Система компенсации потерь на проводах

При заряде аккумуляторных батарей напряжения на клеммах является важнейшим параметром, основываясь на который автоматизированные зарядные устройства ограничивают зарядный ток, определяют момент изменения этапа заряда или окончания заряда.

Большинство зарядных устройств измеряют напряжение на выходе преобразователя, а не на клеммах АКБ. Это не вызывает больших проблем при заряде малыми токами, т.к. в этом случае напряжение на выходе ЗРУ и на АКБ практически одинаковое. При заряде же большими токами возникают достаточно большие потери на проводах между зарядным устройством и АКБ, а также потери между клеммой АКБ и соединителем. При плохом качестве контакта между клеммой АКБ и зарядным устройством потери могут достигать до 1 В.

Откуда берётся это несоответствие между напряжением на выходе ЗРУ и клеммами АКБ. Как известно напряжение (U) = ток (I) * сопротивление (R). В данном случае U – это потеря напряжения на проводах и контактах, R – это сопротивление провода и контакта между зажимом и клеммой. Таким образом, чем больше ток, тем больше будет потери напряжения, и тем менее точными будут измерения.

Потери напряжения = (R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7+R8)*I

Может показаться, что сопротивления провода и контактов очень маленькие и не могут внести большую погрешность в измерения. Но давайте посчитаем. Предположим, что каждое из сопротивлений совсем незначительно, например 0,001 Ом. Тогда суммарное сопротивление между выходом «+» и клеммой «+» АКБ будет 0,001 Ом*4 сопротивления = 0,004 Ом. Такое же сопротивление будет и между выходом «-» и клеммой «-» АКБ.

Предположим, что мы заряжаем АКБ током 10А, тогда разница в напряжении между показаниями ЗРУ и реальным напряжением АКБ составит U=(0,004 Ом + 0,004 Ом)*10А = 0,08В. Т.е. ЗРУ будет показывать, что на АКБ уже 14,4 В, хотя реально на клеммах будет 14,32 В. Это не страшно и небольшая разница. А теперь представим, что мы заряжаем АКБ током 100А, тогда разница составит U=(0,004 Ом + 0,004 Ом)*100А = 0,8В – это почти 1В!!! Таким образом установив, ограничение напряжения 14.4В, реально напряжение будет 13.6В, и АКБ не сможет зарядиться. И это при условии, что мы хорошо установили зажим на клемме АКБ, а если ещё и зажим будет плохо подключён, то потери будут ещё больше.

Все выпрямители и зарядные устройства нашей компании оснащаются системой компенсации потерь на проводах, обеспечивающего точность измерения напряжения непосредственно на клеммах АКБ с погрешностью, не более 0,01 В.

Как это работает? Данные щупы используют не 2-х проводную схему, а 4-х проводную

Специальные щупы для подключения АКБ имеют не по 1 контакту для подключения к клемме АКБ, а по 2 контакта и 2 провода. Один контакт силовой и предназначен для подачи через него зарядного тока, к этому зажиму подходит толстый провод, подключённый к силовому выходу ЗРУ. Второй контакт предназначен для измерения напряжения, и он подключается тонким проводом к специальному входу зарядного устройства.

При такой схеме измерения, не имеет значения на сколько напряжение на выходе ЗРУ будет отличатся от напряжения на клеммах АКБ, т.к. ЗРУ измеряет напряжение непосредственно на клеммах с помощью измерительных проводов. В случае если заряд ведётся напряжением (при фиксированном напряжении) ЗРУ измеряет напряжение на клеммах АКБ и увеличивает напряжение на выходе, чтобы скомпенсировать потери на проводе, таким образом чтобы на клеммах оказалось заданное пользователем напряжение.