Заряд и разряд аккумулятора при работе в автомобиле

Наш балансир с Bluetooth отображает значения тока в реальном времени и часто пользователи, наблюдая за ним, недоумевают, почему ток постоянно меняется, и аккумулятор то заряжается, то разряжается.

Начнем с азов: в автомобиле есть потребители тока, и есть источник (генератор). Потребители разряжают аккумулятор, а генератор — заряжает. Если напряжение на аккумуляторе ниже напряжения генератора, то аккумулятор заряжается. И наоборот — если напряжение АКБ выше напряжения генератора, то АКБ разряжается.

Обычный кислотный аккумулятор имеет рабочее напряжение 12.8В и ниже. Если зарядить его до напряжения выше и потом отключить ЗУ, то напряжение само по себе упадет до 12.8В, т.е. подобный аккумулятор не работает на разряд при напряжении выше этого. А генератор обычно выдает напряжение около 14В, и это значит, что с кислотным аккумулятором все потребители в автомобиле питаются только от генератора. При этом если подобный АКБ заряжен, то его ток близок к нулю.

У титаната же рабочее напряжение до 16В. Это значит, что он принимает на себя нагрузку от потребителей вместе с генератором, и львиную долю нагрузки принимает именно аккумулятор (из-за низкого внутреннего сопротивления).

В равновесном состоянии, когда напряжение АКБ равно напряжению на генераторе, ток нулевой. Как только потребители начинают работать, появляется разрядный ток (т.е. с минусовым значением). Аккумулятор начинает разряжаться, напряжение на нем падает, появляется разница напряжений между АКБ и генератором, из-за которой генератор начинает выдавать уже зарядный ток (в приложении он с плюсовым значением). Такие колебания происходят постоянно и это нормально. Значения колебания тока могут быть от единиц до десятков А, а интервал колебаний обычно единицы секунд.

Отдельная тема это современные автомобили с умной зарядкой. Здесь генератор не выдает какое-то фиксированное напряжение, а может менять его в зависимости от ряда параметров, и зачастую совершенно непредсказуемо. Поэтому с умной зарядкой значения колебаний тока могут быть намного выше, чем с обычным генератором и достигать сотен А. Например генератор может выдавать 14В, а потом снизить напряжение до 13В. В этом случае все потребители будут питаться от АКБ до тех пор, пока напряжение на нем не снизится до 13В, а генератор по сути будет работать вхолостую. Потом генератор может опять поднять напряжение и пойдет цикл заряда с полной загрузкой генератора на ток 100А и выше, пока напряжение АКБ не поднимется обратно к 14В. Все это создает повышенную нагрузку как на генератор, так и на аккумулятор, поэтому рекомендуется отключать систему IBS, если есть такая возможность.

Пожалуй единственный плюс в таких системах это рекуперация, при которой энергия закачивается в аккумулятор при торможении, в таком случае титанат работает на порядок лучше штатного кислотника, экономя топливо.