Přídavná baterie do auta, schéma zapojení dvou 12voltových baterií

Druhá baterie je instalována ve voze pro napájení chladničky, topení, invertoru a dalšího doplňkového vybavení. Při provozu na parkovištích tato zařízení vybíjejí baterii a je nutné ji pravidelně dobíjet. Vzhledem k tomu, že ne vždy je možné se za jízdy připojit ke stacionární elektrické síti, je jediným zdrojem nabíjení druhé baterie generátor automobilu. Jak dobře se hodí pro tento úkol? Jak připojit druhou baterii, aby ji alternátor auta mohl rychle nabít?

Systém nabíjení auta

Nabíjecí systém vozidla se skládá z generátoru, usměrňovače, regulátoru napětí a baterie. Generátor přeměňuje mechanickou energii motoru na elektrickou energii. Diodový usměrňovač převádí střídavé výstupní napětí generátoru na stejnosměrné napětí a regulátor jej udržuje na stabilní úrovni při změně zatížení nebo otáček motoru. Baterie startuje motor, vyhlazuje napěťové rázy z generátoru a slouží jako zdroj energie, když motor neběží.

Automobilové nabíjecí systémy lze rozdělit do dvou typů: napěťové a proudové. V první skupině je napětí generátoru udržováno konstantní a proud závisí na stavu baterie a elektrické zátěži. Ve druhém je napětí generátoru určeno jízdním režimem vozidla a aktuální elektrickou zátěží.

Standardní generátor

Ve vozidlech s 12V elektrickým systémem udržuje regulátor generátoru při normální teplotě napětí 14,2 ± 0,2 V. Když regulátor zjistí, že napětí generátoru kleslo, zvýší budící proud ve vinutí rotoru a pokud se zvýšilo napětí na výstupu generátoru, sníží ho. V obou případech se magnetický tok vinutím statoru změní a napětí generátoru se rychle vrátí na nastavenou hodnotu.

Dalším faktorem, který ovlivňuje napětí v elektrickém systému automobilu, je teplota. Při nízkých teplotách se chemické reakce uvnitř baterie zpomalují, takže pro jejich urychlení je nutné zvýšit nabíjecí napětí. S rostoucí teplotou dochází k opačnému procesu. Proud odebíraný baterií se zvyšuje a napětí je nutné snížit, aby nedošlo k přebití a poškození baterie. Regulátor tedy umí kromě napětí sledovat i teplotu vlastní základny, aby odhadl teplotu baterie nebo okolního vzduchu. Pokud je teplota záporná, regulátor zvýší nabíjecí napětí na 15,0 voltů a v létě nebo po zahřátí motoru je naopak sníží na 13,5 – 13,8 voltů.

DC-DC nabíječky pro druhý akumulátor s kapacitou 100-150 Ah

TBB Power DM1245

Vstupní a výstupní napětí 12V

Nabíjecí proud 45A

Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WE T

TBB Power DDX1230

Vstupní a výstupní napětí 12V

Nabíjecí proud 30A

Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WE T

Vestavěný solární MPPT regulátor

TBB Power DMT1250

Vstupní a výstupní napětí 12V

Nabíjecí proud 30A

Typy baterií: GEL, AGM, LiFePO4, WET

Přídavný výstup pro zátěž 20 A

Teplotně kompenzovaný alternátor nabíjí baterii lépe v chladném podnebí a nepřebíjí ji při vysokých teplotách. Pokud v regulátoru není teplotní kompenzace, pak udržuje výstupní napětí nezměněné po celou dobu provozu generátoru.

Standardní alternátor odvádí dobrou práci při nabíjení hlavní baterie, ale jeho napětí není závislé na otáčkách motoru, elektrické zátěži nebo stavu baterie.

Chytrý generátor

Elektrická energie získaná z generátoru automobilu není zadarmo. Na každý 1 W výstupního výkonu generátoru spotřebuje motor 1,5 až 2 W svého výkonu, který vyrábí spalováním paliva. Výkon = proud x napětí. Úpravou napětí generátoru můžete snížit nebo zvýšit zatížení generované generátorem pro motor.

V inteligentních nabíjecích systémech je výkon generátoru řízen elektronickou řídicí jednotkou (ECU). ECU sbírá informace ze senzorů umístěných v různých částech vozu, analyzuje je a určuje, jaké napětí by měl mít generátor při aktuální elektrické zátěži a otáčkách motoru. Poté prostřednictvím sítě LIN nebo pomocí PWM signálu předá ECU povel regulátoru, který změní budicí proud generátoru tak, aby napětí nabylo požadované hodnoty. Regulátor může být stále zabudován do generátoru, nebo může být externí, jako součást samotné elektronické řídicí jednotky.

Počítačové řízení rozšířilo možnosti nabíjecího systému vozidla. Nyní nejen nabíjí baterii a dodává elektrickou energii palubním spotřebitelům, ale také pomáhá šetřit palivo, prodlužuje životnost zařízení a snižuje škodlivé emise. Napětí generátoru v takovém systému není konstantní, ale kolísá od 11,5 do 15,5 voltů. Jeho přesná hodnota závisí na režimu, ve kterém nabíjecí systém aktuálně funguje:

• Normální režim – generátor udržuje napětí baterie na 12,4 V, což odpovídá 80% nabití.
• Zvýšená spotřeba energie – ECU zvýší napětí generátoru, když zjistí, že se zvýšil proud v palubním obvodu
• Zimní režim – ECU zvýší napětí generátoru, když je zapnuté vyhřívání zadního okna nebo sedadla.
• Startovací režim – pro kompenzaci ztráty nabití baterie při startování motoru ECU zvýší napětí alternátoru na alespoň 14,5 V po dobu alespoň 30 sekund
• Režim desulfatace – pokud po 45 minutách provozu motoru zůstane nabití baterie nízké, ECU zvýší napětí generátoru na 15,5 voltů, aby došlo k jeho desulfataci
• Úsporný režim paliva – Aby se snížilo zatížení motoru a prodloužila životnost řemene alternátoru, ECU nastaví napětí alternátoru na 13 voltů nebo nižší
• Regenerační režim – ECU zvýší napětí generátoru na 15,5 voltů, když vůz brzdí, a sníží ho na 12,2-12,4 voltů při zrychlování nebo jízdě cestovní rychlostí. To umožňuje zvýšit rychlost nabíjení při brzdění, aniž by došlo ke snížení spotřeby paliva, a vůz rychleji zpomalit.

Počítačový nabíjecí systém lze snadno identifikovat podle senzoru na svorce baterie a dvouvodičového konektoru na generátoru. Jeho přítomnost lze empiricky určit měřením napětí v zásuvce zapalovače za jízdy. Pokud napětí při akceleraci vozu klesá a při brzdění stoupá, pak je generátor řízen jednou z ECU vozu.

Další informace lze získat kontrolou napětí akumulátoru při studeném motoru a při provozní teplotě, stejně jako při různém elektrickém zatížení – při rozsvícených světlech, zapnuté klimatizaci a při vypnutém elektrickém vybavení.

Jak připojit druhou baterii

Druhá baterie je zřídka instalována pod kapotou vozu. Nejčastěji je umístěn v prostoru pro cestující nebo v kufru auta. Při této instalaci dosahuje délka vodičů spojujících generátor a druhou baterii 10-15 metrů a pokles napětí již nelze ignorovat. Čím delší jsou vodiče a čím hůře je spojují kontakty, tím větší budou ztráty. Pokles napětí v měděném drátu se vypočítá podle vzorce:

V = 0,017 * I * L

V — Pokles napětí

L je celková délka vodiče v metrech (včetně zpětného záporného vodiče).

I = Proud v ampérech protékající vodičem.

S je plocha průřezu mědi v milimetrech čtverečních.

Například u vodičů o průřezu 6 mm2 a délce 10 m při proudu 20 A dojde k poklesu napětí 10 x 20 x 0,017/6 = 0,56 Voltu. To znamená, že když je napětí generátoru 14,0 voltů, napětí na svorce druhé baterie bude 13,44 voltů. Ztráty lze snížit zvětšením průřezu vodičů.

Druhá baterie by měla být připojena k alternátoru vozidla pouze při běžícím motoru. Po vypnutí motoru je nutné jej izolovat, aby nedošlo k vzájemnému vybití s ​​hlavní baterií. Toho lze dosáhnout několika způsoby.

Nabíjení druhé baterie

Nejjednodušší způsob připojení druhé baterie k elektrickému systému vozidla je pomocí spínače. V poloze ON propojuje vypínač paralelně hlavní a přídavné baterie a v poloze OFF je izoluje. Navzdory své jednoduchosti není tato metoda nejspolehlivější, protože uživatel může jednoduše zapomenout nastavit přepínač do požadované polohy včas.

Vliv lidského faktoru lze snadno eliminovat, pokud si zapamatujete, že napětí hlavní baterie je 14,0 voltů při běžícím generátoru auta a 12,6 voltů při volnoběhu. Proto, když znáte napětí hlavní baterie, můžete ovládat připojení další. Tento princip využívají oddělovací relé. Relé sleduje napětí baterií a sepne, když napětí na jedné z nich překročí nastavenou prahovou hodnotu (obvykle 13,3 voltu). Pokud napětí klesne pod 12,8 V, relé odpojí baterie a izoluje je. Oddělovací relé jsou podrobně popsána zde

Při paralelním nabíjení jsou obě baterie neustále připojeny ke generátoru automobilu, takže regulátor generátoru „vidí“ nikoli vlastní napětí druhé baterie, ale napětí kombinované baterie, které bývá vyšší. V důsledku toho klesá nabíjecí proud a prodlužuje se doba nabíjení druhé baterie.

Situace se zhorší, pokud je vozidlo vybaveno teplotně kompenzovaným alternátorem. Po zahřátí motoru regulátor sníží napětí generátoru na 13,5-13,8 V a nabíjení druhé baterie instalované několik metrů od generátoru se skutečně zastaví.

Jak již bylo zmíněno, napětí generátoru, řízeného ECU automobilu, se pohybuje od 11,5 do 15,5 V. Vzhledem k tomu, že většina izolačních relé má zpoždění před spuštěním, jednoduše nestihnou sepnout, když je napětí na vrcholu rozsahu. Ale i kdyby k tomu došlo, velké kolísání napětí zabrání nabíjení druhé baterie. Při akceleraci vozu bude napětí příliš nízké a při brzdění tak vysoké, že může poškodit většinu baterií.

Přednostní nabíjení

Ke generátoru můžete také připojit dvě baterie pomocí oddělovače baterií. Dělič hlídá napětí obou baterií a přepíná generátor na ten, který potřebuje v danou chvíli nabíjet nejvíce. Tento způsob připojení zvyšuje rychlost nabíjení druhé baterie, ale má také svá omezení.

DC-DC nabíječky pro druhou baterii s kapacitou více než 200 Ah

V každém autě slouží baterie k akumulaci elektrické energie za chodu motoru a jejímu uvolnění při startování nebo k obsluze palubních elektrospotřebičů při zaparkovaném voze.

Někdy je nutné nainstalovat druhou baterii, protože standardní baterie nezvládne. Zpravidla je takový krok způsoben instalací dalšího energeticky náročného zařízení – výkonný audio systém, elektrický naviják, multimédia.

Proč potřebujete další baterii v autě?

Některé automobilky předem zajistily instalaci dvou baterií. Především se to týká nákladních vozidel, protože jejich palubní síť má napětí 24 voltů, proto jsou dvě 12V baterie zapojeny do série.

Také v tovární konfiguraci jsou 2 baterie přítomny v některých modelech Ford Transit, Toyota Land Cruiser, Mercedes a Peugeot 607, kde jsou zapojeny paralelně.

Zbytek vozů si majitelé aut předělávají podle svých potřeb: některé mají výkonné auto audio, jiné milují jízdu v terénu a potřebují elektrický naviják. Speciální vozidla, převozové a resuscitační týmy jsou také vybaveny přídavnými bateriemi, protože mají nainstalované výkonné přídavné elektrické zařízení.

Jak připojit druhou baterii

Pokud se tedy rozhodnete připojit druhou baterii, abyste pomohli té hlavní, připravte se na to, že budete muset auto mírně upgradovat, protože při provádění tohoto úkolu musíte věnovat pozornost několika důležitým nuancím:

• Přídavná baterie musí mít stejnou kapacitu jako hlavní. V ideálním případě si okamžitě kupte dvě baterie od stejného výrobce se stejnými vlastnostmi.
• Standardní generátor je schopen plně nabít pouze jednu standardní baterii; zbytek energie, kterou vyrobí, se spotřebuje na údržbu energetického systému vozidla. Generátor proto buď vyměníme za výkonnější, nebo nainstalujeme spínač do řetězce dvou baterií, ale o tom později.
• Přídavná baterie by neměla být instalována v kabině, protože během nabíjení se uvolňuje oxid siřičitý. Jako poslední možnost odstraňte výfukové potrubí z baterie směrem ven.

Vodiče pro připojení musí mít dobrou izolaci a dostatečný průřez všechny svorky musí být dobře zalisované a izolované. Ujistěte se také, že je baterie bezpečně upevněna.

Schéma zapojení pro dvě baterie

Zapojení dvou baterií lze provést sériově nebo paralelně. V prvním případě, pokud připojíte dvě 12voltové baterie, výstup bude 24 voltů a toto napětí je typické pro nákladní automobily a těžkou speciální techniku, ve které je palubní síť na toto napětí dimenzována.

Pro zvýšení kapacity dvou baterií s výstupním napětím 12 voltů je nutné paralelní zapojení. Takový obvod je potřeba, pokud je nutné zvýšit kapacitu potřebnou pro obsluhu elektrického zařízení stroje.

Nyní o tom nejdůležitějším. Řekněme, že máme dostatečně výkonný generátor, který dokáže nabíjet dvě baterie zapojené paralelně. Ale všichni spotřebitelé v autě jsou připojeni k hlavní baterii, která se rychleji vybije. A ten doplňkový bude vydávat svou elektřinu přes hlavní, přičemž část energie utrácí na jeho dobíjení.

Proto důrazně doporučujeme instalovat spínač, nebo jinými slovy oddělovač diod, do obvodu dvou baterií. S tímto schématem se k druhé baterii připojí další elektrické zařízení a přepínač v ručním nebo automatickém režimu vybírá, která baterie se v dané situaci použije a která bude dodávat nabíjecí napětí z generátoru.

Ve výsledku tak získáme prakticky dva autonomní systémy, nabíjené z jednoho společného generátoru. Jedna baterie slouží k doplňkovému vybavení, druhá slouží k napájení systému vozidla. V případě potřeby lze tento proces řídit přerozdělováním energie.

Funkce provozu

Pro majitele vozu znamená instalace další baterie určité povinnosti za řádnou péči o tento okruh. Vzhledem k tomu, že délka vodičů pro hlavní a přídavné baterie je různá, bude se lišit i stupeň nabití baterie. Je nutné pravidelně monitorovat úroveň nabití každé baterie zvlášť (po rozpojení obvodu) a pokud je rozdíl napětí mezi hlavní a přídavnou baterií 0,1 voltu, vyrovnat napětí.

Zní to děsivě, ale ve skutečnosti je vše jednoduché: jednou za šest měsíců otevřeme obvod, pomocí multimetru změříme napětí na obou bateriích: například 12,7 voltu pro první baterii a 12,5 voltu pro druhou baterii. To znamená, že je nutné nabíjet stacionární nabíječkou, nízkými proudy (2-3A) a pro každou baterii zvlášť.

Instalace druhé baterie se doporučuje pouze v případě, že máte skutečně výkonné a vážné doplňkové elektrické vybavení. Poměrně často však bude stačit jednoduše nainstalovat výkonnější baterii na běžné místo nebo ji vyměnit za jiný typ, například baterie vyrobené pomocí technologie EFB nebo AGM, a problém bude okamžitě vyřešen s malými náklady.

Objednejte výběr baterie

• Autobaterie
• Motocyklové baterie
• Průmyslové baterie
• Trakční baterie
• Zařízení spouštěcí nabíjení
• Аксессуары