Напряжение зарядки аккумулятора


Напряжение зарядки аккумулятора автомобиля - какое напряжение поддерживать?

Автомобильная батарея состоит из 6 элементов, соединенных последовательно. Каждая банка имеет полный заряд 2,10-2,15 В, поэтому общее напряжение суммируется, составляет 12,6 – 12,8 В. Какое напряжение у АКБ после отключения ЗУ? При установке аккумулятора в авто величина напряжения после зарядки должна быть 12,4 В. это нормально. Аккумулятор автомобиля стартовый, в период запуска двигателя разряжается, в процессе движения восстанавливает энергию от генератора машины. Если напряжение в аккумуляторе снижается до 12 В, устройство требует зарядки от сети. Большая потеря заряда в банках характеризуется, как глубокий разряд, разрушающий батарею.

Напряжение зарядки аккумулятора автомобильным зарядным устройством

Автомобиль, эксплуатируемый с преимуществом длинных пробегов, успевает полностью зарядиться от генератора для следующего пуска. Но заряд его не будет полным. Степень зарядки аккумулятора можно определить по напряжению на клеммах. Чем меньше величина, тем слабее концентрация электролита в банках.

Проверить заряд аккумулятора, можно воспользовавшись мультиметром. Следует установить градуировку «переменный ток» и замерить показатель на клеммах. Можно определить уровень заряда по плотности электролита.

Степень зарядки автомобильного аккумулятора определяется по напряжению, как в таблице.

Чтобы поднять емкость аккумулятора, необходимо зарядить его специальным зарядным устройством. Это преобразователь напряжения, выпрямитель. Аккумуляторы бывают обслуживаемые, необслуживаемые, гелевые, AGM, литиевые. Напряжение и ток зарядки их отличается по напряжению, времени, длительности циклов. Есть универсальные ЗУ, рассчитанные на переключение режимов для разных моделей АКБ, регулирование параметров.

Напряжение на клеммах аккумулятора при зарядке

Для зарядки аккумулятра от зарядного устройства выбирают режим с постоянным током или напряжением. Оба они одинаково эффективны, но применяются к разным батареям. В процессе зарядки и эксплуатации аккумулятора необходимо производить замеры напряжения на клеммах кислотного аккумулятора.

Чтобы зарядить батарею на 12 В, потребуется установить режим постоянного напряжения 16 -16,5 В. Используя ток 14,4 В можно зарядить аккумулятор на 75-85 %. При постоянном напряжении сила зарядного тока величина переменная, ограничивается только ЗУ.

Какое напряжение для зарядки нужно установить? Исходят из достижения критического напряжения, сопровождающегося «кипением» — выделением газа из банок автомобильного аккумулятора. Нормально заряженным считают аккумулятор, с напряжением на клеммах от 12,6 до 14,5 В. Снимать показания следует прибором, не полагаясь на бортовой компьютер. Замеры на работающем двигателе, и в отключенной батарее отличаются.

Допустимое напряжение зарядки на клеммах аккумулятора при работающем моторе варьируется 13,5 -14 В. Показатель показывает недозаряд батареи, если напряжение выше. Нужно повторить замер через 2 минуты, возможно, батарея разрядилась при запуске. Если напряжение зарядки низкое – аккумулятор теряет ресурс или проблемы исходят от автомобильного генератора. Проводить замеры нужно, отключив бортовые системы.

Замеряя напряжение зарядки аккумулятора на неработающем авто, невозможно выявить проблемы с генератором, однако хорошо определяется степень зарядки аккумулятора. Напряжение 12,5 – 14 В говорит об отсутствии проблем. При низком показателе необходимо проверить:

  • состояние электролита – субстанция должна быть прозрачной, уровень нормальным;
  • многое зависит от уровня заряда АКБ;
  • определение возможности подзарядки до оптимального напряжения.

Тестирование выявит проблемы с аккумулятором, его работоспособность.

Зарядка аккумулятора постоянным сопротивлением

Возможна ли зарядка АКБ с постоянным сопротивлением? Из формулы I =U*R, понятно, если установить сопротивление величиной постоянной, то переменными станут ток или напряжение. Но внутри аккумулятора сопротивление – величина переменная, влияющая на поглощение энергии. Полное сопротивление складывается из сопротивления поляризации, которое меняется и омического, остающегося стабильным в одинаковых условиях и для конкретного аккумулятора.

На сопротивление влияют температура, степень разряженности, концентрация электролита, учтенные в характеристиках разрядных кривых АКБ. Но если в формуле сопротивление величина переменная во времени и состоянии автомобильного аккумулятора, то постоянным при зарядке может быть ток, напряжение или комбинирование тока и напряжения. Для сглаживания  величины тока зарядки используется резистор — балластное сопротивление.

Какое напряжение выставлять при зарядке аккумулятора

Напряжение это разность потенциалов, и ток потечет в ту сторону, где эта величина будет меньшей. Поэтому напряжение зарядного устройства выбирается всегда выше, чем уровень зарядки автомобильного аккумулятора. Чем больше разница напряжения, тем быстрее и полнее наберет емкость аккумулятор автомобиля после зарядки.

Во время зарядки при постоянном напряжении предел установленного на ЗУ параметра ниже, чем характеристика, при которой начинается выделение газов из обслуживаемого аккумулятора. Какое значение разности потенциалов нужно для зарядки автомобильного аккумулятора? Максимальное напряжение, применяемое при зарядке батареи 16, 5 В. Какой параметр должен быть, зависит от вида АКБ. От напряжения зависит время и полнота зарядки аккумулятора. Соотношение напряжения заряда, восстановления емкости для батареи 12 В за 24 часа таково:

  • Напряжением 14,4 В можно зарядить батарею на 75-80 %;
  • Используя напряжение 15 В степень заряда 85 – 90 %;
  • Напряжением 16 В батарея заряжается на 95 – 97 %;
  • Максимальным напряжением 16,3 -16,5 В батареи заряжаются полностью.

При достижении напряжения на батарее 14,4 – 14,5 на ЗУ загорается сигнал окончания зарядки.

Установлено, что именно это напряжение автомобильного аккумулятора не создает газовыделения после и во время зарядки. Поэтому при реальной эксплуатации автомобилей, генератор через регулятор напряжения ограничивает максимальный уровень напряжения этим значением. Летом этот показатель близок к 100 % емкости, зимой соответствует 13,9-14,3 В, при работающем моторе, что соответствует 70-75 % емкости.

Максимальное напряжение зарядки аккумулятора

Мы знаем, современные авто высокого класса имеют бортовую систему, работающую на 16 В. Какие аккумуляторы применяются в этих АКБ? Для того чтобы не было газовыделения, ситема должна быть закрытой.

Значит, необслуживаемые Ca/Ca аккумуляторы могут выдержать жесткие условия эксплуатации. Для них используется особый режим зарядки. Использование кальция вместо сурьмы позволяет вести зарядку аккумулятора повышенным напряжением, при этом электролит вскипает. Необслуживаемый аккумулятор не терпит резких перепадов напряжения в бортовой сети. Он предназначен для автомобилей с хорошей системой электронного контроля напряжения. Более терпимы к условиям эксплуатации гибридные батареи, из малосурьмянистых и кальциевых пластин.

Напряжение аккумулятора в конце зарядки

После полной зарядки АКБ заряд несколько изменится. Происходит диссоциация электролита с заполнением пор токовыводящих пластин. Установленный в подкапотное пространство автомобильный аккумулятор принимает температуру окружающей среды, и емкость изменится в большую сторону при жаре или падает при минусовых температурах. Поэтому точно узнать после зарядки, какое напряжение аккумулятора автомобиля, можно, установив его на место. Даже, находясь в мастерской, напряжение на клеммах изменяется. Это особенно заметно, если не полностью проведен цикл и ток зарядки не упал до 200 мА. При этом происходит перераспределение заряда, и возможна дополнительная подпитка устройства энергией.

Но если после зарядки аккумулятора напряжение падает на работающей машине – это повод для ревизии генератора или замены аккумулятора.

Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения

Каждый вид аккумуляторов заряжается на основании характеристик видов использованный конструкций. Самое низкое напряжение зарядки имеют обслуживаемые, гелевые и литиевые аккумуляторы. Причины вскипание, разрушение состава, пожароопасность. Если обслуживаемый аккумулятор можно зарядить простейшим ЗУ, литиевые и гелевые системы требуют соблюдения 2 ступенчатого комбинированного режима накопления энергии.

Все системы рассчитаны на предотвращение перезаряда, снабжены автоматическим отключением питания при достижении напряжения, какое требуется для автомобильного аккумулятора. При зарядке происходит постепенное снижение силы тока из-за повышения сопротивления, напряжение остается стабильным. После зарядки процесс электрохимической реакции продолжается, в виде незначительного саморазряда.

Важно, чтобы напряжение зарядки всегда превышало параметры, нужные для эксплуатации прибора. Чтобы ток перетекал, нужен уклон, которым является разность напряжения между ЗУ и батареей.

Видео

Предлагаем посмотреть советы специалиста, как правильно заряжать и обслуживать аккумулятор автомобиля, какое напряжение должно быть на аккумуляторе после зарядки.

Какое напряжение должно быть на аккумуляторе автомобиля

Напряжение с емкостью – два основных параметра автомобильного АКБ. Эти значения определяют качество функционирования элемента, поэтому водитель должен контролировать значения. Из обзора вы узнаете, какое напряжение должно быть на аккумуляторе в обычном рабочем состоянии и при повышенных нагрузках.

Общие моменты

Электродвижущая сила отвечает за нормальное прохождение тока по цепочке, дает запрограммированную разность выводных частей источника питания – то есть АКБ. Искомая величина рассчитываться будет как разница потенциалов.

Электродвижущая сила равна расходуемой на перенос заряда между выводами энергии. Значения токовых сил, напряжений связаны друг с другом неразрывным образом. Когда внутри батареи данная сила не возникает, отсутствует ток и на выводящих частях.

Также важно понимать, что при ЭДС вольты есть и без прохождений тока по цепи.

Когда цепные связи размыкаются, ток отсутствует, но в аккумуляторе начинает возбуждаться электродвижущая сила, в зоне выводов появляется движение.

Для измерения обеих величин используются вольты. Электродвижущая общая сила в автоаккумуляторе развивается в результате электрических и химических процессов, протекающих внутри него. ЭДС всегда больше напряжения в аккумуляторе на величину, равную падению внутреннего напряжения.

Для замеров применяются вольтметры с мультиметрами. В аккумуляторе для авто размеры ЭДС будут зависеть от плотности, температурных значений электролита.

В случае роста плотности электролитного вещества растет и показатель тока, ЭДС.

Точных сведений по вопросу того, какое значение для батареи питания идеальное, нет. Специалисты во внимание принимают оптимальные показатели пуска для старта моторного механизма. Если АКБ новый, заряженный, данное значение должно быть 12,6–12,7 вольта.

Если напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки выше, это еще не указывает на наличие проблемы.

Например, сразу после зарядки АКБ ее ток при замерах будет выше на 0,5 вольта реального, и при итоговых подсчетах это нужно учитывать. 13,0–13,2 вольта – цифра, которая превышает допустимые значения напряжения, но для некоторых моделей батарей она является нормальной.

Близкие к рекомендованным значениям данные батарея показывает спустя пару часов после зарядки.

Критическим для АКБ считается 12 вольт и менее. Если значение меньше этой цифры, нужна срочная зарядка. Использовать элемент питания на ресурсном пределе нельзя, поскольку в данном случае запустится процесс сульфатации пластин. В будущем от последствий сульфатации избавиться проблематично, и придется покупать новую батарею.

При этом 12,1 вольта достаточно для старта мотора, проблемы возникают на 11,6 вольта и ниже. Это все цифры, о которых нужно знать и учитывать их во время работы. В большинстве случаев значение напряжения заряженного аккумулятора автомобиля находится на отметке в 12,2–12,5 вольта.

Таблица заряда

Чтобы не упустить момент, когда заряд батареи упадет до предельно критического уровня, используйте таблицу заряда АКБ. Если измерить U на клеммах, можно рассчитать общий заряд.

Также в таблице вы найдете значения плотности электролита, температурных значений, при которых он может замерзать зимой. Ознакомиться с основными значениями можно в таблице заряда аккумулятора автомобиля по напряжению.

Все способы проверки

Проверять напряжение аккумулятора автомобиля на степень разряженности можно разными способами. Рассмотрим их.

Мультиметром

Для проверки аккумуляторов «Акум», «Ватра» и других марок, устанавливаемых на авто «КамАЗ», «Вольво», «БМВ» удобно использовать мультиметр.

Автомобильный мультиметр

Прибор вы найдете в любом специализированном магазине, есть он на СТО. Для разовых замеров мультиметр проще одолжить, хотя большинству водителей он нужен регулярно.

Цифровые приборы стоят дороже механических, зато они удобнее в эксплуатации.

Скорее всего, показания мультиметра и бортового компьютера будут различаться.

Стандартные устройства приборной панели часто ошибаются, дают незначительную погрешность, поскольку подключаются к АКБ не напрямую. Обычно отклонения идут в меньшую сторону.

При работающем моторе

Какое напряжение должно быть на заряженном аккумуляторе автомобиля, мы разобрались, теперь рассмотрим порядок измерения текущих показателей при работающем моторе.

Основной рабочий инструмент – мультиметр.

Сначала сделайте замеры при заведенном двигателе – в норме значение должно быть в районе 13,5–14,0 вольт.

Если значение превышает 14,2 вольта, зарядка низкая, генератор будет направлять энергию на зарядку элемента питания. Чрезмерные показатели в зимнее время года в данном случае считаются нормой.

В высоком токе плохого ничего нет. Когда с электрооборудованием все в порядке, спустя 10 минут электронные части системы скинут текущие значения до стандартных максимальных 14 вольт.

При отсутствии данной реакции цифра до оптимальных величин постепенно не сбрасывается, возможен перезаряд аккумулятора. Он постоянно будет функционировать на максимальной отдаче, начнет выкипать электролит.

Когда при включенном моторе показатель составляет меньше 13,0–13,4 вольта, можно говорить об отсутствии полной зарядки. В сервис сразу не бегите, для начала измерьте показания при выключенных потребителях – это кондиционер, магнитола, фары, прикуриватель и пр.

Также резкое падение возможно в случае окисления контактов – проверьте их перед поездкой в сервис и, если нужно, зачистите шкуркой.

Другой метод проверки – при выключенных источниках потребления энергии, работающем моторе вы должны получить 13,6. Проверьте соответствие параметров, если все в норме, включите ближний свет, при этом показатель должен упасть на 0,1–0,2 вольта.

Теперь включайте в машине музыку, сплит-систему, прочие потребители энергии. Действия выполняйте постепенно, при каждом новом включении потребителя параметр должен немного падать.

При резких скачках, скорее всего, проблема в генераторной системе – он работает не на всю мощность, либо износились, загрязнились щетки.

Даже если включены все потребители энергии, показатель все равно в норме не падает ниже 13 В. Иначе батарея начнет разряжаться сильно и сядет полностью.

Решением вопроса в данном случае будет замена элемента питания.

При отключенном моторе

Вам также потребуется для проведения работ мультиметр. Если показатель на выводах ниже 11,8 вольта, машина, скорее всего, просто не заведется, придется прикуривать ее от другого авто.

Показатель нормального уровня при отключенном моторе – 12,5–13,0 вольт. Значение 12,9 указывает на то, что АКБ заряжен примерно на 90 %, 12,5 – наполовину, 12,1 – осталось не более 10 %. Это расчеты на глаз, но многие автомобилисты пользуются ими.

Важный нюанс проверки при выключенном моторе – если двигатель заглушен только что, значение будет одним, на утро после простоя другим.

Оптимально замерять напряжение непосредственно до поездки. Уровень зарядки аккумулятора указывает на его способность удерживать значения по несколько суток. Если батарея заряжена полностью, а вы не ездили неделю и больше, то параметр резко снизится. То есть константным значение не является.

С применением нагрузочной вилки

Проверка аккумулятора с применением нагрузочной вилки – точный, простой и эффективный способ проверить работоспособность батареи автомобиля. В итоге вы выясните, заряжен ли аккумулятор.

Подсоедините вилку к нужному полюсу батареи максимум на 5 секунд. Сначала должно быть в районе 12–13 вольт, после пятой секунды – больше 10 вольт, несмотря на снижение. Такой элемент питания считается полностью заряженным, может работать под разными нагрузками.

Когда показатель в ходе тестирования при проверке нагрузочной вилкой снижается до 9 вольт, АКБ неисправен, рекомендуется его замена.

В холодный сезон

Снижение температурных показателей среды вызывает изменения в номинальной плотности рабочего вещества – электролита. С учетом уровня заряда АКБ будет определяться реакция на пониженные температурные показатели.

У полностью заряженной батареи резко возрастет плотность, что вызовет резкий скачок измерений.

Когда блок питания сел, плотность понижается по причине морозов, возникают сложности при запуске мотора.

Водители совершенно ошибочно полагают, что в зимнее время АКБ дополнительно разряжается из-за низких температур воздуха. В реальности роль играет не низкая температура среды, а замедление химических процессов в элементе питания в результате морозов.

Полезные рекомендации

Рекомендации, которые пригодятся при эксплуатации, обслуживании АКБ для продления времени его работы:

  • время от времени тестируйте батарею и как можно чаще (хотя бы раз в квартал) выполняйте подзарядку от сети;
  • следите за исправностью генератора, проводов, функции регулировки напряжения авто для нормального заряда элемента питания во время поездок;
  • замеряйте токовые утечки;
  • замеряйте плотность электролитного вещества после полной зарядки, сравнивайте цифры из таблицы выше, исправляйте ситуацию, если это нужно;
  • держите автоаккумулятор в чистоте, чтобы минимизировать ток утечки.

Не замыкайте выводные выходы автомобильной батареи накоротко, поскольку последствия в данном случае будут плачевными.

Заключение

Из обзора вы узнали, сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор и почему важно контролировать эти значения. Напряжение АКБ, как и емкость, плотность рабочего вещества, дает возможность делать выводы о рабочем состоянии элемента питания.

Первый параметр автоаккумулятора указывает на степень его заряда, показатель учитывайте для продления срока службы элемента питания. Контроль сложностей не представляет, для его выполнения применяется базовый набор инструмента.

На АКБ авто в норме параметр составляет 12,6–12,9 вольта при 100%-й зарядке. Замер значения позволяет оперативно оценивать степень заряда. При этом степень износа, текущее состояние батареи так по показателю понять невозможно.

Чтобы получить точные сведения о состоянии АКБ, проверьте ее емкость, сделайте тест, когда дадите нагрузку. Применяются разные варианты проверки работоспособности батареи, все были рассмотрены в обзоре.

Удобно пользоваться таблицей степени заряда АКБ для всех моделей авто, в которой указываются значения температуры промерзания электролита, его плотности с учетом заряда батареи.

Таблица уровня заряда аккумулятора автомобиля по напряжению

Перед подключением ЗУ проверяют заряд аккумулятора по напряжению, таблица помогает узнать его состояние. В зависимости от показаний вольтметра выбирают режим восстановления емкости.

Напряжение зарядки аккумулятора автомобильным зарядным устройством

Подзарядка батареи при работающем моторе, когда она отдает энергию, проводится автомобильным генератором. Если его работа нестабильна, то емкость не восстанавливается. При движении на большие расстояния АКБ заряжается, энергии хватает для пуска двигателя, но емкость на 100% не заполняется. Это предусмотрено конструкцией, чтобы аккумулятор не перезаряжался.

Проверяют состояние батареи и одновременно автомобильного ЗУ вольтметром в режиме измерения напряжения. Красным щупом прикасаются к положительной клемме, черным — к отрицательной. Если подключить наоборот, то прибор просто покажет отрицательное значение. Бортовой вольтметр к АКБ подключен не напрямую, поэтому имеются погрешности в показаниях.

Вначале измеряют при разомкнутой цепи: снимают АКБ или отсоединяют клеммы. В норме показатели должны быть от 12,6 до 12,9В. Если они меньше — проблемы с батареей или генератор не обеспечивает ее током для восстановления емкости.

Более точную картину степени заряженности дают измерения при работающем ДВС без освещения:

  • от 13,0 до 13,4В — небольшое падение емкости, требуется подзарядка;
  • от 13,5 до 14,0В — состояние батареи и зарядного оборудования нормальное;
  • выше 14В — аккумулятор разряжен (если зимой через некоторое время показатели пришли в норму, система в порядке).

Если включить освещение в заведенной машине, то вольтметр должен показать 12,8-13,0В. Еще один способ проверить источник питания — снять показатели в момент включения стартера. Они не могут опускаться ниже 9,5В.

Зарядку осуществляют при помощи внешнего устройства.

Напряжение на клеммах аккумулятора при зарядке

Заряжают неизменными амперами или вольтами на ЗУ. Чтобы знать заряженность аккумулятора, следят за напряжением на его контактах. Оно растет, зарядный ток падает. Если замеры показывают, что оно не увеличивается на протяжении 2 часов, а ампераж стабильный, то батарея почти на 100% восполнила емкость.

Напряжение вырастает до аналогичного на ЗУ. Рекомендуемое значение — от 14,4 до 14,5В. Когда оно на приборе и клеммах АКБ сравняется, это значит, что достигнуто 90-95% заряда. Самые современные необслуживаемые батареи требуют 16,1-16,3В. Такой же показатель должен быть на клеммах.

Зарядка аккумулятора постоянным сопротивлением

Заряд стабильным током — основной универсальный метод восстановления емкости. Амперы остаются неизменными. Зарядить можно другим способом, подавая напряжение без изменения. Процесс происходит быстрее, но показатели ампер падают по мере увеличения емкости.

По закону Ома, если поддерживать постоянное сопротивление, то меняться в процессе заряда будет напряжение. Но аккумулятор обладает внутренним непостоянным сопротивлением. Оно меняется по мере заряженности, нагрузки и других факторов. Если сопротивление переменное, то вольты или амперы будут стабильными.

Какое напряжение выставлять при зарядке аккумулятора

Чтобы запустить зарядку, от ЗУ требуется большее напряжение, чем оно есть на аккумуляторе. Чем существеннее между ними разница, тем быстрее набирается емкость. Есть границы подъема, за которыми начинается закипание электролита.

Если установить оптимальный параметр, то происходит наиболее полный заряд, нет газовыделения. На автомобиле напряжение ограничивает реле, поэтому при исправной системе батарее не грозит перезаряд и закипание электролита. Если используется внешнее ЗУ, то показатель выставляют вручную.

Максимальное напряжение зарядки аккумулятора

На него влияет вид АКБ. От вольтажа зависит, как быстро и насколько полно восстановится емкость.

Все батареи, кроме кальциевых, заряжают преимущественно стабильным током или напряжением. При неизменном ампераже его устанавливают на величину 10% емкости АКБ. Заряжают до тех пор, пока вольтметр не покажет значения 14,3-14,4В. Амперы после этого уменьшают вдвое и продолжают зарядку. Когда напряжение поднимется до 15В, то опять уменьшают ампераж в 2 раза. Заряжают до тех пор, пока вольты и амперы не стабилизируются.

Используя метод постоянного напряжения, на зарядном устройстве выставляют максимальное значение — 14,4В и ожидают. Когда показатели на ЗУ и клеммах сравняются, то можно считать, что аккумулятор заряжен.

У элитных автомобилей бортовая система работает от 16В, аккумулятор подзаряжается повышенным током. Кислотные устройства выдержать его неспособны, поэтому используются необслуживаемые Ca/Ca. У них закрытая система, нет газовыделения, выдерживают жесткие эксплуатационные условия. Однако не допускается глубокий разряд и некорректная работа системы бортовой сети.

Использование кальциевых АКБ оправдано на автомобилях, где установлено хорошее оборудование для контроля бортовой электрической системы. Заряжать такие батареи требуется до 16В с применением особого режима. Используется специальное программируемое ЗУ, способное выдавать 16,1-16,5В. С таким напряжением кальциевый аккумулятор заряжают до 100%. Если устройство выдает не более 14,8В, то емкость восполнится на 50%. При ограничении 15,5В Ca/Ca батарея зарядится на 75%.

Напряжение аккумулятора в конце зарядки

Полный заряд меняет характеристики АКБ. Процессы внутри поднимают температуру электролита, что сказывается на емкости. На морозе заряд падает. Поэтому аккумулятор проверяют спустя несколько часов, отключив от ЗУ.

На окончание заряда указывают 14,4В на тестере. На заводских устройствах об этом сообщает зеленая индикаторная лампочка. Если зарядка неполная, то напряжение через несколько часов начнет падать. Если оно меняется в меньшую сторону на работающей машине, то можно судить о неисправности аккумулятора или генератора.

Отклонения от правильного вольтажа в конце зарядки опасны. Если напряжение недостаточное, АКБ не зарядится, сульфатируется. А если в момент подзарядки выходят газы, то поднимается температура электролита. Последствия могут быть опасны: ресурс уменьшается сильнее.

Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения

При зарядке стабильным напряжением наблюдается прямая зависимость емкости АКБ от подаваемого с ЗУ вольтажа:

  • 14,4В — 80%;
  • 15В — 90%;
  • 16В — 96%;
  • 16,5 В — 100%.

Каждую батарею заряжают в режиме, предусмотренном конструкцией. Наиболее низкое напряжение требуется для обслуживаемых кислотных и гелиевых АКБ. Самое высокое — для кальциевых. Заряжать прекращают при достижении номинального показателя.

Таблица уровня заряженности АКБ

Емкость АКБ измеряют тестером, отключив зарядку от сети. Для получения более точных данных снимают показатели под нагрузкой 100А. Напряжение также характеризует плотность электролита и точку его замерзания.

В разомкнутой цепи Под нагрузкой Заряженность, % Плотность Температура замерзания электролита, ° С
12,7 10,8 100 1,27 -60
12,6 10,7 94 1,26 -55
12,5 10,4 85 1,25 -50
12,4 10,2 75 1,23 -42
12,3 9,9 62,5 1,21 -32
12,2 9,7 56 1,2 -27
12,1 9,5 44 1,18 -18

Таблица служит для оценки состояния аккумулятора.

Аккумуляторы: каким напряжением заряжать и как это делать

Главная страница » Аккумуляторы: каким напряжением заряжать и как это делать

Автономные источники питания – аккумуляторные батареи, видятся в современных технологиях неотъемлемым элементом практически любых проектов. Для автомобильной техники аккумуляторы тоже конструктивная часть, без которой немыслима полноценная эксплуатация транспорта. Всеобщая полезность аккумуляторов очевидна. Но технологически эти приборы всё-таки до конца не совершенны. Например, явное несовершенство отмечается частым зарядом аккумуляторов. Конечно же, здесь актуален вопрос, каким напряжением заряжать аккумулятор, чтобы сократить частоту подзарядки и сохранить все его рабочие свойства на длительный срок эксплуатации?

СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :

Обслуживание свинцово-кислотных аккумуляторов

Досконально вникнуть в тонкости процессов заряда / разряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (автомобильных и других) помогут определения базовых параметров аккумуляторов:

  • ёмкость,
  • концентрация электролита,
  • сила тока разряда,
  • температура электролита,
  • эффект саморазряда.

Под ёмкостью батареи аккумуляторов принимается электричество, отдаваемое каждой отдельной аккумуляторной банкой в процессе её разряда. Как правило, значение ёмкости выражается ампер-часами (А/ч).

Elitech Y3 50/30

Параметры аккумулятора на корпусе батареиНа корпусе аккумуляторной батареи для автомобиля указывается не только номинальная ёмкость, но также стартерный ток при пуске автомобиля на холодную. Пример маркировки — аккумулятор производства Тюменского завода

Ёмкость разряда аккумулятора, обозначенная на технической бирке производителем, считается номинальным параметром. Помимо этой цифры, значимым для эксплуатации является также параметр ёмкости заряда. Необходимое значение заряда вычисляется формулой:

Сз = Iз * Тз

где: Iз – зарядный ток; Тз – время заряда.

Цифра, указывающая разрядную ёмкость батареи аккумуляторов, напрямую связана с другими технологическими и конструктивными параметрами и зависима от условий эксплуатации. Из конструктивно-технологичных свойств аккумулятора влияние на ёмкость разряда оказывают:

  • активная масса,
  • применяемый электролит,
  • толщина электродов,
  • геометрические размеры электродов.

Среди технологических параметров значимой для ёмкости батареи аккумуляторов также является степень пористости активных материалов и рецептура их приготовления.

Свинцово-кислая АКБ структураВнутренняя структура свинцово-кислого автомобильного аккумулятора, куда входят так называемые активные материалы — пластины минусового и плюсового полей, а также иные компоненты

Не остаются в стороне и эксплуатационные факторы. Как показывает практика, сила разрядного тока в паре с температурой электролита также способны оказывать влияние на параметр ёмкости аккумулятора.

Влияние концентрации электролита

Завышенный уровень концентрации электролита способствует сокращению срока службы аккумулятора. Условия работы батареи с высокой концентрацией электролита приводят к активизации реакции, результатом которой становится образование коррозии на плюсовом электроде аккумуляторной батареи.

Поэтому важно оптимизировать значение концентрации электролита, учитывая те условия, в которых эксплуатируется аккумулятор и требования, предъявляемые производителем по отношению к таким условиям.

Wester Ch30

Концентрация электролита АКБОптимизация концентрации электролита аккумуляторной батареи видится одним из важных моментов эксплуатации прибора. Контроль уровня концентрации необходим обязательно

К примеру, для условий с умеренным климатом, рекомендованный уровень концентрации электролита для большей части автомобильных аккумуляторов доводят под плотность 1,25 – 1,28 г/см2.

А когда актуальна эксплуатация приборов применительно к жаркому климату, концентрация электролита должна соответствовать плотности 1,22 – 1,24 г/см2.

Аккумуляторы — сила тока разряда

Процесс разряда АКБ логично разделить условно на два режима:

  1. Длительный.
  2. Короткий.

Для первого события характерным видится разряд при малых токах на протяжении относительно длительного временного периода (от 5 до 24 часов).

Для второго события (короткий разряд, стартерный разряд), напротив, характерными являются большие токи в коротком промежутке времени (секунды, минуты).

Увеличение разрядного тока провоцирует снижение ёмкости батареи аккумуляторов.

Вымпел 57

Зарядное устройство АКБЗарядное устройство Телетрон, которое успешно применяется для работы с кислотно-свинцовыми автомобильными батареями. Несложная электронная схема, но высокая эффективность действия

Пример:

Есть АКБ с ёмкостью 55 А/ч с рабочим током на клеммах 2,75А. При нормальных условиях окружающей среды (плюс 25-26ºС) ёмкость АКБ находится в пределах 55-60 А/ч.

Если разрядить батарею кратковременным током величиной 255 А, что эквивалентно увеличению номинальной ёмкости в 4,6 раза, номинальная ёмкость снизится до 22 А/ч. То есть, практически вдвое.

Температура электролита и саморазряд аккумулятора

Разрядная ёмкость аккумуляторных батарей естественным образом снижается, если падает температура электролита. Падение температуры электролита влечёт за собой увеличение степени вязкости жидкой составляющей. Как следствие, увеличивается электрическое сопротивление активного вещества.

Отключенная от потребителя, полностью бездействующая аккумуляторная батарея, имеет свойства терять ёмкость. Объясняется такое явление химическими реакциями внутри прибора, проходящими даже в условиях полного отключения от нагрузки.

Под влияние окислительно-восстановительных реакций попадают оба электрода – минусовой и плюсовой. Но в большей степени процессом саморазряда охвачен электрод отрицательной полярности.

Реакция сопровождается образованием водорода в газообразном виде. При увеличении концентрации в растворе электролита серной кислоты, отмечается увеличение плотности электролита от значения 1,27 г/см3 до 1,32 г/см3 .

Это соразмерно с 40%-ым увеличением скорости эффекта саморазряда на минусовом электроде. Прирост скорости саморазряда дают также и примеси металлов, входящие в структуру электрода отрицательной полярности.

AutoExpert

Саморазряд аккумулятора автомобиляСаморазряд автомобильного аккумулятора после продолжительного хранения. При полном бездействии, при отсутствии нагрузки батарея утратила значительную часть ёмкости

Нужно отметить: любые металлы, присутствующие в составе электролита и других компонентов аккумуляторов, способствуют усилению эффекта саморазряда.

Соприкасаясь с поверхностью отрицательного электрода, эти металлы вызывают реакцию, в результате которой начинается выделение водорода.

Некоторая часть существующих примесей исполняет роль переносчика зарядов от плюсового электрода к минусовому. При этом имеют место реакции восстановления и окисления ионов металлов (то есть опять же процесс саморазряда).

ServiceExpert

Саморазряд аккумуляторной батареи от загрязненийБывают и такие случаи, когда АКБ утрачивает заряд от загрязнений на корпусе. За счёт загрязнений создаётся проводящий слой, замыкающий плюсовой и минусовой электроды

Помимо внутреннего саморазряда, не исключается внешний саморазряд аккумулятора автомобиля. Причиной такого явления может стать высокая степень загрязнённости поверхности корпуса АКБ.

Например, пролитый на корпус электролит, вода или иные технические жидкости. Но в этом случае эффект саморазряда легко устраняется. Достаточно лишь очистить корпус батареи и содержать его всегда в чистоте.

Заряд автомобильных аккумуляторов

Начнём от ситуации бездействия прибора (в отключенном состоянии). Каким напряжением или током заряжать аккумулятор автомобиля, когда прибор находится на хранении?

В условиях хранения АКБ основная цель зарядки направлена на компенсацию саморазряда. В этом случае зарядка обычно выполняется малыми токами.

Диапазон значений заряда, как правило, от 25 до 100 мА. При этом напряжение заряда необходимо поддерживать в границах 2,18 – 2,25 вольт по отношению к единичной аккумуляторной банке.

Выбор условий заряда аккумулятора

Зарядный ток аккумулятора обычно настраивается на определённую величину в зависимости от заданного времени подзаряда.

ServiceMoto

Условия заряда аккумулятораПодготовка автомобильной батареи аккумуляторов для подзарядки в режиме, который требуется определить с учётом технологических свойств и технических параметров при эксплуатации АКБ

Так, если предполагается заряжать аккумулятор в течение 20 часов, оптимальным параметром тока заряда считается величина, равная 0,05С (то есть 5% от номинальной ёмкости аккумулятора).

Соответственно, значения будут пропорционально увеличиваться, если менять один из параметров. К примеру, при 10-и часовой зарядке, сила тока уже составит 0,1С.

Заряд двухступенчатым циклом

При таком режиме изначально (первая ступень) осуществляется заряд током 1,5С до состояния, когда напряжение на отдельной банке достигнет значения 2,4 вольта.

После этого переводят зарядное устройство на режим по току заряда величиной 0,1С и продолжают заряжать до полного набора ёмкости 2 – 2,5 часа (вторая ступень).

Напряжение заряда в режиме второй ступени варьируется в пределах 2,5 – 2,7 вольта для одной банки.

Форсированный режим заряда

Принцип форсированного заряда предполагает установку значения зарядного тока на уровне 95% от номинальной ёмкости батареи – 0,95С.

Способ достаточно агрессивный, но позволяет всего за 2,5-3 часа зарядить аккумулятор практически полностью (на практике 90%). До 100% ёмкости зарядка форсированным режимом отнимет 4 – 5 часов времени.

Контрольно-тренировочный цикл

AVS Energy

Контрольно-тренировочный цикл АКБПрактика эксплуатации автомобильных АКБ отмечает положительный результат, когда контрольно-тренировочный цикл применяется к новым аккумуляторным батареям, ещё не побывавшим в работе

Для этого варианта оптимальным является зарядка с параметрами, вычисленными простой формулой:

I = 0.1 * С20;

Заряжают до момента, когда напряжение на отдельно взятой банке составит 2,4 вольта, после чего уменьшают величину зарядного тока до значения:

I = 0.05 * C20;

При таких параметрах продолжают процесс до полного заряда.

Контрольно-тренировочный цикл охватывает также практику разряда, когда АКБ разряжается небольшим током 0,1С до уровня общего напряжения 10,4 вольта.

При этом степень плотности электролита поддерживается на уровне 1,24 г/см3. После разряда прибор заряжают по стандартной методике.

Общие принципы зарядки свинцово-кислотных АКБ

Специалистами рекомендуется применять такие условия заряда для аккумулятора, при которых явно выражено резкое уменьшение тока под завершение процесса.

На практике применяют несколько способов, каждый из которых имеет свои сложности и сопровождается разным объёмом финансовых издержек.

Wester CD

Аккумуляторы и способы зарядкиОпределиться, каким способом заряжать аккумуляторную батарею, несложно. Другой вопрос — какой результат будет получен от применения того или иного способа

Самым доступным и простым методом считается заряд постоянным током при напряжении 2,4 – 2,45 вольт/банка.

Процесс заряда продолжается до тех пор, когда величина тока будет оставаться постоянной в течение 2,5-3 часов. При таких условиях аккумулятор считается полностью заряженным.

Между тем большее признание среди автомобилистов получила методика комбинированного заряда. В этом варианте действует принцип ограничения начального тока (0,1С) до момента достижения заданного напряжения.

Затем процесс продолжается при постоянном напряжении (2,4В). Для этой схемы допустимо повышение первоначального тока заряда до 0,3С, но не более того.

Аккумуляторы, работающие в буферном режиме, рекомендуется заряжать при низких напряжениях. Оптимальные значения заряда: 2,23 – 2,27 вольта.

Глубокий разряд — устранение последствий

Прежде всего, следует подчеркнуть: восстановление АКБ до номинальной ёмкости возможно, но при условии, когда имели место не более 2-3 глубоких разрядов.

Заряд в таких случаях выполняется постоянным напряжением величиной равной 2,45 вольта на банку. Также допускается заряжать током (постоянным) величиной 0,05С.

Optimate 6

Контроль уровня заряда АКБПроцесс восстановления АКБ может потребовать двух-трёх отдельных циклов заряда. Чаще всего для достижения полной ёмкости зарядку проводят именно в 2-3 цикла

Если заряд проводится напряжением 2,25 – 2,27 вольта, рекомендуется выполнить процесс дважды или трижды. Так как при малых напряжениях достичь номинала ёмкости в большинстве случаев не удаётся.

Конечно же, следует учитывать влияние окружающей температуры в процессе выполнения восстановления. Если температура окружающей среды находится в границах 5 – 35ºС, напряжения заряда изменять не требуется. В иных условиях потребуется корректировка заряда.

Видео по контрольно-тренировочному циклу АКБ

Видеоролик представляет полезное «кино» для автомобилистов, не владеющих полной информацией по контрольно-тренировочному циклу , в частности, относительно определения остаточной ёмкости АКБ. Этот материал поможет ознакомиться с основами тестирования, чтобы применять на практике:


Каким напряжением и током безвредно зарядить автомобильный аккумулятор

14.08.2014

Написать эту статью мы решили, когда наткнулись на один из  «сервисных центров»  по зарядке АКБ.  Зарядные устройства представляли собой  -  трансформаторы с диодным мостом!!! Еще более разочаровали советы в интернете: «выкрутите банки перед зарядкой», «найдите зарядное устройство подающее напряжение 16 В- 16,5В»,  «добейтесь хорошего газовыделения», «заряжайте долго малыми токами». 

Выкрутить пробки в АКБ перед зарядкой (если они есть) рекомендуем владельцам китайских или дедовских зарядок. Такие ЗУ собраны по схеме "трансформатор плюс диодный мост" - напряжение могут выдавать любое, хоть и 20В. Кипение при заряде электролита возможно будет такое, что и корпус разорвет.

Не заряжайте принесенные с мороза аккумуляторы, дайте им отогреться в помещении несколько часов. Также нельзя заряжать и слишком нагретые АКБ. Зарядку эффективней и безопасней всего проводить при комнатной температуре.

Практически бесполезно заряжать аккумулятор разряженный ниже 8 Вольт, скорее всего одна из банок в нем закорочена или переполюсована. Обычное ЗУ не сможет полностью зарядить сильно расбалансированную батарею: напряжение на токовыводах не будет выше 12,5-12,6 Вольт. Такие аккумуляторы смогут вылечить (полностью зарядить) лишь специалисты. Заряд необходимо проводить отставших слабых банках отдельно напряжением 2,4 Вольта током 0,1 емкости всей батареи в импульсном режиме.

ВАЖНО ! Рабочие напряжения современного аккумулятора, ниже которого НЕЛЬЗЯ разряжать 10,8 В и выше которого НЕЛЬЗЯ подымать при зарядке  14.4 В.

15-16 Вольт напряжения, которым заряжают большинство дешевых китайских зарядок – это сильное кипение, разрушающее пузырьками намазки на электродах.  Образовавшийся шлам не падает на дно, а остается на пластинах, удерживаемый конвертами-сепараторами. Доступ электролита к активной массе электродов частично перекрывается. Падает емкость и ток холодного пуска.

В старых конструкциях батарей – кипячение при зарядке таких последствий не приносило. Шлам осыпался на дно - в отведенное ему место.

При напряжении 16В зарядки, если не открутить крышечки банок и не дать выхода газам аккумулятор просто раздует или треснет его корпус. При нормальном напряжении заряда крышки выкручивать нет необходимости. В некоторых батареях их просто нет.

ВАЖНО! Неисправность батареи можно выявить в процессе зарядки. Потерявшая свою работоспособность батарея не способна принимать токи заряда выше 1-2 Ампер. Признак умершей от сильной сульфатации батареи в следующем: даже на малых зарядных токах сразу подымается до максимальных 14,4В напряжение.  По напряжению батареи (12,7-13 В) создается видимость,  что она полностью заряжена.  Негодность показывает тест нагрузочной вилкой или стартером автомобиля – напряжение на клеммах моментально падает, мотор не заводит.  Такая сульфатация скорее всего уже необратима и батарею следует утилизировать.

ВАЖНО! Не подавайте при зарядке ток выше 1/10 его емкости, также бесполезны слишком малые токи ниже 1/20.  Для стандартных 60 Ач батарей нормальные токи заряда от 3А до 6А (7-9 Ампер при зарядке в режиме "подача тока-пауза"). В батарее ток заряда запускает химические реакции. Реакции зависят от количества активной массы на пластинах и ее толщины, площади электродов, температурного диапазона, нежелательного процесса электролиза воды. Слабый ток не зарядит весь объем намазки электрода, а лишь его самый верхний слой. После чего подымется напряжение до 14В и выше, сигнализируя о конце заряда. Начнется электролиз воды. Продолжать заряжать такой АКБ малым током нельзя, так как будет происходить пассивация электродов - пластины потеряют способность принимать нормальные токи заряда вообще. При слишком сильных токах заряда в аккумуляторе появятся нежелательные химические реакции, которые вдобавок будут протекать слишком бурно и разрушительно.  Если ток заряда слишком высок для конкретной батареи, то из-за действия "лишнего тока" начинается обильное выделение водорода и кислорода из электролита - кипение, «бульканье» в банках. Пузырьки разрушают слой намазок, а свободный кислород окисляет свинец в плюсовых пластинах, превращая их в мягкий легко разрушаемый от вибраций оксид свинца "губчатый свинец".  В исправной батарее при прекращении подачи тока – кипение должно сразу прекратиться.

Вредно также хранить аккумулятор на постоянном малом токе подзаряда. Если заряжать уже заряженный АКБ - будут окисляться положительные пластины  и  "выкипать" вода из электролита. Результатом будет батарея с коррозирующими электродами, потерявшими прочность перемычками и с высоким уровнем саморазряда.

Процесс заряда АКБ необходимо контролировать визуально, наблюдая чтобы электролит не "кипел", что происходит обычно при напряжениях выше 14,4В; и с помощью мультиметра, измеряя напряжение и ток заряда. Дешевые сурьмянистые акб кипят вообще всегда. Также пузырьки будут при зарядке засульфатированной батареи. Слабомощное зарядное устройство (1-2 Ампера тока) не зарядит даже аккумулятор емкостью 60Ач. Оно безусловно подымет НРЦ аккумулятора до 12,7В, но добавит много проблем здоровью батарее. В случае более мощных ЗУ возникает проблема "лишнего тока" и быстро растущего напряжения, приводящего к разрушительному для батареи электролизу воды. Оптимально вести зарядку батареи, даже "дедовским" ЗУ включенным в розетку через таймер времени в капельном режиме заряда: после кратковременной подачи тока (10-30 сек), отключение ЗУ на время (10 сек), затем опять включение и снова отключение. Таким образом выдерживается большинство правил при зарядке аккумулятора. Заряд идет сильным током, преждевременно не поднимается напряжение, в момент отключения ЗУ батарея "усваивает" химическими процессами полученный заряд, напряжение не поднимается слишком быстро, процесс "кипения" воды не происходит. Зарядку можно подключить через электронный таймер включения-выключения розетки, либо подавать заряд через самодельный мультивибратор "моргалку". Простейшая моргалка делается из реле поворотов. Схемы есть в интернете. Время включения и отключения настраивается опытным путем, исходя из характеристик зарядного устройства и аккумулятора.

Лучше всего заряжать аккумулятор  современным  «умным» зарядным устройством, внутри у которого есть "мозги" - процессор. Такое ЗУ способно подбирать токи и напряжение заряда и может их контролировать.

Время заряда исправного АКБ 8-10 часов.

Напряжение аккумулятора автомобиля: таблица заряда

Одним из важнейших параметров для автомобилиста будет являться напряжение аккумулятора. Значение это позволяет определить качество функционирования наиболее сложных узлов системы топливоподачи, двигателя, коробки передач, сцепления, корректную работу ходовой системы и габаритных элементов, многих других узлов машины. Для произведения высокоточного тестирования напряжения аккумулятора автомобиля потребуется покупка мультиметра. Это даст возможность обеспечить работу машины.

Напряжение АКБ автомобиля

Нельзя ответить однозначно, какое напряжение должно быть на заряженном аккумуляторе.

Профессионалы отмечают некоторые диапазоны или пороговые значения, за которые опасно заходить.

Перед проведением измерительных процедур необходимо очистить клеммы АКБ от мусора. Это позволит получить более точные результаты. После этого, подключают измерительный прибор соответственно обозначениям. В стандартом режиме нормальное напряжение аккумулятора имеет значение 12,2 В.

Показатели тестирования каждой банки при этом не ниже 2 В. Когда наблюдается значительное отклонение при измерении от рекомендованных показателей, требуется устранение проблем с элементом питания.

Напряжение заряженной АКБ

Процесс зарядки батареи производится генератором. Обеспечить полную заряженность АКБ можно, только проделав путь в 100 км. Чтобы убедиться в степени зарядки электрооборудования и своевременно выполнить процедуры по устранению неполадок, стоит регулярно производить контроль зарядки аккумулятора автомобиля. Произвести подзарядку батареи при наличии критической степени разряженности вполне возможно, но корректность работы оборудования будет находиться под большим вопросом.

Сколько вольт должно быть на заряженном аккумуляторе

Структура батареи насчитывает 6 присоединенных и связанных за счет электрической цепи банок. Для обеспечения корректной работы транспортного средства необходимо, чтобы уровень заряда аккумулятора не снизился к критической отметке. Перед большинством водителей часто возникает дилемма: «Какой вольтаж должен показывать заряженный аккумулятор?». При полной заряженности питательного элемента мультиметром будет выдаваться показатель в 12,6 В. Избежать перезарядки АКБ можно, своевременно отсоединив его от ЗУ. Нет необходимости ставить заряженную батарею на зарядку.

Игнорирование этого правила приводит к испарению электролитной жидкости, что повлечет за собой некорректную работу элемента питания. При покупке блока питания стоит обратить пристальное внимание на тестирование вольтажа нового устройства. Порой напряжение заряженного автомобильного аккумулятора показывает заряд ниже этого значения. Это будет свидетельством длительного хранения товара в складском помещении и потери его емкости в результате подобных действий. Покупать этот «залежавшийся» продукт профессионалы не советуют.

Напряжение заряженного автомобильного аккумулятора без нагрузки

Вольтажность стандартного питательного элемента равна 12,6 вольт. Проверка напряжения заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки осуществляется путем проверки вольтажности в банках АКБ.

Консистенция электролитной жидкости в секционных отделениях по стандарту должна быть идентична.

Допустимой погрешностью считается 0,02г/см². Минимальным показателем заряда постоянным током в каждой из банок является 1,9 В. Когда заряд нового аккумулятора не показывает даже значения 1,7 В, это заставляет заподозрить повреждение секции.

Сколько ампер в заряженной АКБ?

Информация об амперности на заряженном аккумуляторе автомобиля указывается на этикетке изделия.

Если обозначение на упаковке питательного элемента информирует о наличии емкостного объема в 60 А/ч, то аккумуляторная батарея сможет выдавать в течение 11-ти часов по 5 А. Способность АКБ выдавать определенное количество тока связана с получаемой нагрузкой. Определять сколько тока сможет отдавать АКБ необходимо в каждом случае отдельно. Для этого используют мультиметр.

Функционирование элемента питания во многом зависит от условий эксплуатации и температурного режима. Зимой проседание по заряду АКБ осуществляется значительно больше. Снижение быстродействия химических реакций становится причиной уменьшения напряжения на клеммах аккумулятора. Допнагрузка на электрооборудование и питательный источник в зимнюю пору возрастает.

Для получения рекомендуемого напряжения автомобильного аккумулятора производители при изготовлении пластин применяют инновационные материалы, обеспечивающие оптимальное соприкосновение с электролитной жидкостью.

Таблица заряда

Для обеспечения корректности работы элемента питания стоит регулярно отслеживать заряд аккумулятора по напряжению. Для этого лучше воспользоваться таблицей, благодаря которой значительно облегчается контроль за элементом питания машины.

С таблицей заряда, по которой можно сверить полученные после измерения результаты, можно ознакомиться:

Какое напряжение на аккумуляторе авто считается нормальным?

Многие автолюбители ломают голову над понятием «нормального напряжения» полностью заряженного аккумулятора автомобиля. Выяснить эти параметры довольно просто. Тестирование вольтажности элемента питания производится только по окончании зарядки оборудования. Какое же напряжение должно быть в аккумуляторных клеммах? Когда после 12-тичасовой зарядки элемента питания, показатель степени заряженности будет 12,5-13,2 В, это будет считаться нормальным значением. До начала процесса измерения одну из клемм снимают с элемента питания. Новая, полностью заряженная АКБ, которую предварительно отсоединили от бортовой сети, сможет удерживать заряд 141 сутки. Если АКБ будет подключена к машине, уровень заряда аккумулятора по напряжению заряда уменьшится в 2 раза. Даже при выключенном моторе происходит утечка тока. Степень разряженности определяется путем использования мультиметра.

Минимальное напряжение

Во избежание критического разряда элемента питания требуется регулярно контролировать уровень поступления постоянного тока. Минимальным напряжением АКБ является показатель 10,5 В. В случае когда аккумулятор автомобиля по напряжению просел до 9 В, зарядить его можно только оригинальным качественным ЗУ. Этот показатель является критичным. Гарантировать, что после зарядки источник питания будет работать корректно, невозможно.

Под нагрузкой

Автомобилисты часто интересуются, можно ли произвести измерение показателей напряжения АКБ под нагрузкой. Такая процедура выполняется нагрузочной вилкой. При помощи этого прибора можно определить функциональность аккумуляторной батареи авто и процентное соотношение ее заряженности.

Такие приборы подразделяются на стрелочные и цифровые. Дорогостоящие измерительные приборы могут функционировать даже в мороз. Последние модели отличаются точностью и надежностью, но стоимость их значительно выше. Какое же напряжение должно быть у аккумулятора авто без нагрузки? Оптимальным значением будет показатель 12,6-12,7 В. Время тестирования источника питания под нагрузкой должно составлять не менее 10 секунд.

При работающем двигателе

Для корректной работы автомобиля требуется исправное состояние всех его элементов. Осуществить тестирование напряжения аккумулятора при работающем двигателе реально. Показатель будет выше, чем при заглушенном моторе, варьируясь между 13,5 и 14 В. Превышение максимального значения будет свидетельствовать о функционировании в усиленном режиме генератора. При корректной работе электрического оборудования через 10 минут показатель заряда постоянным током вернется в нормальное состояние. Если повышение показателей будет на постоянной основе, будет наблюдаться перезаряд источника питания. Электролит при этом будет выкипать.

Если постоянно наблюдается понижение заряда постоянным током АКБ, источник питания не успевает полностью заряжаться. О неисправности этого оборудования будет свидетельствовать падение показателей более чем на 2 В. При возникновении таких ситуаций, стоит задуматься о приобретении нового устройства.

Нормальное напряжение аккумулятора автомобиля зимой

Постоянная недозарядка АКБ зимой приводит к уменьшению емкости АКБ и плотности электролитной жидкости. В середине небольших элементов батареи вследствие этого электролитная жидкость может замерзнуть. В результате таких процессов происходит некорректная работа источника электроэнергии.

Для тестирования напряжения на аккумуляторе автомобиля используют мультиметр или выполняют регулярные замеры плотности электролитной жидкости. В заряженном в полном объеме источника питания этот показатель будет не менее 1,28 г/см³.

Видео о напряжении аккумулятора автомобиля

Учебное пособие по зарядке аккумулятора | ChargingChargers.com


Текущая технология зарядки аккумуляторов основана на использовании микропроцессоров (компьютерных чипов) для подзарядка с использованием 3-ступенчатой ​​(или 2-х или 4-х ступенчатой) регулируемой зарядки. Это "умные" зарядные устройства », а качественные устройства обычно не продаются в дисконтных магазинах. Стадиями или этапами зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов являются объемный, абсорбционный и плавающий. Квалификация или уравнивание иногда считаются еще одним этапом.2 этап блок будет иметь объемную и плавающую ступени. Важно использовать батареи производителя. рекомендации по зарядке и напряжениям, или качественный микропроцессор управляемое зарядное устройство для поддержания емкости аккумулятора и срока службы.

«Умные зарядные устройства» созданы с учетом современной философии зарядки. а также получать информацию от аккумулятора, чтобы обеспечить максимальный заряд с минимальное наблюдение.Для некоторых гелевых аккумуляторов и аккумуляторов AGM могут потребоваться специальные настройки. или зарядные устройства. Наши устройства выбраны в зависимости от типа батарей, которые они уточнить. Гелевые батареи обычно требуют определенного профиля заряда, а гелевые батареи требуется специальное или выбираемое гелем или подходящее гелеобразное зарядное устройство. Пиковая зарядка напряжение для гелевых аккумуляторов составляет 14,1 или 14,4 вольт, что ниже, чем у влажных или AGM. Тип батареи необходим для полной зарядки. Превышение этого напряжения в гелевой батарее может вызвать пузыри в геле электролита и необратимое повреждение.

Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют устанавливать зарядное устройство примерно на 25% емкости аккумулятора. емкость (ah = емкость в ампер-часах). Таким образом, 100-амперная батарея потребует около 25 ампер. зарядное устройство (или меньше). Для уменьшения времени зарядки можно использовать зарядные устройства большего размера, но уменьшить срок службы батареи. Меньшие зарядные устройства подходят для длительного плавания, например а 1 или «умное зарядное устройство» на 2 А можно использовать для обслуживания батареи между циклами более высокого тока использовать.Некоторые батареи указывают скорость заряда 10% емкости (0,1 X C), а это ничего не повредит, хорошее микропроцессорное зарядное устройство соответствующей зарядки профиль должен быть в порядке до 25% ставки. Вы разговариваете с разными инженерами, даже в одна и та же компания, вы получите разные ответы.

Трехступенчатая зарядка аккумулятора

Этап BULK включает около 80% перезарядки, при этом ток зарядки остается постоянным (в зарядном устройстве постоянного тока), и напряжение увеличивается.Правильно размер зарядного устройства даст батарее столько тока, сколько она может принять до зарядного устройства емкость (25% емкости аккумулятора в ампер-часах), и не поднимать мокрый аккумулятор 125 F, или аккумулятор AGM или GEL (регулируемый клапаном) более 100 F.

Ступень ПОГЛОЩЕНИЕ (примерно оставшиеся 20%) имеет зарядное устройство. удерживая напряжение на уровне напряжения поглощения зарядного устройства (от 14,1 до 14,8 В постоянного тока). VDC, в зависимости от уставок зарядного устройства) и уменьшая ток, пока аккумулятор не полностью заряжен.Некоторые производители зарядных устройств называют эту стадию поглощения стадия уравнивания. Мы не согласны с таким использованием термина. Если аккумулятор не удерживают заряд или ток не падает после ожидаемого времени перезарядки, батарея может иметь постоянную сульфатацию.

В каскаде FLOAT напряжение заряда снижается до 13,0 В постоянного тока и 13,8 В постоянного тока и поддерживается постоянным, в то время как ток снижается до менее 1% заряда батареи вместимость.Этот режим можно использовать для поддержания полностью заряженного аккумулятора на неопределенный срок.

Время перезарядки можно приблизительно определить, разделив заменяемые ампер-часы на 90%. номинальной мощности зарядного устройства. Например, аккумулятор на 100 ампер-часов с Разряд 10% потребует замены 10 ампер. Используя зарядное устройство на 5 ампер, у нас есть 10 ампер. часов, разделенных на 90% от 5 ампер (0,9x5) ампер = расчетное время зарядки 2,22 часа. А глубоко разряженный аккумулятор отличается от этой формулы, требуя больше времени на каждый ампер подлежит замене.

Рекомендации по частоте подзарядки варьируются от эксперта к эксперту. Кажется, что глубина разряда влияет на срок службы батареи больше, чем частота подзарядки. За например, подзарядка, когда оборудование не будет использоваться некоторое время (питание перерыв или что-то еще), может поддерживать среднюю глубину разряда выше 50% для услуги день. В основном это относится к аккумуляторным батареям, где средняя глубина разряд падает ниже 50% за день, а аккумулятор можно полностью зарядить один раз в течение 24 часов.

Выравнивание

Выравнивание по сути является контролируемым перезарядом. Некоторые производители зарядных устройств назовите пиковое напряжение, которое зарядное устройство достигает в конце НАСОСНОГО режима (поглощение напряжение) выравнивающее напряжение, но технически это не так. Большая влажность (залитые) батареи иногда выигрывают от этой процедуры, особенно физически высокие батареи. Электролит в мокрой батарее со временем может расслаиваться, если не ездить на велосипеде изредка.При выравнивании напряжение поднимается выше типичного. пиковое напряжение зарядки (от 15 до 16 вольт в 12-вольтовой системе) хорошо в газе стадии и удерживаются в течение фиксированного (но ограниченного) периода. Это разжигает химию в аккумулятор целиком, «уравняв» силу электролита и сбив любой рыхлый сульфат, который может находиться на пластинах аккумулятора.

Конструкция аккумуляторов AGM и гелевых практически исключает расслоение, и почти все производители этого типа не рекомендуют его (не советуют).Некоторые производители (особенно Concorde) указывают процедуру, но напряжение и время важно, чтобы избежать повреждения аккумулятора.

Тестирование батарей

Тестирование батареи можно провести несколькими способами. Самый популярный включает в себя измерение удельного веса и напряжения аккумулятора. Удельный вес относится к влажным ячейкам с съемные колпачки, дающие доступ к электролиту. Для измерения удельного веса купите ареометр с температурной компенсацией в магазине автозапчастей или в магазине инструментов.Чтобы Измерьте напряжение, используйте цифровой вольтметр в настройке постоянного напряжения. Поверхность Перед испытанием необходимо снять заряд со свежезаряженной батареи. 12 часов истечение срока после зарядки квалифицируется, или вы можете удалить поверхностный заряд с помощью нагрузки (20 ампер в течение 3 с лишним минут).

Состояние зарядного напряжения Удельный вес 12 В 6 В 100% 12.7 6,3 1,265 75% 12,4 6,2 1,225 50% 12,2 6,1 1,190 25% 12,0 6,0 1,155 Разряжено 11,9 6,0 1,120

Нагрузочное тестирование - еще один метод тестирования аккумулятора. Нагрузочное тестирование удаляет усилители из аккумулятор (аналогично запуску двигателя).Некоторые производители аккумуляторов маркируют свои аккумулятор с амперной нагрузкой для тестирования. Это число обычно составляет 1/2 рейтинга CCA. Например, батарея на 500 CCA будет тестировать под нагрузкой 250 ампер в течение 15 секунд. Нагрузка Тест может быть выполнен только в том случае, если аккумулятор почти полностью заряжен. Некоторые электронные Тестеры нагрузки применяют нагрузку 100 А в течение 10 секунд, а затем отображают напряжение батареи. Это число сравнивается с таблицей на тестере на основе рейтинга CCA для определения состояние батареи.

Сульфатация батарей начинается, когда удельный вес падает ниже 1,225 или напряжение измеряет менее 12,4 (батарея 12 В) или 6,2 (батарея 6 В). Сульфатирование может затвердеет на пластинах батареи, если оставить их на достаточно долгое время, уменьшая и в конечном итоге разрушая способность батареи генерировать номинальные вольты и амперы. Есть устройства для удаление жесткого сульфатирования, но лучший способ - предотвратить образование путем уход за аккумулятором и подзарядка после цикла разрядки.Сульфатирование - основная причина значительная часть свинцово-кислотных аккумуляторов не достигает своего химического срока службы.

Зарядка параллельно соединенных аккумуляторов

Батареи, подключенные параллельно (положительный к положительному, отрицательный к отрицательному), видны зарядное устройство как одна большая батарея суммарная емкость всех батарей в ампер-часах. Таким образом, три батареи на 12 В по 100 А · ч (ач) в параллельно видны как одна батарея 12 вольт 300 ач.Их можно зарядить одним плюсом и отрицательное соединение от одного зарядного устройства с рекомендуемым выходом усилителя. Они также могут быть заряжены с зарядным устройством с несколькими выходами, как в данном случае трехъядерный блок, с каждой батареей получение собственного подключения при напряжении аккумуляторной батареи. Зарядная сила тока будет суммой отдельных выходных усилителей.

Зарядная серия подключенных аккумуляторов

Батареи, соединенные последовательно, - это отдельная история.Три 12-вольтовых батареи по 100 ампер-часов соединены последовательно (положительный к отрицательному, положительный к отрицательному, положительный к отрицательному) сделал бы батарею 36 вольт 100 ач. Его можно заряжать через батарею с помощью 36 вольт. выходное зарядное устройство соответствующего выхода усилителя. Их также можно заряжать с несколькими выходами зарядное устройство, как в данном случае блок из трех банков, при этом каждая батарея подключается к напряжение аккумулятора (в данном случае 12 вольт).Подойдет любой метод, БЕЗ одного или нескольких батареи отводятся при напряжении ниже, чем в системе. Например, постучать по одной из батарей в этой 36-вольтовой цепочке на 12 вольт для радио или некоторых ламп и т. д. Это разбалансирует батарею, и зарядка при системном напряжении (36 В) не исправляет дисбаланс. Зарядное устройство для нескольких банков подключение к каждой батарее - правильный способ справиться с этой серией батарей, так как она исправляет дисбаланс при каждом цикле зарядки.

Дом | Учебники | Зарядка батареи

.

Зарядка литий-ионных батарей - Battery University

Узнайте, как продлить срок службы батареи, используя правильные методы зарядки.

Зарядка и разрядка аккумуляторов - это химическая реакция, однако литий-ионные батареи считаются исключением. Ученые, занимающиеся аккумуляторными батареями, говорят об энергиях, поступающих в аккумуляторную батарею и исходящих из нее как часть движения ионов между анодом и катодом. В этом утверждении есть основания, но если бы ученые были полностью правы, то батарея жила бы вечно.Они винят снижение емкости из-за захвата ионов, но, как и во всех аккумуляторных системах, внутренняя коррозия и другие дегенеративные эффекты, также известные как паразитные реакции на электролит и электроды, играют роль. (См. BU-808b: Что вызывает смерть литий-ионных аккумуляторов?)

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов представляет собой устройство ограничения напряжения, которое имеет сходство со свинцово-кислотной системой. Отличия от литий-ионных аккумуляторов заключаются в более высоком напряжении на элемент, более жестких допусках по напряжению и отсутствии непрерывного или плавающего заряда при полной зарядке.В то время как свинцово-кислотный предлагает некоторую гибкость с точки зрения отключения напряжения, производители литий-ионных элементов очень строго подходят к правильной настройке, поскольку литий-ионные аккумуляторы не могут выдерживать перезаряд. Так называемого чудо-зарядного устройства, обещающего продлить срок службы батареи и получить дополнительную емкость с помощью импульсов и других уловок, не существует. Литий-ионная система - это «чистая» система, которая берет только то, что может поглотить.


Зарядка Li-ion с добавлением кобальта

Литий-ионный аккумулятор с традиционными катодными материалами, такими как кобальт, никель, марганец и алюминий, обычно заряжается до 4.20В / ячейка. Допуск составляет +/– 50 мВ / элемент. Некоторые разновидности на основе никеля заряжаются до 4,10 В / элемент; литий-ионный аккумулятор высокой емкости может достигать 4,30 В / элемент и выше. Повышение напряжения увеличивает емкость, но выход за пределы спецификации вызывает нагрузку на аккумулятор и снижает безопасность. Встроенные в блок схемы защиты не допускают превышения установленного напряжения.

На рис. 1 показаны характеристики напряжения и тока при прохождении литий-ионных аккумуляторов через каскады постоянного тока и начального заряда. Полная зарядка достигается, когда ток снижается до 3–5 процентов от номинального значения Ач.

Рисунок 1: Этапы зарядки литий-ионного аккумулятора . Литий-ионный аккумулятор полностью заряжается, когда ток падает до заданного уровня. Вместо постоянного заряда некоторые зарядные устройства применяют дополнительный заряд при падении напряжения.

Предоставлено Cadex


Рекомендуемый уровень заряда элемента питания составляет от 0,5 до 1 ° C; время полной зарядки составляет около 2–3 часов.Производители этих ячеек рекомендуют ch

.График заряда аккумулятора

| Напряжение и удельный вес батареи 12 В

«Состояние заряда» (SOC) батареи - это показатель оставшейся энергии (в процентах). Это похоже на указатель уровня топлива. Измерение и знание SOC батареи или блока батарей полезно при использовании альтернативной энергии или в любой другой ситуации, когда вам необходимо знать ее состояние.

Есть несколько способов определить SOC батареи.

1. Измерьте химический состав батареи (удельный вес) ареометром (точный метод).

2. Измерьте его напряжение вольтметром при разомкнутой цепи, без нагрузки (общее приближение).

3. Отслеживайте ток, протекающий в батарее и выходящий из нее, с помощью «шунта» и соответствующей измерительной цепи (общей для альтернативных энергосистем).

((Аккумуляторный ареометр))
Посмотреть самый популярный ареометр на AMZN

Я составил следующую диаграмму состояния заряда батареи, которая показывает степень заряда (в процентах) в зависимости от напряжения или удельного веса батареи.Напряжения и удельный вес указаны для батареи на 6 или 12 вольт, а также для батарейных блоков на 24 и 48 вольт.

Таблица представлена ​​ниже. Но сначала несколько важных замечаний и оговорок…

Как я сделал диаграмму состояния заряда аккумулятора

Как я определил значения напряжения:

Я исследовал как можно больше производителей аккумуляторов в отношении их собственных опубликованных данных SOC. Некоторые немного отличались друг от друга в отношении значений SOC.Однако я усреднил их всех вместе, чтобы получить диаграмму, которая представляет то, что я считаю хорошим ОБЩИМ показателем.

Измерения напряжения батареи приблизительные

Примечание: Измерения напряжения являются приблизительными для определения SOC. Измерение напряжения аккумулятора - НЕ самый точный способ сделать это (необходимо учитывать переменные). Но хорошее обобщение. Более точный метод - измерить удельный вес каждой ячейки в батарее.Однако для многих батарей это сложно или невозможно (например, батареи AGM). Многие (большинство) альтернативных энергосистем включают шунт постоянного тока, который отслеживает SOC, отслеживая ток, протекающий в батарею или батарею или выходящий из нее, что является очень точным способом отслеживания состояния заряда.

Измерение в состоянии покоя «Обрыв цепи»

Примечание: Для большей точности при измерении напряжения батареи батарея должна быть в состоянии «разомкнутой цепи» (в состоянии покоя или «покоя»).Это означает, что аккумулятор НЕ должен находиться под нагрузкой и НЕ должен заряжаться. Чтобы быть в некоторой степени точным, аккумулятор должен находиться в таком состоянии в течение часа или двух перед измерением, а для более точного измерения вы должны подождать от 6 часов до 24 часов.

Зависимость напряжения аккумулятора от температуры

Примечание: Напряжение батареи зависит от температуры. Фактически, хорошие зарядные системы (альтернативные энергосистемы) имеют встроенную температурную компенсацию. Данные о напряжении в таблице ниже указаны производителем.листовые листы (близость к комнатной температуре).

Наконечник для ареометра

Примечание: При измерении удельного веса (залитые / мокрые батареи глубокого цикла) при отборе пробы из батареи сначала наполните и слейте воду из ареометра несколько раз, прежде чем останавливаться после измерения.

Держите уровень заряда выше 50%

Примечание: Для увеличения срока службы батарейки должны оставаться в зеленой зоне (40% или более SOC). Случайные провалы в желтом цвете могут не быть вредными, но постоянные разряды до этого уровня значительно сократят срок службы батареи.Вообще говоря, чем меньше вы разряжаете аккумулятор перед подзарядкой, тем дольше он прослужит. Большинство систем, работающих на альтернативных источниках энергии, рассчитаны на поддержание уровня заряда батарей не менее 50% или выше.

Это НЕ напряжение зарядки

Примечание: 100% напряжение НЕ является рекомендуемым зарядным напряжением (которое будет выше и многоступенчатым). См. Рекомендации производителя аккумулятора относительно зарядки.

«Умное» зарядное устройство на 12 В с очень высоким рейтингом:
((Самое популярное зарядное устройство на amzn))

ТАБЛИЦА ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА

Напряжение холостого хода или удельный вес на элемент

Загрузить полноразмерный PDF (состояние заряда аккумулятора)

Если вы точно знаете свой аккумулятор, вы можете найти соответствующую информацию о напряжении на их веб-сайте.Но приведенная выше диаграмма дает общее представление о состоянии заряда.

(Эта статья была обновлена ​​с момента ее первоначальной публикации)

.

Аккумулятор и зарядка | Документы Microsoft

  • 27 минут на чтение

В этой статье

Зарядка аккумулятора для пользователя

В этом разделе приведены рекомендации по аккумуляторной батарее и зарядке в Windows 10. Все устройства под управлением Windows заряжаются одинаково независимо от форм-фактора, набора инструкций или архитектуры платформы.В результате пользователи получают стабильный и качественный опыт зарядки аккумулятора.

  1. Зарядка всегда происходит при подключении к зарядному устройству.

    За исключением случаев отказа аккумулятора, устройство под управлением Windows всегда может заряжать аккумулятор, когда оно подключено к зарядному устройству.

  2. Windows всегда может загрузиться при подключении к зарядному устройству.

    • Windows 10 для выпусков для настольных ПК (Home, Pro, Enterprise и Education):

      Если устройство находится в S5 (состоянии выключения), оно всегда может загрузиться в Windows при подключении к зарядному устройству, независимо от уровня заряда аккумулятора и наличия аккумулятора, если аккумулятор съемный.

    • Windows 10 Mobile:

      Батарея должна присутствовать и иметь достаточный уровень заряда для загрузки системы.

  3. Аппаратное обеспечение автономно управляет зарядкой.

    Аппаратное обеспечение заряжает аккумулятор устройства, не требуя прошивки, Windows, драйверов или другого программного обеспечения, работающего на основном процессоре (ах). Это требование применимо только к Windows 10 для настольных систем. Системам Windows 10 Mobile может потребоваться поддержка приложения для зарядки UEFI и / или других программных компонентов для зарядки аккумулятора.

  4. Зарядка прекращается автоматически, когда аккумулятор полностью заряжен или возникает неисправность.

    Оборудование автоматически прекращает зарядку, когда аккумулятор полностью заряжен. Это делается без необходимости прошивки, Windows, драйверов или другого программного обеспечения, работающего на основном процессоре (ах). В случае неисправности аккумулятора или перегрева зарядка также автоматически прекращается.

Зарядка происходит при подключении к зарядному устройству

Пользователи ожидают, что их устройство будет заряжаться всякий раз, когда оно подключено к зарядному устройству.Таким образом, оборудование должно всегда пытаться зарядить аккумулятор всякий раз, когда устройство подключено к зарядному устройству, независимо от состояния питания. Это ожидание справедливо для всех состояний питания, включая активное (S0), спящий (S3), спящий режим (S4), выключение (S5), полное отключение (G2 / G3) и S0 в режиме ожидания. Зарядка может прекратиться после полной зарядки аккумулятора или при возникновении неисправности.

Мы не рекомендуем конструкцию, которая заряжает аккумулятор с пониженной скоростью, когда Windows или микропрограмма не загружена или не запущена.Например, аккумулятор может заряжаться медленнее, когда система полностью выключена и подключена к зарядному устройству, и заряжаться быстрее, когда устройство загружается, а встроенное ПО ACPI может использоваться для периодического мониторинга аккумулятора.

Наконец, конструкция может заряжать аккумулятор с меньшей скоростью, когда система находится в тепловом состоянии. В этом случае нагрев может быть уменьшен за счет замедления или полного отказа от зарядки аккумулятора. Температурные условия - исключение в любой хорошей конструкции системы.

Windows всегда загружается при подключении к сети переменного тока

  • Windows 10 для настольных версий

    Пользователи ожидают, что они могут сразу загрузиться и использовать свое устройство, когда оно подключено к зарядному устройству. Таким образом, устройство должно всегда загружаться и быть полностью готовым к использованию при подключении к сети переменного тока. Это справедливо независимо от уровня заряда аккумулятора, состояния аккумулятора / зарядного устройства и наличия аккумулятора (если аккумулятор съемный).

    Если устройству требуется минимальная емкость аккумулятора для загрузки прошивки и Windows, аппаратное обеспечение должно гарантировать, что емкость аккумулятора всегда резервируется платформой.Зарезервированная емкость аккумулятора не должна открываться Windows.

  • Windows 10 Mobile

    Когда система подключена к источнику переменного тока и в ней присутствует аккумулятор, система должна попытаться загрузить операционную систему, пока аккумулятор имеет достаточно заряда для питания системы во время процесса загрузки.

Аппаратное обеспечение автономно управляет зарядкой

Как указано выше, пользователи ожидают, что их устройство будет заряжаться, когда оно подключено к зарядному устройству.В результате аппаратное обеспечение должно заряжать аккумулятор, не требуя прошивки, Windows, драйверов или другого программного обеспечения, работающего на основном процессоре (ах), поскольку один или несколько из этих компонентов могут не работать или могут находиться в состоянии сбоя в любой момент времени. . Это требование применимо только к Windows 10 для настольных систем. Системам Windows 10 Mobile может потребоваться поддержка приложения для зарядки UEFI и / или других программных компонентов для зарядки аккумулятора.

Зарядка прекращается автоматически при полной зарядке или при возникновении неисправности

Оборудование автоматически прекращает зарядку, когда аккумулятор полностью заряжен или в случае возникновения неисправности.Как и при зарядке, это должно выполняться без необходимости прошивки, Windows, драйверов или другого программного обеспечения, работающего на основном процессоре (ах). Кроме того, оборудование должно соответствовать всем нормативным требованиям безопасности батарей.

Индикаторы питания и зарядки

Windows предоставляет источник питания и индикатор состояния батареи с помощью значков, которые пользователь может видеть в нескольких местах. Места включают значок батареи на панели задач и экран блокировки.

Устройство также может иметь физический индикатор, например светодиод, указывающий состояние зарядки.Этот показатель не должен иметь большого влияния на энергопотребление.

Значки питания и зарядки Windows

Windows отображает источник питания и состояние зарядки в трех местах:

  • На экране блокировки:

    Windows отображает значок батареи с источником питания и состоянием заряда.

  • Панель задач рабочего стола (Windows 10 только для настольных версий):

    Windows отображает значок батареи с источником питания и состоянием заряда.Когда пользователь щелкает значок батареи, он может просматривать такую ​​информацию, как оставшаяся емкость, расчетное оставшееся время и сведения о батареях (если они оснащены несколькими батареями).

  • Строка состояния (только для мобильных устройств):

    Windows отображает значок батареи с источником питания и состоянием заряда. Когда пользователь смахивает вниз от верхнего края экрана, чтобы развернуть центр действий, он может увидеть фактический процент заряда батареи.

  • Настройки энергосбережения:

    На странице настроек режима энергосбережения (Настройки -> Система -> Экономия заряда) Windows отображает общий процент заряда батареи, состояние батареи (Зарядка vs.Разряд) и расчетное оставшееся время до зарядки / разрядки.

Для платформ, поддерживающих S0 Idle, если дисплей виден, Windows на короткое время включает дисплей, когда система подключена к зарядному устройству или отключена от него, чтобы уведомить пользователя об изменении источника питания.

Индикаторы зарядки оборудования платформы

Значки, встроенные в Windows, относятся только к сценариям, в которых Windows работает и дисплей виден пользователю. Однако экранные индикаторы не видны, когда система выключена или в состоянии ожидания S0, когда дисплей выключен.Поскольку пользователь не может видеть визуальные подсказки на экране, платформа может включать в себя индикатор физической зарядки, указывающий на наличие питания.

В следующем разделе представлены наши рекомендации по внедрению клавиатур и мышей / сенсорных панелей на платформах S0 Idle с решениями для стыковки. В этом разделе также рассказывается о проблемах и принципах, а также о возможных решениях. Оба возможных решения применимы к мобильным и стационарным докам с питанием от кондиционера.

Открытие подсистемы питания и зарядки для Windows

Каждое мобильное устройство под управлением Windows включает в себя одну или несколько батарей и источник питания, например адаптер переменного тока.Информация из этих подсистем передает пользователю статус управления питанием. Состояние включает в себя оставшуюся емкость аккумулятора в любое время, состояние адаптера переменного тока и зарядки аккумулятора, а также приблизительное оставшееся время работы аккумулятора. Информация о подсистеме питания отображается в индикаторе батареи Windows и других диагностических утилитах управления питанием.

В следующем разделе представлены наши рекомендации по внедрению клавиатур и мышей / сенсорных панелей на платформах S0 Idle с решениями для стыковки. В этом разделе также рассказывается о проблемах и принципах, а также о возможных решениях.Оба возможных решения применимы к мобильным и стационарным докам с питанием от кондиционера.

Типовая топология оборудования подсистемы питания

Обычно Windows предполагает одну из двух аппаратных топологий для подсистемы питания и зарядки.

На следующем рисунке показана первая топология, в которой используется встроенный контроллер платформы, который является обычным для существующих устройств под управлением Windows. Встроенный контроллер выполняет несколько функций в мобильном устройстве, включая управление источником питания, управление зарядом аккумулятора, обнаружение кнопки / переключателя питания и ввод с клавиатуры и мыши, совместимых с PS / 2.Встроенный контроллер обычно подключается к микросхеме ядра через шину Low Pin Count (LPC). Windows запрашивает информацию о подсистеме питания и получает уведомление через интерфейс встроенного контроллера ACPI.

На следующем рисунке показана вторая топология, в которой используются контроллер заряда аккумулятора и датчик уровня топлива, подключенные непосредственно к кремнию ядра платформы через легкую периферийную шину, такую ​​как I²C. В этой конфигурации Windows запрашивает и получает уведомление об изменениях в подсистеме питания через связь по шине I²C.Вместо использования драйвера устройства для аккумулятора или подсистемы зарядки среда метода управления ACPI расширена за счет поддержки простой периферийной рабочей области (SPB). Рабочая область SPB позволяет коду метода управления ACPI обмениваться данными с контроллером заряда аккумулятора и компонентами датчика уровня топлива, подключенными к кремнию ядра через I²C.

Драйвер батареи и подсистемы питания модели

Windows

отличается надежной батареей и моделью драйвера устройства подсистемы питания.Информация об управлении питанием передается диспетчеру питания Windows через драйвер устройства батареи, затем объединяется и предоставляется пользовательскому интерфейсу Windows через пакеты IRP устройства батареи и набор программных API управления питанием.

Модель драйвера батареи - это модель порта / минипорта, то есть модель батареи и интерфейсы определены таким образом, что новые типы батареи могут быть доступны через минипорт. Однако на практике есть только два минипорта, которые имеют сколько-нибудь значимое применение в экосистеме Windows - драйвер минипорта батареи, поддерживающий батареи с методом управления ACPI, и драйвер минипорта батареи HID для устройств бесперебойного питания (ИБП) с подключением через USB.

Ожидается, что все ПК будут открывать батареи и подсистему зарядки через интерфейс метода управления ACPI. Интерфейс минипорта аккумулятора не следует использовать для подсистем зарядки аккумуляторов на платформе. Существуют определенные в спецификации ACPI методы управления, которые позволяют Windows запрашивать информацию и состояние батареи. Точно так же существует управляемая событиями модель, позволяющая аппаратной платформе уведомлять Windows об изменениях батареи и источника питания, например о переходе с переменного тока на питание от батареи.

Статус опроса

Диспетчер питания Windows периодически запрашивает информацию о состоянии батареи, включая оставшуюся емкость заряда и текущую скорость разряда. Этот запрос исходит от диспетчера питания, компонента пользовательского интерфейса более высокого уровня или приложения. Диспетчер питания превращает запрос в пакет запроса ввода-вывода (IRP) для аккумуляторных устройств. Когда батарея выставляется через интерфейс метода управления ACPI, драйвер батареи метода управления (cmbatt.sys) выполняет соответствующие методы управления ACPI. В случае информации о состоянии выполняется метод _BST (состояние батареи).

Метод _BST требует, чтобы встроенное ПО ACPI получило текущую информацию от подсистемы питания, а затем упаковало эту информацию в буфер с форматом, указанным в спецификации ACPI. Конкретный код, необходимый для доступа к состоянию батареи либо от встроенного контроллера, либо от зарядного устройства, подключенного через I²C, содержится во встроенном ПО ACPI и является частью кода, составляющего метод _BST.Конечный результат метода _BST - это буфер необходимой информации, который возвращается драйверу батареи метода управления. Драйвер батареи метода управления наконец преобразует буфер в формат, требуемый драйвером батареи и диспетчером питания Windows.

Уведомления об изменении состояния

Подсистема питания и аккумулятора будет генерировать несколько уведомлений в Windows об изменениях состояния, включая переходы с переменного тока на питание от аккумулятора. Опрос Windows для этих изменений состояния непрактичен, учитывая высокую частоту, с которой может потребоваться опрос.Следовательно, аппаратная платформа должна использовать модель, управляемую событиями, для уведомления Windows о значительных изменениях состояния батареи.

При изменении состояния батареи, включая оставшуюся емкость или состояние зарядки, микропрограмма ACPI выдает уведомление (0x80) на устройство батареи метода управления. Затем драйвер батареи метода управления Windows оценивает метод _BST и возвращает обновленную информацию диспетчеру питания.

При изменении статических данных батареи, включая последнюю полную емкость заряда, расчетную емкость и количество циклов, встроенное ПО ACPI выдает уведомление (0x81) на устройство батареи метода управления.Затем драйвер батареи метода управления Windows оценивает метод _BIX и возвращает обновленную информацию диспетчеру питания.

Платформа прерывает среду микропрограмм ACPI через прерывание управления системой (SCI) в случае платформы, оснащенной встроенным контроллером, и через GPIO в случае платформ с аппаратным обеспечением подсистемы батарей, подключенным непосредственно к основному кристаллу.

Работа ACPI со встроенным контроллером

Платформы

, аккумулятор и подсистема питания которых подключены к типичному встроенному контроллеру, используют рабочую область встроенного контроллера ACPI для облегчения связи между средой метода управления ACPI и оборудованием платформы.

Прошивка ACPI должна определять встроенный контроллер в пространстве имен ACPI, как описано в разделе 12.11.1 спецификации ACPI, включая:

  • Узел Device () для встроенного контроллера.
  • Объект _HID, указывающий, что устройство является встроенным контроллером.
  • Объект _CRS для обозначения ресурсов ввода-вывода для встроенного контроллера.
  • Объект _GPE, определяющий SCI для встроенного контроллера.
  • Операционная область, описывающая информацию, содержащуюся во встроенном контроллере, к которой может получить доступ другой код метода управления ACPI в пространстве имен, включая состояние батареи и методы информации.

Полная информация описана в разделе 12 спецификации ACPI.

Доступ к информации о батарее из встроенного контроллера

Метод управления ACPI получает доступ к информации от встроенного контроллера, считывая значения, описанные в рабочей области встроенного контроллера.

Уведомление операционной системы об изменении состояния батареи

Когда встроенный контроллер обнаруживает изменение состояния батареи, включая изменение состояния зарядки или оставшейся емкости, как указано в _BTP, встроенный контроллер генерирует SCI и устанавливает бит SCI_EVT в регистре команд состояния встроенного контроллера (EC_SC).Драйвер Windows ACPI будет взаимодействовать со встроенным контроллером и выдавать команду запроса (QR_EC), чтобы запросить конкретную информацию об отправляемом уведомлении. Затем встроенный контроллер устанавливает значение байта, соответствующее выполняемому методу _QXX. Например, встроенный контроллер и встроенное ПО ACPI могут определять значение 0x33 как обновление информации о состоянии батареи. Когда встроенный контроллер устанавливает значение 0x33 в качестве уведомления, драйвер ACPI выполнит метод _QXX.Содержимое метода _QXX обычно будет Notify (0x80) на устройстве батареи метода управления в пространстве имен.

Работа ACPI с подключенной системой зарядки I²C

Платформы

также могут подключать свои батареи и подсистему питания к базовому набору микросхем через маломощную последовательную шину, такую ​​как I²C. В этих проектах рабочая область ACPI GenericSerialBus используется для связи между методами управления ACPI и аппаратным обеспечением подсистемы аккумуляторов. Подключение оборудования подсистемы батареи к прерыванию GPIO позволяет выполнять методы управления ACPI при изменении состояния батареи.

Когда аккумуляторная батарея и оборудование подсистемы питания подключены через I²C, прошивка ACPI должна определять:

  • Узел Device () для устройства контроллера GPIO, к которому подключено прерывание I²C, включая:

    • _HID Объект, описывающий идентификатор оборудования контроллера GPIO.
    • _CSR Объект, описывающий прерывания и аппаратные ресурсы контроллера GPIO.
    • _AEI объект, который отображает одну или несколько линий GPIO на выполнение метода события ACPI.Это позволяет выполнять методы ACPI в ответ на прерывания линии GPIO.
  • Узел Device () для контроллера I²C, к которому подключены датчик уровня заряда аккумулятора и оборудование для зарядки, в том числе:

    • Объекты _HID и _CSR, описывающие идентификатор оборудования и ресурсы контроллера I²C.
    • Область работы GenericSerialBus в рамках устройства I²C, описывающая регистры виртуальных команд для устройства I²C.
    • Определения полей в регионе работы GenericSerialBus.Определения полей позволяют коду ASL вне устройства I²C обращаться к виртуальным регистрам команд для устройства I²C.

Описание контроллера GPIO и сопоставление линий GPIO с событиями ACPI позволяет выполнять методы управления состоянием батареи и уведомления при возникновении прерывания GPIO от устройства I²C. Описание рабочей области GenericSerialBus позволяет коду ACPI для состояния батареи обмениваться данными по шине I²C и считывать регистры и информацию с указателя уровня заряда батареи и подсистемы зарядки.

Доступ к информации об аккумуляторе из системы зарядки

Состояние батареи может быть выполнено методами управления ACPI путем отправки и получения команд по шине I²C, к которой подключено оборудование подсистемы батареи. Код метода управления, поддерживающий методы статической информации о состоянии и батарее, считывает и записывает данные из рабочих областей GenericSerialBus, описанных в пространстве имен ACPI. Код метода управления считывает данные с датчика уровня топлива или статическую информацию о емкости аккумулятора и счетчиках циклов по шине I²C через рабочую область GenericSerialBus.

Уведомление Windows об изменении состояния батареи

Аппаратное обеспечение аккумуляторной подсистемы может сгенерировать прерывание, когда состояние изменяется, и прерывание физически подключено к линии GPIO на основном кристалле. Линия GPIO может быть сопоставлена ​​с выполнением определенного метода управления с помощью объекта _AEI в контроллере GPIO, описанном в ACPI. Когда происходит прерывание GPIO, подсистема Windows ACPI запускает метод, связанный с конкретной линией GPIO, который, в свою очередь, может выполнить Notify () на устройстве с батареей метода управления, заставляя Windows повторно оценивать методы состояния и статической информации для обновления заряд батареи.

Реализация ACPI объекта электроснабжения

Прошивка ACPI должна реализовывать устройство источника питания ACPI. Этот объект должен сообщать о себе с идентификатором оборудования (_HID) "ACPI0003". Этот объект также должен реализовывать метод ACPI _PSR (Power Source). Этот метод возвращает состояние источника питания и сообщает, находится ли источник питания в настоящее время в сети (питание переменного тока) или в автономном режиме (питание от батареи). Все входные источники питания для системы должны быть мультиплексированы с помощью одного метода _PSR.Например, _PSR должен передаваться онлайн, если система запитана через цилиндрический разъем постоянного тока или отдельный разъем док-станции. Не используйте несколько источников питания ACPI.

Метод _PSR должен предоставлять отчеты в режиме онлайн (питание переменного тока) только тогда, когда система подключена к электросети. При изменении состояния _PSR платформа должна генерировать прерывание и уведомление (0x80) на устройстве в пространстве имен ACPI. Это должно быть выполнено сразу после того, как платформа обнаружит изменение физического состояния.

Реализация ACPI статической информации батареи

Встроенное ПО ACPI должно реализовывать метод ACPI _BIX для каждой батареи, который предоставляет статическую информацию о батарее, включая расчетную емкость, количество циклов и серийный номер.Таблица ниже расширяет определения полей, описанных в спецификации ACPI, и перечисляет специфичные для Windows требования к этой информации.

Поле Описание Требования для Windows
Редакция Обозначает версию _BIX Должен быть установлен на 0x0
Блок питания Определяет единицы, сообщаемые оборудованием. Либо: MA / MAh или mW / mWh. Должен быть установлен на 0x0, чтобы указать, что единицы измерения - мВт / мВтч
Расчетная мощность Указывает исходную емкость аккумулятора в мВтч Должно быть установлено точное значение и не может быть 0x0 или 0xFFFFFFFF
Последняя полная зарядка Показывает текущую полную емкость аккумулятора

Должно быть установлено точное значение и не может быть 0x0 или 0xFFFFFFFF

Это значение должно обновляться каждый раз, когда увеличивается счетчик циклов.

Аккумуляторная техника Указывает, является ли батарея аккумуляторной или одноразовой. Необходимо установить в 0x1, чтобы указать, что батарея перезаряжаемая
Расчетное напряжение Указывает расчетное напряжение аккумулятора

Должно быть установлено на расчетное напряжение новой аккумуляторной батареи в мВ.

Не может быть установлено в 0x0 или 0xFFFFFFFF.

Расчетная мощность предупреждения Указывает, что уровень предупреждения о низком уровне заряда батареи предоставляется изготовителем. Это значение игнорируется Windows.
Мощность низкая Указывает критический уровень заряда батареи, при котором Windows должна немедленно выключиться или перейти в спящий режим, прежде чем система выключится. Необходимо установить значение от 0x0 до 5% от расчетной емкости батареи.
Уровень детализации емкости аккумулятора 1 Указывает минимальную величину оставшегося изменения заряда, которое может быть обнаружено оборудованием, между значениями «Проектная мощность - предупреждение» и «Расчетная мощность - низкая». Должно быть установлено значение не более 1% от расчетной емкости батареи.
Уровень детализации емкости аккумулятора 2 Указывает минимальную величину оставшегося изменения заряда, которое может быть обнаружено оборудованием между последней полной зарядкой и предупреждением о расчетной емкости. Должно быть установлено значение не более 75 мВт (примерно 0,25% от 25 Втч батареи), что составляет (1/400) расчетной емкости батареи.
Счетчик циклов Указывает количество циклов батареи. Должно быть установлено значение больше 0x0. Не может быть установлено в 0xFFFFFFFF.
Точность измерения Указывает на точность измерения емкости аккумулятора. Должен быть установлен на 95 000 или лучше, что означает точность 95% или лучше.
Максимальное время выборки Максимально поддерживаемое время выборки между двумя последовательными оценками _BST, которые покажут разницу в оставшейся емкости. Нет особых требований.
Мин. Время выборки Минимальное поддерживаемое время выборки между двумя последовательными оценками _BST, которые покажут разницу в оставшейся емкости Нет особых требований.
Максимальный интервал усреднения Максимальный интервал усреднения в миллисекундах, поддерживаемый датчиком уровня заряда аккумулятора. Нет особых требований.
Мин. Интервал усреднения Минимальный интервал усреднения в миллисекундах, поддерживаемый датчиком уровня заряда аккумулятора. Нет особых требований.
Номер модели Номер модели аккумулятора, предоставленный производителем оригинального оборудования: Не может быть NULL.
Серийный номер Серийный номер аккумулятора, предоставленного производителем оборудования Не может быть NULL.
Тип батареи Информация о типе аккумуляторной батареи, предоставляемая изготовителем оборудования Нет особых требований.
Информация для изготовителей оборудования Информация, предоставленная изготовителями оборудования Нет особых требований.

Реализация ACPI информации о состоянии батареи в реальном времени

Микропрограммное обеспечение ACPI должно реализовывать метод ACPI _BST для каждой батареи, который предоставляет информацию о состоянии батареи в реальном времени, включая оставшуюся емкость и текущую скорость разряда. Таблица ниже расширяет определения полей, описанных в спецификации ACPI, и перечисляет специфичные для Windows требования к этой информации.

Поле Описание Требования для Windows
Состояние батареи Указывает, заряжается ли аккумулятор в данный момент, разряжается или находится в критическом состоянии. Состояние аккумулятора должно сообщать о зарядке, только если аккумулятор заряжается. Аналогично, состояние батареи ДОЛЖНО сообщать о разряде, только если батарея разряжается. Батарея, которая не заряжается и не разряжается, не должна сообщать ни бита.
Уровень заряда батареи Показывает текущую скорость разряда в мВт из батареи.

Должно быть больше 0x0 и меньше 0xFFFFFFFF.

Должен быть точным в пределах значения точности измерения в _BIX.

Оставшаяся емкость аккумулятора Указывает оставшуюся емкость аккумулятора в мВтч.

Должно быть больше 0x0 и меньше 0xFFFFFFFF.

Должен быть точным в пределах значения точности измерения в _BIX

Текущее напряжение батареи Указывает текущее напряжение на клеммах аккумулятора. Должно быть между значением от 0x0 до 0xFFFFFFFF в мВ.

При изменении каких-либо данных в _BST платформа должна сгенерировать прерывание и уведомление (0x80) на аккумуляторном устройстве в пространстве имен ACPI.Это должно быть выполнено сразу после того, как платформа обнаружит изменение физического состояния. Это включает в себя любые изменения в поле состояния батареи для битов зарядки (например, Bit0) или разрядки (например, Bit1).

Кроме того, платформа должна реализовывать метод _BTP-Battery Trip Point-метод. _BTP позволяет Windows указать порог оставшейся емкости, при превышении которого платформа должна генерировать прерывание и уведомление (0x80) на аккумуляторном устройстве в пространстве имен ACPI. Метод _BTP предотвращает необходимость периодического опроса аккумулятора Windows.

Методы управления аккумулятором

Спецификация ACPI предоставляет методы управления, зависящие от устройства и операционной системы, посредством метода, зависящего от устройства, или метода управления _DSM. _DSM описан в разделе 9.14.1 спецификации ACPI.

Windows поддерживает следующие методы _DSM для устройств с батарейным питанием.

Направление скорости теплового заряда

Поле Значение Описание
UUID 4c2067e3-887d-475c-9720-4af1d3ed602e GUID, указывающий на расширение поддержки драйвера батареи метода управления Windows
Идентификатор редакции 0x0 Первая редакция этой возможности
Индекс функции 0x1 Комплект дроссельной заслонки заряда аккумулятора
Аргументы Температурный предел

Целочисленное значение от 0 до 100, указывающее предел теплового заряда.

Значение 40% означает, что аккумулятор должен заряжаться на 40% от максимальной скорости.

Значение 0% указывает, что зарядка аккумулятора должна быть остановлена ​​до повторного вызова этого метода.

Возвращаемое значение Нет н / д

Аккумулятор, обслуживаемый пользователем

Поле Значение Описание
UUID 4c2067e3-887d-475c-9720-4af1d3ed602e GUID, указывающий на расширение поддержки драйвера батареи метода управления Windows
Идентификатор редакции 0x0 Первая редакция этой возможности
Индекс функции 0x2 Указывает, что этот _DSM предназначен для OSPM, чтобы определить, подлежит ли батарейное устройство обслуживанию пользователем или нет.
Аргументы Нет Аргументы не требуются.
Возвращаемое значение Пакет, содержащий одно целое число.

0x0, если батарея не обслуживается пользователем и не может быть заменена конечным пользователем или может быть заменена конечным пользователем с помощью дополнительных инструментов.

0x1, если аккумулятор может быть заменен конечным пользователем без дополнительных инструментов.

Требуется сторожевой таймер зарядки

Поле Значение Описание
UUID 4c2067e3-887d-475c-9720-4af1d3ed602e GUID, указывающий на расширение поддержки драйвера батареи метода управления Windows
Идентификатор редакции 0x0 Первая редакция этой возможности
Индекс функции 0x3 Указывает, что этот _DSM предназначен для OSPM, чтобы определить, требует ли батарея метода управления периодического сброса сторожевого таймера для поддержания сильноточной зарядки и периода, в течение которого сторожевой таймер должен быть сброшен.
Аргументы Нет Аргументы не требуются.
Возвращаемое значение Пакет, содержащий одно целое число. 0x0, если батарея не требует обслуживания сторожевым таймером.

Значения, включая 0x0000001e и 0x12C, указывают максимальный интервал опроса в секундах.

Все остальные значения игнорируются и обрабатываются как 0x0, и сброс сторожевого таймера не требуется.

Если задан допустимый интервал сторожевого таймера, Windows будет выполнять метод _BST с интервалом, не превышающим заданное значение сторожевого таймера, всякий раз, когда значение BatteryState в методе _BST установлено на зарядку.

Динамическое обновление этого значения не поддерживается.

Драйверы минипорта батарей сторонних производителей

В Windows 10 OEM-производители и IHV могут разрабатывать собственные драйверы минипорта батареи сторонних производителей, чтобы заменить драйвер Microsoft cmbatt.sys и напрямую взаимодействовать с оборудованием батареи. Образец драйвера батареи предоставляется Microsoft на GitHub и как часть набора образцов WDK.

USB-зарядка (Windows 10 для настольных версий)

Microsoft осознает ценность предоставления возможности поддержки зарядки мобильного устройства через USB.Благодаря усилиям по стандартизации, таким как переход ЕС к стандартизации зарядных устройств для мобильных телефонов, зарядные устройства USB стали широко доступны и работают с широким спектром устройств, включая телефоны с Windows, MP3-плееры, устройства GNSS и т. Д. Microsoft понимает ценность предложения одного зарядного устройства, которое может использоваться для зарядки нескольких устройств, включая устройство под управлением Windows. Кроме того, учитывая широкую отраслевую поддержку зарядки через USB, есть дополнительные преимущества, которые снижают затраты и воздействие на окружающую среду.

Начиная с Windows 8, мобильное устройство могло питаться и / или заряжаться через USB при условии, что выполняются требования к зарядке аккумулятора, изложенные ниже.Кроме того, существует ряд требований, связанных с USB, которые должны быть выполнены для обеспечения качественного взаимодействия с пользователем.

  1. Питание / зарядка через USB должны быть полностью реализованы во встроенном ПО платформы. Для поддержки не требуется операционная система, драйвер или приложение.

  2. Устройство НЕ ДОЛЖНО выполнять перечисление при подключении к другому устройству. В результате устройство не будет заряжаться при подключении к стандартному USB-порту ПК, так как эти порты по умолчанию ограничены до 500 мА.Единственное исключение - когда этот порт используется для отладки и для начального программирования заводской прошивки.

  3. Устройство поддерживает зарядку через специальный USB-порт для зарядки. Устройство должно заряжаться при подключении к зарядному устройству, которое соответствует спецификации USB-зарядки аккумулятора версии 1.2. Устройство не должно потреблять более 1,5 А в соответствии со стандартами зарядки при подключении к стандартному зарядному устройству USB. OEM может выбрать поддержку более высоких уровней тока при соблюдении следующих условий:

    • Устройство автоматически определяет тип зарядного устройства и заряжается с соответствующей скоростью для конкретного типа зарядного устройства.
    • Устройство и зарядное устройство соответствуют всем применимым стандартам по электротехнике и безопасности.
    • Производитель поставляет зарядное устройство и соответствующий кабель вместе с устройством.
  4. USB-зарядка поддерживается либо через стандартную розетку micro-AB, USB-C (рекомендуется), либо через фирменный разъем док-станции. Розетки micro-B НЕ допускаются на устройстве. При использовании проприетарного разъема для док-станции изготовитель оборудования должен поставлять с устройством соответствующий кабель для зарядки от стандартного зарядного устройства USB.

  5. Если реализован порт micro-AB, устройство должно автоматически определять тип кабеля, конфигурацию и принимать на себя соответствующую роль. Если вставлен штекер micro-B, а отладка на порту не включена, следует взять на себя роль зарядного устройства. Если вставлен штекер micro-B и на порту включена отладка, следует взять на себя роль отладки (т.е. зарядка не поддерживается). Если вставлен штекер micro-A, роль хоста USB предполагается, когда подключенные USB-устройства распознаются Windows.

  6. Если порт micro-AB также функционирует как порт отладки, устройство должно предоставлять средства через встроенное ПО для переключения между зарядным устройством и ролью отладки. В настройках по умолчанию, поставляемых конечному пользователю, отладка должна быть ОТКЛЮЧЕНА.

  7. Если порт micro-AB также функционирует как порт отладки, устройство должно обеспечивать альтернативный путь входного питания через специальный цилиндрический соединитель или собственный соединитель док-станции.

USB-зарядка (Windows 10 Mobile)

См. Раздел USB в руководстве по разработке оборудования для Windows Phone.

Контрольные списки разработчика и исполнителя платформы

Вы можете использовать следующие контрольные списки для проверки соответствия конструкции платформы и микропрограммного обеспечения системы требованиям к батарее и подсистеме зарядки.

Подсистема аккумулятора и контрольный список внедрения прошивки ACPI

Разработчики системы должны убедиться, что они выполнили следующие задачи в своей прошивке ACPI, чтобы обеспечить правильную отправку информации о батарее и подсистеме питания в Windows:

  • Добавьте объект Device () для каждого аккумуляторного устройства в пространстве имен ACPI.

  • Каждое аккумуляторное устройство должно обеспечивать следующие методы и объекты контроля:

    • _HID со значением PNP0C0A.

    • _BIX-Информация о батарее расширена:

      Передает статическую информацию о батарее, включая последнюю полную емкость заряда, расчетную емкость и количество циклов.

    • _BST-Состояние батареи:

      Показывает текущее состояние батареи, включая оставшуюся емкость, скорость разряда и состояние зарядки.

    • _BTP-Точка отключения батареи:

      Включает модель состояния батареи, управляемую событиями, для сокращения периодической работы по опросу. _BTP позволяет Windows указать порог оставшейся емкости заряда, при котором платформа должна выдавать уведомление (0x80) на аккумуляторном устройстве, чтобы запросить Windows на обновление информации о состоянии аккумулятора.

    • _STA-Общий статус:

      Позволяет Windows узнать, присутствует ли батарея в устройстве, где она может быть съемной или где может быть батарея в портативной док-станции.

  • Добавьте один объект Device () для адаптера переменного тока / источника питания в пространство имен ACPI.

  • Устройство источника питания должно обеспечивать следующие методы и объекты управления:

    • _HID со значением ACPI0003

    • _PSR-Источник питания:

      Сообщает, находится ли источник питания в настоящий момент в сети (питание переменного тока) или в автономном режиме (питание от батареи). Все источники входного питания для устройства должны быть мультиплексированы методом _PSR.Например, _PSR должен передаваться в оперативный режим, если устройство питается через цилиндрический разъем постоянного тока или отдельный разъем док-станции. Не используйте несколько источников питания ACPI.

  • Метод _BIX должен поддерживать поля и ограничения, описанные в статической информации батареи выше:

    • Поле Revision должно быть установлено в 0x0.
    • Поле Power Unit должно иметь значение 0x0.
    • Расчетная емкость и Последняя полная зарядка Значения должны быть установлены на точные значения от батареи и подсистемы зарядки, а не равны 0xFFFFFFFF или 0x00000000.
    • Поле Battery Technology должно быть установлено в 0x1.
    • Поле Design Voltage должно быть установлено точно и не равно 0x00000000 или 0xFFFFFFFF.
    • Для Design Capacity Low должно быть установлено минимальное значение, необходимое для перехода в спящий режим или выключения системы из полностью включенного состояния.
    • Гранулярность емкости батареи 1 Поля и Уровень детализации емкости 2 должны быть установлены на значение не более 1% от расчетной емкости батареи.
    • Поле Cycle Count должно быть точно заполнено из подсистемы батареи.
    • В поле Точность измерения должно быть установлено значение 80 000d или выше.
    • Поля «Номер модели » и «Серийный номер » не должны быть установлены в NULL.
  • Предоставляет метод _BST, который позволяет Windows опрашивать состояние батареи в реальном времени. Все поля в методе _BST должны динамически возвращаться из базовой подсистемы питания и зарядки аккумулятора.Их точность должна быть в пределах значения точности измерения в методе _BIX.

  • Предоставьте метод _BTP, который позволяет Windows указать порог оставшейся емкости заряда, при достижении которого платформа прерывает работу Windows с уведомлением (0x80) на аккумуляторном устройстве.

  • Убедитесь, что уведомление (0x80) выдается только в ответ на изменение состояния батареи или отключение ограничения емкости заряда _BTP. Не выполняйте периодически уведомление (0x80).

  • Когда уровень заряда батареи достигает значения, указанного в _BIX.DesignCapacityofLow, платформа должна генерировать уведомление (0x80) на устройстве батареи метода управления.

  • Для систем с несколькими батареями полностью внедрите батарейное устройство метода управления для каждой батареи.

    • Первая батарея в пространстве имен должна быть основной батареей системы, чтобы помогать в целях отладки.
  • Реализуйте метод _DSM под каждым аккумуляторным устройством, чтобы указать, может ли аккумулятор обслуживаться пользователем.

  • Реализуйте метод _DSM, если во время зарядки требуется периодический сброс сторожевого таймера и Windows гарантирует периодическое выполнение метода _BST в этом окне опроса.

  • Внедрите метод _DSM, если для тепловой модели платформы требуется управление скоростью заряда аккумулятора.

.

Смотрите также