Как подключить второй аккумулятор

Подробно об установке второго аккумулятора в машину

Практически каждый владелец автомобиля знает, какое большое значение имеет аккумулятор в автомобильной системе. Его основное назначение – подача электрической энергии, которая необходима для пуска двигателя. При движении машины выработку энергии обеспечивает генератор, подзаряжая при этом и аккумулятор. Но вот при заглушённом двигателе или на «холостом» ходу энергетический запас АКБ не восполняется, а лишь расходуется на питание потребителей. И таких потребителей в современных машинах становится всё больше. Отсюда и растущий интерес к установке дополнительного автомобильного аккумулятора. Это позволит без проблем завести автомобиль, если до этого вы смотрели телевизор в машине, работали на ноутбуке, пользовались лебёдкой и т. п.

В каких случаях требуется второй аккумулятор

Среди тех, кому потребуется установка второй аккумуляторной батареи сразу можно выделить внедорожники с электрическими лебёдками. Все чаще в машинах можно встретить дополнительное электрическое оборудование: холодильник, обогреватель, ноутбук, DVD проигрыватели, микроволновую печку и даже кофеварку. Кроме того, на многострадальную батарею вешают противоугонные системы, сигнализации, радиоканалы. А мощная звуковая система в машине – это тема для отдельного разговора.

Если при движении генератор вырабатывает электрическую энергию, то где-нибудь на пикнике, послушав музыку, можно так там и остаться. АКБ не хватит сил, чтобы завести мотор. Возить с собой ещё одну батарею? Да, но её нужно периодически заряжать. Кроме того, о ней мы вспоминаем, только когда села основная АКБ. Если быстро садится аккумулятор на машине из-за большого количества потребителей, то без второй батареи не обойтись.

Как же прикинуть, а нужен ли вам дополнительный автомобильный аккумулятор? Рассмотрим ситуацию на примере среднестатистического автомобиля с батареей ёмкостью 60–65 Ah. Ориентировочная мощность такого аккумулятора составляет около 4 кВт. При этом штатные потребители энергии в машине имеют мощность около 2 кВт.

Таким образом, если вы устанавливаете в машину дополнительные устройства, которые в сумме будут иметь мощность более 2 кВт, вам стоит задуматься об установке второй АКБ. Потребляемую мощность устройств можете прикинуть по их паспортным данным.

Способы подключения второго аккумулятора

А предлагают ли нам что-нибудь сами производители автомобилей? Не так много. Дополнительную аккумуляторную батарею можно встретить на специальных машинах, например, инкассаторских. Там он выполняет функцию резервного для обеспечения блокировки и защиты автомобиля. Также можно привести пример Форд Транзит. В этой машине производитель ставит 2 аккумулятора и мощный генератор для зарядки их обоих. Но это можно отнести к разряду исключений. Если вам потребуется установка дополнительного аккумулятора в машину, то готовых решений нет. Но есть варианты с использованием оборудования сторонних производителей. Об этих методах мы поговорим ниже.

В качестве общих пожеланий по установке второй АКБ можно отметить следующие:

• Аккумулятор следует устанавливать вне салона, поскольку при функционировании он выделяет испарения;
• Желательно, чтобы генератор имел высокую мощность. От этого будет зависеть, насколько быстро он сможет восстанавливать заряд обеих батарей;
• Желательно устанавливать второй аккумулятор той же ёмкости, что и штатный.

Параллельное подключение второго аккумулятора

Этот способ кажется наиболее очевидным и простым. Соединяются плюсовые и минусовые клеммы, и можно спокойно пользоваться. Но здесь есть определённые сложности и ограничения.

Основная проблема здесь заключается в том, что все автомобильное оборудование и дополнительные потребители подключены к штатному аккумулятору. При такой схеме электрическая энергия будет передаваться от дополнительной АКБ потребителям только через основной аккумулятор.

Сначала расходуется заряд последнего, а затем он восполняется из второй аккумуляторной батареи. А этот процесс отнимает немало времени. В результате получается проще поставить на место штатного аккумулятора второй и завести двигатель на нём.

Схема подключения двух автомобильных аккумуляторов параллельно

Кроме того, второй аккумулятор передаёт энергию на основной только до тех пор, пока заряды на батареях не выровняются. В результате мы имеем 2 наполовину заряженных АКБ, с которыми никуда не уедешь. К тому же такие неравномерные циклы заряда – разряда отрицательно сказываются на временном ресурсе аккумуляторов. Поэтому была разработана схема, где дополнительный аккумулятор в машину подключается с использованием диодного изолятора.
Вернуться к содержанию

Использование диодного изолятора

В этом случае второй аккумулятор подключается к электрической сети автомобиля через диодный изолятор. Он проводит ток в одном направлении и предназначен для изоляции бортовой сети авто и дополнительной АКБ. Данные устройства имеют различное исполнение и могут подключать несколько АКБ. Стоимость диодных изоляторов начинается от нескольких тысяч рублей.

Схема подключения двух автомобильных аккумуляторов с использованием диодного изолятора

Но и в такой схеме есть свои недочёты. Если потребители мощные, то второй аккумулятор быстро сядет и потребуется его подзарядка перед их дальнейшим использованием. При использовании лебёдки может сесть штатный аккумулятор и чтобы запустить двигатель, дополнительную АКБ потребуется переставлять на его место.

А это опять неудобства и лишние движения. В результате был разработан следующий вариант.
Вернуться к содержанию

Подключение аккумуляторов в общую цепь

Сейчас в продаже можно встретить устройства, которые позволяют управлять несколькими аккумуляторными батареями, объединёнными в единую сеть. Они дают возможность управлять работой АКБ в автоматическом и (или) ручном режиме. При такой схеме в автомобильную сеть забирается энергия от обоих (или более) аккумуляторов. При падении напряжения в одной из батарей, устройство переключается на другую. Зарядка осуществляется по такому же принципу.

Схема подключения двух автомобильных аккумуляторов в общую цепь

Производители устройств

На прилавках можно встретить устройства для включения в общую сеть от различных производителей. К примеру, Whisper Power выпускает реле заряда батарей WBL, рассчитанные на ток 120 или 160 ампер, в зависимости от модели. Компания также предлагает батарейные изоляторы WBI для подключения нескольких АКБ.

Также можно найти продукцию компании Victron Energy. Они предлагают батарейные сумматоры (например, Cyrix-ct 120A), а также батарейные изоляторы Argo FET. Нужно сказать, что цены не маленькие. Зачастую подобные устройства стоят, как один аккумулятор, а продвинутые и того больше.
Вернуться к содержанию

Второй аккумулятор: иметь или не иметь?

Как видите, второй АКБ подключить вполне реально. Нужно лишь заранее продумать, какое оборудование вам требуется подключить, оценить свои финансовые возможности и прикинуть, достаточно ли места в вашем авто для нового оборудования.

При финансовых вложениях и грамотной установке оборудования получите отличную схему из двух или более аккумуляторов.

И тогда на автомобиле можно будет без проблем отправляться в поход, на рыбалку, в дальнюю поездку и т. п. Для подключения дополнительного оборудования все будет готово.

Опрос

Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Исправления и дополнения к материалу, а также о своём опыте использования второго аккумулятора на автомобиле, оставляйте в комментариях ниже. Голосуйте в опросе и оценивайте статью.
Вернуться к содержанию

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Подключение второго аккумулятора в машину

Назначение АКБ – обеспечить запуск авто, во время движения, подпитывать потребителей бортовой сети тандемом генератор – аккумулятор. Но современные машины оборудованы дополнительными приборами. Их суммарная мощность временами превосходит возможности силового узла. В результате батарея садится, не справляется с запуском двигателя. Назрела необходимость установки второй АКБ в авто.

Как подключить второй аккумулятор в машине

Проблема, найти место для дополнительного прибора, часто решается за счет багажника. Не следует использовать ниши под сидениями в салоне – выделения от работающей батареи вредные.

Следует решить вопрос с восстановлением заряда во втором аккумуляторе в машине. Генератор рассчитан на работу в паре с одним АКБ определенной емкости. Подключение второй батареи перегружает генератор. Можно второй аккумулятор заряжать от сети, но это неудобно. Значит, необходимо найти способ питания помощника от бортовой сети, не укорачивая срок службы генератора.

Способы подключения двух источников:

• использовать резистор для подстройки, устанавливая порог срабатывания, для подключения второй АКБ;
• схемой соединения, объединять оба источника энергии в момент запуска, обеспечивая большой пусковой ток;
• установив 2 АКБ следить, чтобы один был всегда полностью заряжен– для экстремалов, которым может потребоваться электролебедка;
• использовать энергию второго АКБ в машине для музыки или для работы медиасистемы.

Как подключить второй аккумулятор в машине

Часто установкой второго аккумулятора в машину решают несколько проблем: отдельного питания бытовых приборов и удвоения тока на лебедку. Но генератор один. Как подключить второй АКБ? Соединив батареи параллельно, мы заставим генератор отдавать в сеть удвоенный ток. Одна батарея может паразитировать за счет другой, забирая больший заряд. Батареи могут и сесть равномерно, не позволив запустить стартер.

1.Применение разделительного контроллера при подключении второго аккумулятора в машину, позволит заряжать АКБ поочередно и заряд использовать рационально. Коммутационные устройства представляют переключатели различных конструкций. Примером служат устройства развязки аккумуляторов (УРА), самый популярный – УРА 200. С помощью этого прибора можно использовать двойную энергию при работе лебедки или запуске мотора зимой.

2.Комплект для установки второй АКБ включает полупроводниковое сопротивление. Подключение через диодный изолятор разделяет питание бортовой сети авто и дополнительных бытовых систем. В период простоя дополнительный аккумулятор будет разряжаться, поддерживая работу гаджетов. Основной АКБ сохраняет готовность к запуску мотора. Но во время движения генератор подзаряжает обе батареи. Для того чтобы воспользоваться вторым АКБ в основной цепи, его потребуется переставить в гнездо главного.

3.Наиболее рациональная схема подключения второго и последующих АКБ разработана с установкой переключателя зарядки. Устройство может быть ручным или автоматическим, но заряжается от генератора всегда одна батарея. Уровень заряда всех аккумуляторов выведен на панель управления. У водителя есть выбор, что на данный момент в приоритете, музыка, кондиционер или готовность поработать лебедкой.

Есть авто, где производитель предусмотрел схему и установку второго аккумулятора. Но чаще создавать комфорт в машине приходится своими руками.

Второй аккумулятор в автомобиле для музыки

Аккумулятор для звука – насколько это оправдано? Современные акустические системы мощны, при работе на одном общем АКБ идет просадка напряжения, меняется качество звука. Собственно, свинцово-кислотные батареи и не приспособлены работать с мощными бытовыми устройствами с тонкой настройкой.

Планируя, как установить второй аккумулятор только для автозвука в машину, нужно знать:

• Стандартный свинцово-кислотные батареи стоят дешево, но есть требования к установке их только вертикально в проветриваемом пространстве. А нужно источник энергии установить рядом с аудиосистемой. Стандартные АКБ быстро садятся и долго заряжаются.
• Гелевые аккумуляторы стоят дорого, плохо работают при низкой температуре, требовательны к качесту зарядки, но подходят для обеспечения качественного звучания и установки в любом положении.
• Батареи AGM хорошо подходят для того чтобы обеспечивать отличное и продолжительное звучание. Смущает цена батареи. Обязательное условие – зарядное устройство должно быть программируемым.

Основное требование при установке второго аккумулятора – емкость батарей в машине должна быть равной. Устанавливать прибор нужно вне салона. Схемы подсоединения используются те, что описаны выше.

Как правильно поставить второй аккумулятор в машину, последовательность действий, можно посмотреть на видео.

Установка второго аккумулятора в машину: варианты и схемы подключения

Аккумулятор в автомобиле используется в качестве источника электричества, необходимого для запуска двигателя. При работающем моторе энергию вырабатывает генератор, заряжая и саму батарею. Но когда машина заглушена, источником питания служит АКБ, запитывая все потребители. Так как ассортимент автомобильных гаджетов с каждым годом растёт, и они становятся популярнее, один источник питания не всегда справляется со своей работой и требуется дополнительный аккумулятор в автомобиль, который позволит слушать музыку, готовить еду, напитки, смотреть фильмы даже вдали от цивилизации.

В каких случаях требуется второй аккумулятор

Совершенно точно второй аккумулятор понадобится тем, кто пользуется электрическими лебёдками, так как это устройство требует большого количества энергии и быстро разряжает АКБ. Однако он может быть полезен и тем, кто пользуется другим электрическим оборудованием в машине:

• ноутбуком;
• DVD;
• микроволновкой;
• противоугонной системой;
• кофеваркой;
• обогревателем;
• мощной стереосистемой и сабвуфером.

Установка второго аккумулятора в машину даёт преимущество, ради которого его и устанавливают: не придётся возить с собой второй источник питания на всякий случай, подключать его в случае необходимости и периодически заряжать от зарядного устройства, чтобы он всегда был в рабочем состоянии.

Рассчитать, необходим ли второй АКБ, например, для музыки, в машину, незатруднительно. Для этого нужно учесть, что мощность среднестатистического аккумулятора ёмкостью 60-65 Ah составляет примерно 4 кВт. Если сумма мощностей всех потребители составляет более 2 кВт, то нужно позаботиться об установке второй АКБ. Чтобы узнать, какая мощность у потребителя, достаточно посмотреть в паспорт или изучить наклейку на его задней крышке, там тоже часто можно найти нужную информацию.

Способы подключения второго аккумулятора

Если говорить о рекомендациях по установке, то выделяют несколько общих правил:

1. Прибор располагают снаружи салона, поскольку он выделяет вредные испарения.
2. Подбирают аккумулятор такой же ёмкости, что и основной.
3. Генератор заменяют на более мощный или устанавливают ещё один, чтобы заряды обеих АКБ восстанавливались быстро и генератор не вышел из строя, так как вторая батарея требует дополнительной мощности.
4. Для подключения выбирают короткие кабели, тогда АКБ будут работать более эффективно.

Какой аккумулятор и кабель выбрать

Подбирают источник питания, способный выдержать большое количество циклов разряда/заряда, поскольку его ожидает работа именно в таком режиме, например, гелевые АКБ. Но и у них есть ряд недостатков, например, подзарядка от бортовой сети.

Обратите внимание на то, что ставить вместе кислотный и АГМ аккумулятор можно, но не рекомендуется, так как АГМ аккумулятор будет брать заряд с кислотной батареи, тем самым разряжая её. Кислотная АКБ долго разряжается и долго заряжается. У АГМ больше пусковой ток, он быстрее заряжается и быстрее разряжается.

Кальциевые устройства категорически не подходят для роли дополнительных, поскольку чувствительны к полной разрядке, сурьмяные ведут себя лучше, но оптимальным вариантом являются комбинированные батареи.

Важно! Сечение силового кабеля для подключения дополнительной АКБ необходимо выбирать достаточно большое, так как сила тока при зарядке бывает значительной, из-за чего провод нагревается.

Параллельное подключение

Чтобы подключить два аккумулятора в автомобиле, по схеме соединяют плюсовые и минусовые клеммы АКБ. На плюсовой провод, идущий от штатного аккумулятора, ставится предохранитель, далее этот провод ведут по салону до АКБ в багажнике и ставят на него же второй предохранитель. Это делается для того, чтобы в случае повреждения провода в салоне не возникло пожара. Предохранители подбирают по сечению провода. Таким образом, соединяют перемычками плюс с плюсом, минус – с минусом (минус на кузов кидать нежелательно, так как он даёт ощутимое сопротивление). На провод к генератору и к усилителю также ставят по предохранителю.

Параллельное подключение, как и последовательное, в плане реализации своими руками считается самым простым. Эти способы используют многие автомобилисты.

Но представленная параллельная схема имеет ряд недостатков. Это не самый надёжный и эффективный метод, вызывающий множество споров среди автолюбителей.

Чтобы повысить качество работы пары АКБ в автомобиле, защититься от возможного возникновения проблем в виде некорректной работы аккумуляторов, лучше выбрать альтернативные схемы.

Одной из оптимальных схем соединения справедливо считают применение диодного изолятора.

Такой режим эксплуатации неблагоприятно сказывается на сроке службы обеих батарей, поэтому предпочтительнее рассмотреть другой вариант подключения.

С диодным изолятором

Следующий способ, позволяющий подключить 2 аккумулятора в машину, предполагает подсоединение батареи к бортовой сети через диодный разделитель. Устройство проводит ток от генератора к дополнительному аккумулятору, изолирует вторую батарею от бортовой сети и штатного аккумулятора, препятствуя перетеканию тока между ними. К нему можно подключать не только второй, но и третий, и даже четвёртый прибор. Они будут заряжаться одновременно и равномерно.

Диодный разделитель для АКБ

Цена на диодные изоляторы определяется в несколько тысяч рублей. Например, изолятор китайского производства на 3 батареи стоит 6000 руб.

Мощные потребители подсоединяются к дополнительному источнику питания, а заряд основного прибора не расходуется. Однако и такая схема подключения двух аккумуляторов в автомобиле имеет недостаток: если устройства мощные, АКБ быстро теряет заряд, так как мощный потребитель в данном случае всё рано «висит» на одном источнике питания.

В общую цепь

Проблема решается, если приобрести второй аккумулятор в машину, а подключение осуществить через устройство развязки (УРА200, 300, 600) – реле, которое позволяет вручную с помощью кнопки «старт» или автоматически подключать и отключать дополнительную АКБ. Прибор устанавливают в разрыв плюсового провода, от которого происходит зарядка дополнительной АКБ. Производитель указывает, что необходимости в замене генератора в этом случае нет.

Бортовая сеть потребляет энергию сразу от обоих источников питания, причём переключается между ними при падении заряда в одной из батарей, а заряжает по принципу недостаточности, то есть в первую очередь заряд от генератора поступает к наиболее разряженным аккумуляторам. К некоторым устройствам можно подключить индикаторы, которые показывают, в какой батарее сколько заряда осталось.

Как зарядить дополнительный аккумулятор

Автомобилистов, которые планируют установить дополнительную батарею, беспокоит, надо ли второй аккумулятор периодически подзаряжать в домашних условиях. В этом нет необходимости, поскольку дополнительный аккумулятор для машины заряжается от бортовой сети, то есть от генератора.

Принимая решение об установке второго источника питания, следует заранее определить, есть ли место для его монтажа и достаточно ли финансовых средств для приобретения необходимого дополнительного оборудования. Пишите в комментариях, какому способу подключения вы отдали предпочтение.

Можно ли и как ставить второй аккумулятор в машину?

Чтобы запустить двигатель автомобиля, нужно чтобы был установлен хороший аккумулятор. Во время езды, благодаря работе генератора, происходит подзарядка АКБ. Когда машина стоит, или двигатель работает в «холостую», пополнение энергетического запаса не происходит. А дополнительные электрические системы быстрее разряжают аккумулятор. Поэтому водители пытаются установить два аккумулятора, чтобы можно было не бояться внезапного разряда батареи.

Когда пригодится второй аккумулятор

На наших дорогах встречается большое количество внедорожников, оборудованных электрической лебедкой. Кроме того, на машине установлена сигнализация, аудиосистема. Все это быстрее «сажает» аккумулятор. Для таких машин, второй аккумулятор становится незаменимым дополнением.

Чтобы понять, стоит ли устанавливать акб аппарат в машину, нужно выполнить маленький расчет. В обычном автомобиле установлен прибор, емкость которого находится в диапазоне 55-65 Ah. Стандартная мощность такого аппарата достигает 4 кВт. Причем приборы автомобиля, а также другие стандартные потребители энергии, забирают приблизительно 2 кВт.

Когда в автомобиле установлены дополнительные электрические приборы, общая мощность которых превышает 2 кВт, наверное, не мешает подумать о подключении дополнительного второго аккумулятора. Узнать какую мощность потребляют дополнительные устройства, можно внимательно изучив их технические характеристики.

Кстати, вторая батарея отлично установится в багажнике. Места для него предостаточно.

Способы подсоединения второго АКБ

Производители автомобилей редко устанавливают в машину второй аккумулятор. Обычно им оборудуют специализированные автомобили (скорая помощь, инкассация). Они играют роль резервной батареи, чтобы при необходимости защитить автомобиль.

В машине «Форд Транзит» установлены две батареи, которые подзаряжаются от генератора, большой мощности. Однако эта модель считается исключением из общего потока. Стандартного варианта установки двух аккумуляторов в машину не существует. В магазинах реализуется оборудование, изготовленное другими производителями.

Чтобы установить в машине одновременно две батареи, требуется придерживаться нескольких простых правил:

• Установка обязательно происходит вне салона, так как во время работы АКБ выделяет вредные испарения.
• В машине устанавливается мощный генератор. От его работы зависит скорость восстановление зарядки обоих аккумуляторов.
• Емкость второго аккумулятора должна обязательно соответствовать емкости штатной батареи.

Параллельное подсоединение второго аккумулятора

Такой способ подключения в машине двух АКБ считается наиболее простым. Для этого соединяются одинаковые полюса обеих батарей. Однако при этом подключении возможны некоторые проблемы.

Общее автомобильное оборудование, а также дополнительные потребители, питаются от штатной батареи. Другими словами, передача электрической энергии происходит от второй АКБ потребителям, используя только одну главную батарею.

Первой расходуется энергия штатного АКБ, затем разряд пополняется из дополнительной батареи. Подзарядка требует много времени. Причем необходимо помнить, что передача энергии второй батареей происходит до момента выравнивания заряда на аккумуляторах. Получается, в автомобиле стоит два АКБ, а оба заряжены только на 50%.

Чтобы исправить такую ситуацию, инженеры разработали специальную автомобильную схему подключения второго аккумулятора. С этой целью устанавливается диодный изолятор.

Применение диодного изолятора

Дополнительная АКБ включается в сеть машины через диод. Ток проходит только в конкретном направлении. Это позволяет изолировать питание бортовой цепи от второй батареи. Диодные устройства выпускаются в различных исполнения. Их работа позволяет подключать несколько объединенных АКБ. Приобрести такие системы можно в специализированных магазинах, заплатив 2000 –3000 рублей.

Подобное подключение позволяет использовать мощные дополнительные системы, требующие большого запаса энергии, провести подсоединение ко второй батарее. Причем штатный аккумулятор остается заряженным. С его помощью легко запустить двигатель. Во время езды, генератор будет заряжать оба аккумулятора.

Однако такая схема имеет несколько недостатков. В случае подключения мощных потребителей, произойдет быстрое разряжение второй АКБ. Придется его подзаряжать, для дальнейшего использования. Лебедка требует большого количества энергии. Для заводки двигателя придется на место дополнительной батареи устанавливать штатный АКБ.

Подключение двух батарей в общую схему

Недавно в магазинах появились системы, позволяющие одновременно управлять двумя аккумуляторными батареями, включенными в единую цепь. Управление работой АКБ может происходить автоматически. При необходимости автоматика отключается, используется ручная настройка.

Эта схема дает возможность сразу забирать энергию нескольких аккумуляторов. Как только напряжение одной АКБ становится критическим, система автоматически переходит на другую. Принцип зарядки остается неизменным.

Подобные управляющие системы открывают возможность выбора, какой именно аккумулятор должен функционировать в определенный момент. Производители выпускают модели, способные предупреждать водителя, что заряд АКБ достиг своего минимума. Они также могут отключить потребляющие приборы. Иногда такие устройства оборудуются специальными индикаторами, устанавливаемые внутрь салона. Владелец машины, глядя на индикатор, всегда может определить уровень заряда, действующего АКБ.

Подведем итог

Подключить дополнительный АКБ в наше время не составляет большого труда. Но предварительно необходимо определить, какое оборудование будет подключено. Решить вопрос с местом нахождения нового оборудования, его надежной фиксации и установки. Все это потребует определенных финансовых затрат. Если грамотно установить и подключить рабочую схему, два аккумулятора будут нормально заряжаться и отдавать требуемую энергию для нормальной работы всего оборудования автомобиля.

Видео про установку второго АКБ в машину

Два аккумулятора в автомобиле

Второй аккумулятор в автомобиле устанавливают для питания дополнительного оборудования – холодильника, электронных или бытовых устройств, инвертора. Такую аккумуляторную батарею называют сервисной и в нормальных условиях не используют для запуска двигателя. Сервисную батарею создают из аккумуляторов глубокого разряда — литиевых или свинцово-кислотных

Два вида аккумуляторов

Стартовый аккумулятор предназначен для запуска двигателя. Главное для него – не время непрерывной работы, а ток, который он дает. Высокий ток можно получить при большой площади соприкосновения свинца и электролита, поэтому в стартовом аккумуляторе много тонких пластин с губчатым активным материалом, поры которого обеспечивают дополнительную поверхность контакта.

Стартовый аккумулятор и аккумулятор глубокого разряда. В стартовом аккумуляторе низкое внутреннее сопротивление и большая площадь поверхности контакта свинца и электролита достигается за счет множества параллельно установленных тонких пластин. Стартовый аккумулятор нельзя глубоко разряжать, поэтому вторым аккумулятором в машине должен быть аккумулятор глубокого разряда

Аккумулятор глубокого разряда питает оборудование, потребляющее ток в течении нескольких часов или дней. Для него важна максимальная емкость и способность выдерживать большое количество циклов заряда разряда. Стойкость к циклической работе в аккумуляторах глубокого разряда достигается за счет толстых свинцовых пластин с плотным активным материалом.

Стартовые аккумуляторы способны давать большой ток, но не выдерживают циклического использования

Аккумуляторы глубокого разряда и стартовые не взаимозаменяемы. Если стартовый ставится на место тягового, то его тонкие пластины быстро разрушаются и он выходит из строя.

Зарядка дополнительного аккумулятора

Литиевые аккумуляторы обладают минимальными потерями при зарядке, а их кулоновская эффективность превышает 99%. Током 1С литиевую батарею можно полностью зарядить за час. Продолжительная стадия насыщения для этих аккумуляторов не нужна, их лучше даже заряжать не полностью. В этом случае аккумуляторы прослужат дольше, а время непрерывной работы уменьшится ненамного

По-сравнению со свинцово-кислотными алгоритм заряда литиевых аккумуляторов проще — для них подходит режим CC / CV (постоянный ток-постоянное напряжение). Литиевые аккумуляторы не поглощают избыточный заряд, поэтому их не нужно подзаряжать после полной зарядки, чтобы компенсировать саморазряд. Однако литиевые батареи требовательнее свинцово-кислотных к точному значению зарядного напряжения и производители рекомендуют заряжать их только специально предназначенными для этого зарядными устройствами

Во время зарядки литиевые аккумуляторы должны всегда оставаться холодными, поэтому процесс необходимо останавливать, если температура батареи становится выше окружающей больше чем на 10 градусов.

Свинцово-кислотные АКБ

Свинцово-кислотные аккумуляторы можно заряжать по-разному. Но оптимальным для зарядки гелевых, AGM и жидко-кислотных АКБ признан алгоритм, состоящий из нескольких стадий. На первой зарядка идет постоянным током до тех пор, пока напряжение аккумулятора не достигнет установленного верхнего предела. Первая стадия занимает до половины времени зарядки и во время нее аккумулятор заряжается до 70 – 80 процентов номинальной емкости.

После того как напряжение аккумулятора повышается до уровня насыщения, первый этап завершается и устройство переключается на вторую стадию, во время которой аккумулятор получает оставшиеся 20-30 процентов заряда. На втором этапе зарядное устройство поддерживает постоянное напряжение и ток, потребляемый аккумулятором постепенно снижается.

Вторая стадия имеет большое значение для полной зарядки, без нее аккумулятор глубокого разряда заряжается не полностью и со временем теряет емкость из-за сульфатации.

Напряжение насыщения зависит от типа аккумулятора и находится в диапазоне 13,8 – 15,1 В. Такое напряжения должно с одной стороны, восстановить максимальную емкость аккумулятора и полностью зарядить его, а с другой, не привести к газообразованию, потере воды и коррозии решеток положительных пластин.

Аккумулятор считается заряженным, когда потребляемый им ток опускается до 3–5 процентов от номинальной емкости. В этот момент зарядное устройство должно снизить напряжение и переключится на третий этап — поддерживающую зарядку. Переключение особенно важно для герметичных аккумуляторов, которые не так устойчивы к перезаряду, как жидко-кислотные. Зарядка, продолжающаяся при высоком напряжении, превращает избыточную энергию в тепло, и аккумулятор начинает выделять газ.

Рекомендуемое поддерживающее напряжение для свинцово-кислотных аккумуляторов от 13,2 до 13,6 В. Современные зарядные устройства почти всегда имеют режим поддерживающей зарядки, однако у устройств зарядки, используемых на автомобилях его нет.

Схема подключения второго аккумулятора в машине с помощью реле развязки. Сервисная батарея — литиевый (LiFePO4) аккумулятор с BMS. Реле просто соединяет стартовый аккумулятор с дополнительным литиевым. Оно не обеспечивает необходимые для безопасной работы литиевого аккумулятора напряжение и ток зарядки и не решает следующих проблем: Реле не может увеличить напряжение, если оно слишком низкое для зарядки литиевых аккумуляторов. Реле не может понизить слишком высокое напряжение до безопасного для дополнительного аккумулятора уровня. Реле не может понизить напряжение, после того как второй аккумулятор полностью зарядился. Реле не может ограничить ток генератора и гарантировать, что он безопасен для аккумулятора. В результате — неправильная зарядка и опасный режим работы дополнительной аккумуляторной батареи

У стареющего аккумулятора каждый элемент имеет свое уникальное состояние и выбрать правильное поддерживающее напряжение для него сложнее. Ячейки в аккумуляторе соединены последовательно, через них течет одинаковый ток, но контролировать напряжения отдельных ячеек невозможно. Из-за этого слабые ячейки перезаряжаются, а нормальные недозаряжаются. Ток, слишком сильный для деградировавших ячеек, приводит к сульфатации нормальных.

Еще одним источником проблем во время зарядки являются пульсации напряжения. Пик представляет собой перезаряд и вызывает выделение водорода, в то время как низкое напряжение приводит к кратковременному разряду и истощению электролита. Пульсации напряжения во время зарядки не должны превышать 5 %.

Автомобильные системы зарядки

Система зарядки автомобиля состоит из нескольких основных элементов — аккумулятора, регулятора напряжения и генератора. Генератор служит источником электрической энергии для системы жизнеобеспечения автомобиля во время работы двигателя, регулятор поддерживает в постоянное напряжение, а аккумулятор запускает двигатель и питает и электрооборудование в то время когда генератор не работает.

Стандартный генератор

Автомобильные системы зарядки можно условно разделить на два типа — системы, основанные на контроле напряжения и на контроле тока. В первой группе устройств напряжение генератора на холостом ходу находится в диапазоне 13,5 — 14,5 В, а ток зависит от состояния аккумуляторной батареи и электрической нагрузки.

Графики тока и напряжения автомобильных генераторов разного типа. Слева стандартный автомобильный генератор. Регулятор поддерживает постоянное напряжение. Справа — генератор, управляемый компьютером. Напряжение генератора меняется в зависимости от режима работы автомобиля

Регулятор напряжения изменяет выходную мощность генератора в ответ на изменение напряжения аккумулятора или нагрузку, создаваемую включаемым электрическим оборудованием. Когда регулятор обнаруживает падение напряжения, он увеличивает ток в обмотке возбуждения генератора. Магнитный поток в корпусе возрастает, ЭДС в обмотках неподвижного статора увеличивается и напряжение в системе возвращается к нормальному значению.

Еще один фактор, влияющий на напряжение – это температура. При низкой температуре химические реакции внутри аккумулятора замедляются и ему требуется повышенное напряжение зарядки. С ростом температуры напряжение наоборот, должно снижаться, чтобы не произошел перезаряд и повреждения аккумулятора. При температуре воздуха 25 С напряжение обычно составляет 14,2 вольта и повышается до 15,0 вольт при отрицательной температуре воздуха. Летом или после прогрева двигателя напряжение опускается до 14,0 — 13,5 вольт.

Стандартный регулятор оценивает температуру аккумуляторной батареи на основании своей собственной – по температуре основания или охлаждающего радиатора. Этот способ измерения не всегда дает точный результат, поэтому скорость зарядки аккумулятора может быть не идеальной

Генератор, управляемый компьютером

При традиционном регулировании выходная мощность генератора определяется только состоянием аккумулятора и включенными устройствами. При компьютерном, она зависит не только от них — решающее значение приобретают продление ресурса работы оборудования, экономия топлива и сокращение вредных выбросов

Два вида стартовых аккумуляторов в автомобиле. Слева — аккумулятор в автомобиле со стандартным генератором. Справа — аккумулятором с датчиком на клемме. Напряжение генератора в этой машине меняется в зависимости от множества факторов

Например, плавное увеличение напряжения после резкого роста потребляемого тока (при включении фар, электрических антиобледенителей, обогревателя, и т. д.) сглаживает переход на более высокий уровень мощности и уменьшает влияние нагрузки на качество холостого хода двигателя, а значит снижает вибрацию. Управляемая компьютером электросистема машины может повысить обороты двигателя, если необходимо увеличить скорость зарядки, а во время максимального ускорения наоборот кратковременно уменьшить мощность генератора, чтобы снизить нагрузку на двигатель.

Во время торможения компьютер увеличивает выходную мощность генератора и использует «бесплатную» кинетическую энергию автомобиля (аналогично рекуперативному торможению в гибридных моделях). А чтобы повысить экономию топлива во время движения, ECU понижает напряжение генератора и перекладывает большую часть электрической нагрузки на аккумулятор

В автомобильных системах интеллектуальной зарядки генератор по прежнему оснащается регулятором напряжения, но теперь им управляет PCM (Powertrain Сontrol Module) или BCM (Body Control Module). Ток в цепи возбуждения генератора, регулируется с помощью широтно-импульсной модуляции — большей длительности импульса соответствуют больший ток возбуждения и высокое выходное напряжение. PCM в свою очередь сообщает регулятору, какой рабочий цикл требуется в настоящий момент. Команды основываются на запрограммированной логике, напряжении и температуре аккумулятора автомобиля, нагрузке в электросистеме и других входных данных. Обрабатываемая информация позволяет компьютеру изменять выходное напряжение мгновенно или постепенно, в зависимости от ситуации.

Схема подключения и зарядки дополнительного аккумулятора в автомобиле. Второй аккумулятор подключен через зарядное устройство, которое работает от генератора двигателя. Зарядное устройство позволяет заряжать аккумуляторы различных типов, увеличивает скорость зарядки и срок службы второго аккумулятора. В схеме предусмотрен ручной или автоматический переключатель, который позволяет в экстренном случае соединить аккумуляторы параллельно

На некоторых автомобилях BCM – это основной модуль, определяющий режим работы системы. BCM сигнализирует PCM, когда требуется повысить или понизить выходное напряжение, а PCM изменяет длительность импульса в регуляторе напряжения. Этот процесс происходит в несколько этапов, во время которых обрабатывается информацию о текущем состоянии регулятора и данные с датчика, подключенного к отрицательному или положительному кабелю аккумулятора. На других машинах напряжение контролирует блок, установленный на отрицательной клемме аккумуляторной батареи. Он же измеряет напряжение аккумулятора, его температуру и ток в цепи

Напряжение в электрической системе современного автомобиля изменяется от 11,5 до 15,5 вольт и зависит от многих факторов. Типичный «интеллектуальный» автомобильный генератор может работать в одном из следующих режимов:

• Нормальный режим — заряженность аккумулятора в машине поддерживается на уровне 80%. Регулятор повышает напряжение, когда аккумулятор автомобиля разряжен или когда в системе появляется непредвиденная нагрузка
• Режим пониженного напряжения — выходное напряжение генератора снижается, если аккумулятор заряжен на 80%, а потребление электроэнергии низкое.
• Кратковременно фиксирует напряжение на уровне 14,5 В после запуска двигателя
• Режим экономии топлива — система понижает напряжение до 13 В или ниже, чтобы снизить нагрузку генератора на двигатель автомобиля и увеличить срок службы ремня.
• Зимний режим – напряжение в системе возрастает при включенном обогреве сидений или заднего стекла
• Рекуперативный режим — во время замедления автомобиля выходное напряжение генератора увеличивается, а при разгоне снижается. Благодаря этому при торможении машины скорость зарядки возрастает без ущерба для экономии топлива и автомобиль замедляется быстрее
• Режим десульфатации аккумулятора — увеличивает напряжение через определенное время работы двигателя (обычно около 45 минут), если уровень заряда аккумулятора все еще низкий. Голубая линия — изменение напряжения генератора на автомобиле Ford Transit 2013 года выпуска. Очевидно, что если на этой машине подключить второй аккумулятор с помощью реле развязки, то нормально он не зарядится

Зарядка второго аккумулятора в автомобиле

Если второй аккумулятор в автомобиле – это аккумулятор глубокого разряда, то для того чтобы он использовал емкость на 100% и служил долго необходимо:

• Заряжать свинцово-кислотные (гелевые, AGM и жидко-кислотные) аккумуляторы в три стадии
• Заряжать литиевые (LiFePO4) аккумуляторы в режиме одобренном производителем АКБ
• Устанавливать напряжение второй стадии зарядки в зависимости от типа аккумулятора
• Понижать напряжение до поддерживающего уровня после полной зарядки аккумулятора
• Регулировать напряжение в зависимости от состояния аккумулятора, его температуры и расстояния от источника зарядки
• Устанавливать безопасный для аккумулятора зарядный ток

Очевидно, что эти требования противоречат алгоритму работы автомобильных систем зарядки, решающих совершенно другие задачи. Выход — в установке промежуточного устройства, которое не вмешиваясь в существующую систему зарядки автомобиля, приспособит ее для работы с аккумуляторами глубокого разряда.

Источники:

https://akbinfo.ru/stati/vtoroy-akkumulyator-v-mashinu.html
https://batts.pro/podklyuchenie-vtorogo-akkumulyatora-v-m/
https://drivertip.ru/repair/kak-ustanovit-vtoroy-akkumulyator-v-avtomobil.html
https://akbzona.ru/ustrojstvo/ustanovka-vtorogo-akkumulyatora-v-mashinu
https://advanced-power.ru/knowledge/vtoroj-akkumulyator-mashine/