dobra, trochę zajęło wpisanie lepszej odpowiedzi. Przygotuj się, to gigantyczna ściana tekstu. To nie jest całkowicie skomplikowane, ale potrzeba wielu słów, aby spróbować wyjaśnić i nadać sens.
chciałem wziąć kilka ilustracji, aby miało to trochę więcej sensu, ale większość czasu spędziłem na przeglądaniu internetu, aby sprawdzić, czy ktoś już ma odpowiednie ilustracje, a nikt nie ma. Nic dziwnego, że nikt zwykle nie rozumie, jak to działa. Zrobiłem wystarczająco dużo polowań, aby upewnić się, że moje informacje są prawidłowe, i po prostu zrobiłem własne ilustracje po pracy. Jeśli dostanę szansę w tym tygodniu, może napiszę to o wiele ładniej gdzie indziej i zaoferuję to jako odniesienie.
zanim cokolwiek to ma sens, musisz być w stanie zobaczyć, jak każdy element działa pod różnymi obciążeniami elektrycznymi, ale istnieje wiele zmiennych, które zmieniają rzeczy. Te ilustracje nie są dokładne na słowo do żadnej konkretnej konfiguracji, ale są „w porządku” dla alternatora zapasowego i akumulatora rozruchowego, który dostajesz w E-150 w swoim roku i mam nadzieję, że wystarczy wyjaśnić koncepcję.
po pierwsze, alternator. Większość wykresów dla nich pokazuje maksymalny prąd wyjściowy, który można uzyskać w zależności od alternatora lub prędkości obrotowej silnika, co tak naprawdę nie pomaga nam zbytnio. To, co naprawdę musisz zobaczyć, to to, co twój alternator będzie robił przy stałej prędkości przelotowej, gdy zwiększasz na nim obciążenie. Przy prędkości przelotowej możesz zobaczyć, że napięcie wyjściowe alternatora jest w większości płaskie do gdzieś wokół jego znamionowej mocy wyjściowej, a gdzieś po tym, gdy zwiększasz obciążenie, napięcie, które jest w stanie ugasić, spada. Dla płaskiej części wykresu regulator napięcia podkręca pole w alternatorze, aby utrzymać napięcie w górę. Gdy pole jest w pełnej mocy, to wszystko, co masz, a napięcie szybko spada po tym, jak zwiększasz zapotrzebowanie na prąd.
następny jest to, co Twoja bateria startowa robi przy różnych poziomach prądu. To była trudna część do znalezienia, a skończyło się na wyciągnięciu tych informacji z naprawdę dobrych Wykresów baterii przygotowanych przez gościa od łodzi dla magazynu Home Power. Wszystko na tej pierwszej krzywej łączę zmiany zarówno z tym, jak duża jest twoja bateria, jak i jak jest rozładowana, więc zrobiłem po jednym dla każdej z różnych sytuacji, na które musielibyśmy spojrzeć, aby zrozumieć, jak działa twój izolator. W przypadku tego pierwszego zakłada się, że jest to bateria kwasowo-ołowiowa 75ah (zasadniczo Bateria grupy 65 w Twoim Econoline). Gdy patrzysz na lewo od zera na dole, jest to prąd rozładowania, z baterią zasilającą, a po prawej jest prąd ładowania, z mocą wprowadzaną do baterii. Co można odczytać mniej więcej z tego wykresu jest napięcie. Ten wykres zawiera około odpowiednich numerów napięć dla baterii jest 90% naładowany, co jest całkiem normalne po prostu odpalił van, który siedzi na chwilę.
teraz spójrzmy na pierwszą i najprostszą kombinację, tylko alternator i akumulator rozruchowy. Zaraz po odpaleniu Vana, alternator uruchamia się do 14-14, 5 V lub tak. Pompa paliwa i elektronika twojego Vana prawdopodobnie zużywają około 30A, więc Twój system prawdopodobnie będzie miał około 14,2 V – musisz najpierw” zgadywać”, aby to rozgryźć, a następnie wrócić i dodać rzeczy, aby sprawdzić, czy zgadłeś. Ważne jest, aby zobaczyć, że akumulator i alternator są połączone, więc muszą być pod tym samym napięciem. Przy napięciu 14,2 V alternator może zgasić około 45A,a bateria „chce” około 8A naładowania, więc 14,2 V ma rację, jeśli reszta systemu wymaga około 37A.
teraz z tym prostym combo, włączmy reflektory i włączmy wentylator nisko, więc teraz podnosimy nasze obciążenie z, powiedzmy, 37A do 50A. przy wyjściu 50A alternator ma około 14,1 V, ale bateria nadal chce trochę naładować – ale patrząc na wykres baterii, prąd ładowania akumulatora prawdopodobnie spadnie do bardziej 6A. więc teraz twój alternator wypuszcza 14,1 V, aby dostarczyć 50A do samochodu i 6A do samochodu.bateria.
ok, czas na przeciążenie alternatora. Podkręć ogrzewanie na max (te dmuchawy ciągną około 20A na max), włącz tylne powietrze, a może podgrzewane fotele czy coś. Włącz wycieraczki. Teraz mamy około 90A popytu w systemie. To o wiele więcej niż alternator może sam zgasnąć przy powyżej 12V, a jeśli ufasz nieco fikcyjnej wykresie, który zrobiłem, Twój alternator może zgasić tylko około 11,5 V przy tym obciążeniu. Bateria na ratunek! Nadal jest podłączony, a gdyby tak naprawdę był pod napięciem 11,5 V, to naprawdę wydałoby trochę soku! Tak naprawdę to system osiądzie przy każdym napięciu prąd wyjściowy z akumulatora i alternatora do 90A. patrząc na wykres, wygląda mi to na około 12,5 V. Przy napięciu 12,5 V Twój alternator może wcisnąć 85A, a bateria zgaśnie Pozostałe 5A.
najpierw wybrałem prostą sytuację, ponieważ ta musi mieć sens, zanim zrozumiesz, co się dzieje, gdy dorzucisz drugi bank baterii z innym ładowaniem. W tym prostym przykładzie masz już dwie rzeczy, które mogą zgasić moc (alternator i akumulator), które muszą „zdecydować”, jak podzielić obciążenie. Chodzi o to, że nie jest to tak naprawdę „decyzja”.”Każda rzecz ma swoje naturalne zachowanie, które Wykres stara się zrozumieć, a system ma jedno „prawo naturalne”, które polega na tym, że napięcie dla wszystkich elementów, na które patrzymy, będzie zawsze takie samo (ponieważ są one bezpośrednio połączone). W związku z tym alternator i akumulator zwiększają lub zmniejszają moc wyjściową, dopóki napięcie między nimi nie ustabilizuje się. To trochę jak balans fizyczny.
teraz wróćmy do pierwszego przykładu, w którym właśnie uruchomiłeś vana i masz rozsądne obciążenie systemu 30A, ale teraz dodajemy baterie domowe. Powiedzmy, że Twoja bateria ma 200AH, co odpowiada prawie trzem bateriom startowym w rozmiarze-chcę trochę wyolbrzymić, aby łatwiej było zobaczyć efekt na różnych wykresach. Akumulator jest naładowany tylko w 50%, gdy przekaźnik izolatora podłączy go do alternatora i akumulatora rozruchowego, więc jego wykres wygląda tak. Kształt jest naprawdę podobny, ale prądy są znacznie większe (bo bank jest większy), a napięcia niższe (bo bank jest w połowie rozładowany). System twojego Vana nadal chce, żeby jakieś 30A obsługiwało własne rzeczy.
więc teraz, gdy ten przekaźnik jest podłączony, prawo „wszystkie napięcia są takie same” dotyczy wszystkich trzech elementów. Aby dowiedzieć się, co to zrobi, muszę odgadnąć napięcie ponownie, aby rozpocząć. Mogę zgadnąć i powiedzieć, że może system będzie działał pod napięciem 13,5 V, co wygląda dość blisko. Zobaczmy, o 13.5V nasz alternator wystawia około 75A, a nasze zapotrzebowanie to 30A (z elektroniki samochodu) plus około 3A (co w większości naładowany mały akumulator chce przy tym napięciu) i solidne 60A, że nasz głodny bank baterii chce przy tym napięciu. To jest całkowite obciążenie 93A, więcej niż Alternator gaśnie, więc najwyraźniej się pomyliłem. Jeśli spróbuję jeszcze raz wychodzi bliżej-przy 13,4 V, Obciążenie to 30A samochodu, nadal około 3A baterii startowej (zbyt mała zmiana, aby powiedzieć), ale do około 40A na banku baterii. Alternator może zgasić jeszcze tylko kilka wzmacniaczy. Więc obciążenie spada do 73A, a pojemność alternatora skrada się do może 76-77. To, co naprawdę się stanie, będzie tylko pomiędzy tymi dwoma napięciami, ale nasze wykresy nie są wystarczająco dobre, aby być szalenie dokładne.
teraz, na tym przykładzie, naprawdę możesz zobaczyć, jak moc zostaje podzielona między dwa banki baterii. Twoja bateria startowa nie chce wiele, ponieważ jest zbyt pełna, aby wziąć znacznie więcej przy tak niskim napięciu, a napięcie jest nadal zbyt wysokie, aby go rozładować. Twój Akumulator aux będzie zasysał prąd, dopóki napięcie alternatora nie spadnie do poziomu, w którym jest zaspokojone.
teraz, aby zobaczyć, co działo się z Twoją platformą tamtego dnia, kiedy twój bank aux był naprawdę w dół, oto krzywa dla Twojej baterii aux przy ładowaniu tylko 20%. To wystarczająca różnica, aby zacząć wysysać sok z baterii startowej, tak jak widziałeś. Najpierw zgaduję 12,7 V. Przy napięciu 12,7 V alternator zgasł około 81A, akumulator startowy zgasł około 1A. Twój van nadal chce działać 30A, a akumulator aux chce ssać pełne 50A! To chyba całkiem dobre przypuszczenie na temat napięcia, jesteśmy w ciągu kilku wzmacniaczy wszystko się sumuje. 82A lub tak z alternatora i akumulatora startowego, a 50 z niego idzie do Ładowania Banku pomocniczego.
możesz zobaczyć, gdzie nawet małe zmiany w moich przypuszczeniach na temat tworzenia tych wykresów utrudniłyby rysowanie z baterii startowej. Jeśli Twoje aux było naładowane mniej niż 20%, na pewno wyciągniesz dużo mocniej z akumulatora rozruchowego, ponieważ alternator jest całkowicie wyczerpany. Moja „krzywa alternatora” mogłaby być również hojna dla tego alternatora powyżej 70A, ponieważ właśnie gotowałem tę część krzywej „na oko”, aż wyglądała dobrze. W przeciwieństwie do baterii, nie mam dobrych twardych danych do tego, wystarczy podstawowa wiedza o tym, jak to działa, aby przygotować Wykres.
TL;DR nic w systemie tak naprawdę nie wie, jak dystrybuować energię elektryczną, każdy element ma po prostu swoją własną charakterystykę wydajności, a system będzie „równoważyć” naturalnie do jakiegokolwiek napięcia sprawia, że dostępne zasilanie (z alternatora) zaspokaja zapotrzebowanie (z elektroniki samochodowej i dwóch akumulatorów).