Эксплуатация свинцовых аккумуляторов: вопросы и ответы 2

[Дм.]

Дело в том, что в современных генераторах нет регуляторов, тем более РР. Там стоит силовой транзистор, и ток возбуждение определяется сугубо ЦАПом ЭБУ. Я где то даже выкладывал фрагмент схемы, где это прорисовано. Поэтому действительно генератор отключается при ускорении, но при сбросе газа идет заряд, но напряжение регулируется самим ЭБУ, и датчик температуры используется тот, что в бампере, либо тот что на впуске (практически под капотом). Далее все определяется прошивкой конкретного авто.

"Хоть горшком назови, только в печь не ставь."
Понятно, что контактных регуляторов давным давно уже нет. Это не отменяет всего остального.

Некоторые генераторы имеют дополнительные выводы FR и G, которые позволяют дополнительно управлять током обмотки возбуждения для снижения нагрузки на генератор.
С вывода FR генератора снимается сигнал состояния обмотки возбуждения генератора (duty ratio – коэффициент заполнения) и поступает в электронный блок управления двигателем.
По этому сигналу электронный блок управления двигателем "определяет" выходной ток генератора и, в зависимости от нагрузки на генератор изменяет проводимость между выводом генератора G и «массой» и приводит в действие сервопривод регулятора холостого хода для стабилизации оборотов холостого хода при изменении электрической нагрузки.
Например, включение фар головного света вызывает резкое увеличение тока потребления, но блок управления engine-ECU оценив режим работы двигателя и коэффициент загрузки генератора, препятствует чрезмерному увеличению тока возбуждения (уменьшается напряжение на выводе G) и предотвращает снижение оборотов двигателя (формируется необходимая топливная добавка). В переходный период, когда генератор еще не производит достаточно энергии, аккумуляторная батарея отдает часть энергии.
В течение около 0,5 с после того, как датчик-выключатель давления рабочей жидкости в рулевом управлении включается, и также около 0,5 с после перемещения селектора АКПП из положения "N" в положение "D", электронный блок управления двигателем контролирует напряжение на выводе "G", удерживая режим выключения (OFF duty) на 30% уровне, для подавления резкого повышения мощности отдаваемой генератором.
...
Напряжение на выводе FR низко, при включенном транзисторе (ON), и высокое при выключенном (OFF) транзисторе, поэтому, чем больше он включен, тем ниже напряжение. Поэтому, рабочий режим силового транзистора регулятора напряжения или выходной ток генератора может быть определен по величине напряжения на выводе FR генератора.

и т.д.

(из описания принципов работы мицубишных генераторов, на которых ездит пол-Азии)

Следующий уровень, когда на плюсовой вывод АКБ вешают токовый датчик, цепляют туда же или на бок температурный датчик и т.д., а ECU начинает получать информацию про АКБ...

Разговор был про машины, в которых последней функциональности - еще не было.

[Дм.]

Точнее, вопрос у меня такой, потенциал дают/могут давать сами электроды, соответственно ПАМ и ОАМ, если они  полностью не прореагировали с кислотой с образованием сульфата, а кислота ( если даже плотность есть или даже ее нету )всего лишь косвенный признак и отношения не имеет к потенциалу на полюсах элемента ( а только как проводник и реагент для АМ )?

С микрокапельками Вы хватанули лишнего.

Разбираемся.
Берем два электрода, свинец и диоксид свинца, помещаем их в банку, заливаем раствором серной кислоты - получаем электрохимическую ячейку, между электродами наблюдаем разность потенциалов (ЭДС, НРЦ). Величина НРЦ зависит от концентрации налитой кислоты. Больше кислоты - выше НРЦ. Для АКБ используемый диапазон концентрации кислоты (выраженный величиной плотности электролита) - 1,11-1,28 г/см3. При этом диапазон НРЦ будет - 1,95-2,15 В.
Такой вот идеальный пример. Что наблюдается в "разряженной" ячейке? Кислота израсходовалась, одна вода. НРЦ из-за падения концентрации кислоты снизилось до 1,85 В. Кроме того упала электропроводность электролита, теперь это чистая вода (или выросло сопротивление).

Теперь от примера идеальной ячейки перейдем к реальной разряженной АКБ. Вместо доступных для "электролита" электродов имеем барьер из сульфата свинца, отделяющий электроды от "электролита". Из-за высокого (по сравнению с раствором кислоты) сопротивления воды и высокого сопротивления сульфата свинца НРЦ вместо 1,85 В будет гораздо ниже. Чем серьезнее сульфатный барьер, тем ниже окажется НРЦ.

т.е., неправильно спрашивать, откуда берется потенциал 0,25 В. Это он не берется откуда-то, это он из-за повышенного сопротивления ячейки падает с известной разницы стандартных потенциалов двух электродов до тех 0,25 В.

Чтобы не путаться с микрокапельками и микроемкостями, почитайте что-нибудь.
Вчера случайно на любопытные ссылки натолкнулся. Есть онлайновые курсы.
https://openedu.ru/course/misis/CHTHER/ - "Физическая химия. Термодинамика"
https://openedu.ru/course/mipt/TERMDY/ - "Термодинамика и молекулярная физика"
https://www.coursera.org/learn/fizicheskaya-khimiya - "Физическая химия"

Глубоко в них не заглядывал, поэтому не знаю ни уровня необходимой подготовки, ни качества курсов. Как понимаю, все их можно пройти бесплатно, надо только записаться - и запись еще идет. Идут 3-4 месяца.
Думаю, после них вопросов про микроемкости и т.п. возникать уже не будет.
Последний курс вообще своеобразный.

[Серик]

Приветствую Всех Форумчан!
Здравствуйте, Уважаемый Дм.!
Благодарю за ответ!
Извиняюсь, по ссылкам обучение еще не прошел и тут же вопрос: являются ли свинцовые решетки с активными массами из сульфата свинца погруженные в дистиллированную воду электрохимической ячейкой?
Каким потенциалом обладает/должна обладать такая электрохимическая ячейка?

[Extreme]

Про Калину и прочие жигули - их РР отличаются такой особенностью - на холодную (ненагруженный потребителями генератор) бортовое около 13,7-13,9, под нагрузкой проседает до 13,5 - вроде терпимо.

У меня выше напряжение и на холодную и на горячую, я об этом написал уже.

чем старее РР - тем сильнее выражено это снижение со временем

Машине 7,5 лет, может быть ещё не проявилось это на ней.

[Alex_Soroka]

Разбираемся.

давайте 
ибо вы приводите цитаты, которые сами себе противоречат, но вы не хотите это видеть.
Я помогу 
Итак:

Берем два электрода, свинец и диоксид свинца, помещаем их в банку, заливаем раствором серной кислоты - получаем электрохимическую ячейку, между электродами наблюдаем разность потенциалов (ЭДС, НРЦ). Величина НРЦ зависит от концентрации налитой кислоты. Больше кислоты - выше НРЦ.

принимается.
Только  вот поправка: нет ЛИНЕЙНОЙ зависимости, есть "горб". и "окно" проводимости как раз где-то 1.11--1.28 плотности.

а теперь то что вы не хотите сложить 2+2.
Факт номер один:

Что наблюдается в "разряженной" ячейке? Кислота израсходовалась, одна вода.

Факт номер два:

НРЦ из-за падения концентрации кислоты снизилось до 1,85 В.

Это как ? в ОБЫЧНОЙ ВОДЕ ?
Напомните пожалуйста вода сама по себе - "одна вода" как вы пишете - это какое у нее сопротивление (проводимость) ?
я вам напомню:
1) это вообще про воду, с графиком http://www.aqualover.ru/hydrochemistry/conductivity-of-water.html
2) но надо помнить что у нас дистиллированная вода 
Удельная электропроводность дистиллированной воды невелика (ГОСТ 6709-72 требует не более 0,5 мСм/м[1]).

Кроме того упала электропроводность электролита, теперь это чистая вода (или выросло сопротивление).

не вяжется как-то - "дист вода"(просто вода?) это ИЗОЛЯТОР. Да? Нет ?
Значит "не просто вода"? что-то ведь проводит ТОК при замыкании цепи?

Вместо доступных для "электролита" электродов имеем барьер из сульфата свинца, отделяющий электроды от "электролита".

Это не барьер а решето. Для молекул воды проницаем.
Для молекул кислоты - тоже проницаем.

[UDAV]

что-то ведь проводит ТОК при замыкании цепи?

и ЭДС генерит, хотя и маленький.

[serggio]

2) но надо помнить что у нас дистиллированная вода 
Удельная электропроводность дистиллированной воды невелика (ГОСТ 6709-72 требует не более 0,5 мСм/м[1]).

Это у вас возможно дистиллированная вода при разряде АКБ , а у всех остальных слабый раствор серной кислоты с ионной проводимостью. К тому же, [user]Дм.[/user], пишет про весьма условный пример и слово «дистиллированная» не применяет

[Дм.]

являются ли свинцовые решетки с активными массами из сульфата свинца погруженные в дистиллированную воду электрохимической ячейкой?
Каким потенциалом обладает/должна обладать такая электрохимическая ячейка?

Короткий ответ: не являются.
У Вас - если подлить еще серной кислоты - два одинаковых электрода второго рода (металл, покрытый солью металла, в электролите аниона соли).
В электрохимической ячейке идут реакции окисления-восстановления. На одном электроде - окисления, на другом - восстановления. Чтобы организовать такую ячейки, как минимум, надо взять разные (отличающиеся друг от друга) электроды.

Ваш умозрительный пример принципиально отличается от реального аккумулятора, потому что из-за принципов конструирования, как свинцово-кислотную АКБ ни разряжай, первым делом в ней израсходуется серная кислота электролита, а на электродах останутся куски непрореагировавших губчатого свинца и диоксида свинца. Именно эти запасы и обеспечивают ЭДС ячейки, некоторую часть от которой Вы фиксируете мультиметром, в то время как бОльшая часть напряжения падает на выросшем внутреннем сопротивлении ячейки.

[Дм.]

Я помогу 

Себе помогите с тестированием своих изделий, а то с такими помощниками - никакие враги уже не нужны.

Только  вот поправка: нет ЛИНЕЙНОЙ зависимости, есть "горб".

Да, хоть синусоида, если про характер зависимости не было речи.

2) но надо помнить что у нас дистиллированная вода

Дистилированная вода, в которой "плавает" труднорастворимая соль, сульфат свинца? Ну, да, наверное, такую воду далекие от химии люди могут назвать и дистилированной...

Это не барьер а решето. Для молекул воды проницаем.
Для молекул кислоты - тоже проницаем.

Про это упражнение в красноречии вообще неизвестно - к чему оно тут оказалось.

Можете помочь своему стороннику, если такой зуд, - прикинуть, насколько "мала" ЭДС у ячейки:

и ЭДС генерит, хотя и маленький.

[Серик]

Ваш умозрительный пример принципиально отличается от реального аккумулятора, потому что из-за принципов конструирования, как свинцово-кислотную АКБ ни разряжай, первым делом в ней израсходуется серная кислота электролита, а на электродах останутся куски непрореагировавших губчатого свинца и диоксида свинца. Именно эти запасы и обеспечивают ЭДС ячейки, некоторую часть от которой Вы фиксируете мультиметром, в то время как бОльшая часть напряжения падает на выросшем внутреннем сопротивлении ячейки.

Здравствуйте, Уважаемый Дм.!
Благодарю за ответ! 

Спойлер

Благодарю за ответ на мой вопрос:
https://electrotransport.ru/index.php?msg=1456325
Может быть в таком элементе, несмотря на отсутствие кислоты, потенциал образуется из остатка незасульфатированной активной массы ПАМ и ОАМ в случае, например, если стехиометрически ПАМ и ОАМ больше, чем было всей кислоты? То есть вся кислота израсходована на 100 процентов, полностью на 100 процентов находится в виде сульфата на/в электродах, но присутствует небольшой избыток непрореагировавшего из-за недостатка кислоты материала ПАМ и ОАМ, и эти вещества могут давать потенциал на полюсах элементов даже через воду?

[green99]

Для тех кто в танкистском шлёме - я писал про особенность работы штатного Реле-Регулятора генератора в поделках Автоваза. Мощность генератора в данном случае достаточна, есть регуляторная недостаточность. РР в них стоит примитивный, на 3-х кажется, транзисторах, все биполярные. После замены этой дряни на самодельный РР на полевике и компараторах БН железно стоит 14-0,1В при любых оборотах и нагрузке и не проседает со временем при прогреве.

[Сэм_N]

РР в них стоит примитивный, на 3-х кажется, транзисторах, все биполярные.

Вы просто не видали начинающего юного техника)))))
При вскрытии что плата кривая,тонкая.Что пайка и тп.

[green99]

Вы просто не видали начинающего юного техника)))))
При вскрытии что плата кривая,тонкая.Что пайка и тп.

Не знаю, где вы увидели кривую плату, в вышеописанном РР её нет. На всякий случай, если кому-то понадобится, даю ссылку на файлы самодельного РР без вышеуказанных недостатков: https://yadi.sk/d/kDV6wQ8LmijFZ

[serge123]

Всем привет. Попал в руки подопытный "убитый" аккумулятор Exide EA722, исходные параметры НРЦ 10.3В, глаз зеленый, до банок не добраться никак. Поначалу кочевряжился не хотел принимать ток никак, пришлось толкнуть его слегка кипятильником, после чего процесс пошел, но еле-еле. Поставил ЗУС на 20ач и вот так в час по чайной ложке за 2 дня залилось около 20ач туда. Если поднимать емкость и токи на ЗУСе, то очень быстро прыгает напряжение и время заливки слишком короткое выходит, а малыми токами берет по 4-5 секунд до пауз.

Что скажете? Жить будет? Какие дальнейшие рекомендации?

[Сэм_N]

исходные параметры НРЦ 10.3В, глаз зеленый,

Глаз всего лишь одну банку показывает.
Сейчас НРЦ какое?
Если также или около,КЗ в одной банке.

[serge123]

Глаз всего лишь одну банку показывает.
Сейчас НРЦ какое?
Если также или около,КЗ в одной банке.

Вот и я удивился, что в одной банке нормальная плотность, а аккум дохлый. НРЦ сейчас 13В, ну это я только с зарядки снял, еще отстоится до 12+, резко до 10 вроде не падает. Продолжать добивать? Или поразряжать до 12В попробовать?

[serggio]

еще отстоится до 12+, резко до 10 вроде не падает.

Некоторое время нормального НРЦ с заметным падением в последующие дни до уровня разряженного АКБ (ниже 12В) говорит о мягком КЗ в одной из банок. При таком КЗ ток разряда небольшой, но разряжает банку быстро и общее НРЦ сваливается. Если по прошествии пары дней после заряда у вас нечто подобное, АКБ на помойку

[serge123]

Понятно, попробую оставить на ночь отстояться и понаблюдаю за нрц.