обеспечивает адекватное заземление машины. Встроенная система зарядки для некоторых автомобилей, таких как Tesla, способна определять, что генератор не заземлен должным образом. Опять же, в таких случаях он просто отказывается заряжаться.

Большинство генераторов Honda ведут себя одинаково. Вы можете решить такие проблемы, используя переходную вилку для соединения земли и нейтрали с резистором. Для некоторых генераторов вам, возможно, придется буквально заземлить генератор перед началом зарядки. Вы можете легко сделать это, используя металлический стержень, вбитый в землю и соответствующим образом подсоединенный. Используйте генератор с достаточной мощностью. Это означает, по крайней мере, около 1500 Вт. Не используйте небольшой генератор, так как он менее мощный и, скорее всего, не сможет успешно зарядить автомобиль.

Заключительные мысли

Учитывая все факторы, портативный генератор может стать дешевым и надежным средством резервного питания в случае необходимости. Это может помочь привести ваш электромобиль в действие, когда это необходимо. По этой причине рекомендуется брать с собой генератор и немного бензина, когда вы отправляетесь в путешествие или в какой-нибудь далекий поход.

Находясь дома, держите под рукой генератор и немного газа на случай неизбежного отключения электроэнергии в тот или иной момент. Определенно, если вы используете инверторный генератор с чистой синусоидой и соответствующими средствами заземления, вы сможете успешно и без проблем заряжать свой электромобиль.

Наиболее рекомендуемым генератором для этой деятельности является Generac iQ2000. Это связано с тем, что он предлагает отличную чистую синусоидальную волну, содержит встроенный мост для целей нейтрализации заземления и относительно доступен по сравнению с большинством аналогов.

Содержание

• Работает в аварийной ситуации
• Факторы, которые следует учитывать при выборе подходящего генератора для зарядки электромобиля
• Как заряжать электромобиль с помощью портативного генератора
  • Общие рекомендации по зарядке электромобилей с помощью генератора
  • Дополнительные важные факторы
  • Не заряжайте в дороге
  • Генератор Generac IQ2000 — мощный зверь для зарядки вашего автомобиля
  • Портативные генераторы с правильной синусоидальной выходной мощностью
  • Заключительные мысли

Поделиться:

Подключение генератора к колесу электромобиля не зарядит его аккумулятор – Climate Feedback

ПРЕТЕНЗИЯ

Вращающееся колесо электромобиля может подзаряжать аккумулятор транспортного средства путем прикрепления генератора

ПОДРОБНОСТИ

Неправильно : Чтобы зарядить аккумулятор электромобиля во время движения, генератор должен производить больше энергии, чем он получает. Поскольку энергия всегда сохраняется, ее нельзя создать из ничего; следовательно, генератор не может создать больше энергии, чем получает. Колеса автомобиля не производят энергию, они только преобразуют энергию из электрической формы в механическую.

KEY TAKE AWAY

Батарея не может быть использована для самозарядки на основании закона сохранения энергии и второго закона термодинамики. Аккумулятор электромобиля отдает энергию колесам, которые вращают генератор, но часть этой энергии теряется в процессе нагрева и трения. Поскольку энергию нельзя создать из ничего, генератор отправляет в батарею меньше энергии, чем получает от батареи, что приводит к разрядке батареи, а не к ее перезарядке.

ОБЗОР

ПРЕТЕНЗИЯ: Вращающееся колесо электромобиля может заряжать аккумулятор транспортного средства, прикрепив генератор: «Вам больше не нужно останавливаться, чтобы зарядить аккумуляторы на зарядных станциях или заряжать их ночью дома. Пока автомобиль работает , он заряжает аккумуляторы».

ОБЗОР

В марте 2020 г. в Facebook-сообщении Ozzy’s Classics, продавца коллекционных автомобилей, утверждалось, что электрический генератор, прикрепленный к колесу электромобиля, заряжает автомобиль во время его движения, устраняя необходимость заряжать автомобиль на высокой скорости. станции или дома. В посте была фотография Chevy Bolt с генератором, прикрепленным ремнем к правому заднему колесу автомобиля. Хозяин машины построил буровую установку у себя дома. Идея заключалась в том, чтобы «использовать энергию, которую производит вращение колеса, для зарядки аккумуляторов автомобиля».

Законы физики запрещают генератору перезаряжать аккумулятор

Хотя генератор вырабатывает электричество, он не может производить достаточно электроэнергии для подзарядки автомобильного аккумулятора, исходя из законов физики. Кроме того, генератор использует энергию колеса, из-за чего автомобиль движется медленнее и менее эффективно. Два физических закона, подтверждающие неверность этого утверждения, — это закон сохранения энергии и второй закон термодинамики ^[1,2] .

Закон сохранения энергии гласит, что общее количество энергии во Вселенной не может измениться. Энергия не может быть уничтожена или создана из ничего. Вместо этого энергия может изменять форму, например, из химической (например, хранящейся в батарее) в механическую (например, вращающееся колесо).

Только этот закон гарантирует, что генератор не может перезарядить батарею, кроме как в идеальных условиях. Батарея может быть перезаряжена только в том случае, если энергия от батареи идеально передается колесу, которое идеально приводит в действие генератор, который затем идеально отправляет свое электричество обратно в батарею. Однако этот сценарий невозможен, когда кто-то управляет электромобилем, поскольку энергия, вырабатываемая при вращении колеса, передается на землю для ускорения автомобиля, а не возвращается обратно в аккумулятор. Любая энергия, используемая для движения автомобиля, не поступает в генератор и, следовательно, не используется для перезарядки аккумулятора. И наоборот, любая энергия, возвращаемая аккумулятору, не используется для движения автомобиля. Следовательно, прикрепление генератора к колесу автомобиля не оказывает окончательного влияния на характеристики автомобиля, поскольку любая энергия, которая передается обратно в аккумулятор, в конечном итоге используется колесом для движения автомобиля до тех пор, пока в аккумуляторе автомобиля, колесе или генератор.

Второй закон термодинамики гласит, что даже описанный выше идеальный сценарий невозможен в реальном мире. По сути, второй закон признает тенденцию Вселенной к беспорядку. Энергия, хранящаяся в упорядоченной форме, такой как бревно, стремится к неупорядоченной форме, такой как зола, а не наоборот, то есть зола не становится бревном. Что касается претензии, этот закон гарантирует, что энергия не передается идеально между компонентами автомобиля. Энергия будет частично рассеиваться за счет тепла и трения на пути от аккумулятора к колесу, от колеса к генератору и от генератора обратно к аккумулятору.

Принимая во внимание два закона вместе, любой источник энергии не может быть использован для самовосполнения. В случае с автомобилем, даже если колесо используется только для вращения генератора, например, когда автомобиль поднимается на домкрате, генератор будет возвращать аккумулятору меньше энергии, чем он получает от аккумулятора. В частности, электричество, проходящее по проводам, и трение между механическими компонентами (например, осями колес и генераторами) создают тепло, которое отбирает энергию у автомобиля. Поскольку часть энергии батареи теряется в виде тепла при переходе к колесу, а затем к генератору, генератор может производить только меньше энергии, чем дает ему батарея. Некоторая энергия также теряется в виде тепла, когда она возвращается в батарею, поэтому батарея получает меньше энергии, чем производит. Следовательно, генератор, прикрепленный к колесу электромобиля, не может подзарядить аккумулятор, поскольку ему пришлось бы создавать дополнительную энергию из ничего (в нарушение закона сохранения энергии), чтобы компенсировать потери энергии на тепло, трение и движение электромобиля. автомобиль.

Вопреки утверждению, генератор снижает эффективность автомобиля и замедляет его. Генератор тратит энергию впустую, посылая в батарею меньше энергии, чем батарея посылает ему. Перенаправление энергии от колеса к генератору также тратит энергию впустую и замедляет автомобиль, заставляя колесо вращаться медленнее. Чтобы поддерживать скорость автомобиля, батарея должна отдавать еще больше энергии колесу, чтобы компенсировать энергию, отводимую на генератор, разряжая батарею быстрее, чем в противном случае.

Прикрепление генератора к колесу — попытка создать вечный двигатель

Формулировка утверждения подразумевает, что автомобиль может работать вечно, что по определению является вечным двигателем ^[3] . По причинам, изложенным выше, вечные двигатели в основном признаны невозможными ^[1,2,4] . На протяжении веков многие изобретатели предлагали такие устройства, но ни один из них не преуспел ^[5] . Невозможность создания вечного двигателя с научной точки зрения настолько общепризнана, что патентные ведомства США отказываются от любых заявлений о вечном двигателе в ожидании неопровержимых доказательств того, что предлагаемая машина производит больше энергии, чем потребляет9.