Σχετικά με τη μπαταρία και την φόρτισή της

[gtbike]

1) ΣΥΣΤΗΜΑ ΦΟΡΤΙΣΗΣ

Το σύστημα φόρτισης λειτουργεί μόνο όταν λειτουργεί ο κινητήρας.
Μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια ένα μέρος της μηχανικής ενέργειας του κινητήρα, έτσι ώστε να λειτουργούν το ηλεκτρικό και το ηλεκτρονικό σύστημα του οχήματος. Μερικές από τις βασικές λειτουργίες που εκτελούνται από το σύστημα φόρτισης είναι οι παρακάτω.
• Επαναφόρτιση της μπαταρίας.
• Παροχή όλης της ηλεκτρικής ενέργειας του αυτοκινήτου η της μοτοσικλέτας όταν λειτουργεί ο κινητήρας.
• Παροχή τάσης λίγο μεγαλύτερης από την τάση της μπαταρίας.

Τα ουσιώδη εξαρτήματα σ’ ένα σύστημα φόρτισης είναι τα εξής:
• Εναλλακτήρας. Ο εναλλακτήρας είναι μια γεννήτρια εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) που παίρνει κίνηση από τον κινητήρα έτσι ώστε να παράγει ηλεκτρισμό.
• Ανορθωτής – Σταθεροποιητής. Ο ανορθωτής αποτελείται από μια ομάδα διόδων ( έξι στον αριθμό ) που επιτρέπει στο εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) που παράγεται από τον εναλλακτήρα να διέρχεται μόνο προς την μια κατεύθυνση μετατρέποντας το ρεύμα από εναλλασσόμενο (AC) σε συνεχές (DC) το οποίο χρησιμοποιείται από το όχημα.
Ο σταθεροποιητής τάσης διατηρεί σταθερή την τάση από τον εναλλακτήρα σε όλη
την περιοχή στροφών του κινητήρα και για διαφορετικές συνθήκες (ηλεκτρικού)
φορτίου. Ο εναλλακτήρας χωρίς σταθεροποιητή θα ξεπεράσει τις ασφαλείς τιμές
τάσης (που είναι γύρω στα 15,0 V). Κάτι τέτοιο θα προκαλούσε βλάβη σε ορισμένα
εξαρτήματα και θα υπερφόρτιζε την μπαταρία.
Μπαταρία. Η μπαταρία παρέχει ρεύμα για την αρχική ενεργοποίηση του κινητήρα
και του μαγνητικού πεδίου (στα αυτοκίνητα) του έναλλακτήρα. Κατά την διάρκεια
της φόρτισης, η μπαταρία μετατρέπει ηλεκτρική ενέργεια από τον εναλλακτήρα σε
χημική ενέργεια έτσι ώστε να διατηρείται η κατάσταση φόρτισής της. Παρέχει επίσης
ηλεκτρισμό όταν το φορτίο είναι πολύ μεγάλο για τον εναλλακτήρα. Η μπαταρία
λειτουργεί και σαν “απορροφητής υπερτάσεων” ή “εξομαλυντής” τάσης για να
σταθεροποιεί την τάση εξόδου του εναλλακτήρα.


2) ΜΠΑΤΑΡΙΑ

Η επαναφορτιζόμενη μπαταρία είναι μια ηλεκτροχημική συσκευή η οποία μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια και αποθηκεύει αυτή την ενέργεια μέχρι την στιγμή που θα χρειαστούμε πάλι ηλεκτρική ενέργεια. Στο στοιχείο μολύβδου / οξέως βρίσκονται βυθισμένες σε διάλυμα οξέως δυο διαφορετικές πλάκες από μόλυβδο.
Η χημική αντίδραση του διαλύματος οξέως απομακρύνει ηλεκτρόνια από την μία πλάκα και τα οδηγεί στην άλλη πλάκα, πράγμα που αναγκάζει τις πλάκες (και τους ακροδέκτες που βρίσκονται σε κάθε μια από αυτές να φορτίζονται αντίθετα.
Η θετική (+) πλάκα είναι υπεροξείδιο του μολύβδου (PbO2) με καφέ χρώμα, ενώ η αρνητική (-) πλάκα είναι σπογγώδης μόλυβδος (Pb) με γκρί χρώμα. Το διάλυμα οξέως είναι μίγμα θεεϊκού οξέως (H2SO4) κατά 36% και νερού (H2O) κατά 64% και ονομάζεται ηλεκτρολύτης.
Καθώς η μπαταρία δίνει τάση σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα με αποτέλεσμα να έχουμε ρεύμα, μια ηλεκτροχημική αντίδραση προκαλεί την εκφόρτιση του στοιχείου μολύβδου/οξέως. Καθώς κυκλοφορεί το ρεύμα, το περιεχόμενο του ηλεκτρολύτη σε οξύ ελαττώνεται και τα ενεργά μέταλλα στις πλάκες αντικαθίστανται με θειϊκό μόλυβδο. Αυτή η εκφόρτιση συνεχίζεται μέχρι την στιγμή που οι δύο πλάκες θα γίνουν όμοιες και θα έχει χρησιμοποιηθεί όλο το οξύ.
Η εκφόρτιση στο στοιχείο μολύβδου/οξέως μπορεί να αναστραφεί με φόρτιση, ή αποστολή ρεύματος στο στοιχείο κατά την αντίστροφη φορά. Κατά την διάρκεια της φόρτισης, αντιστρέφεται η χημική δράση της εκφόρτισης. Ο θεϊικός μόλυβδος που έχει συσσωρευτεί στην θετική και αρνητική πλάκα εξαναγκάζεται να γυρίσει στον ηλεκτρολύτη, και το νερό στον ηλεκτρολύτη αναγκάζεται να διασπαστή σε υδρογόνο και οξυγόνο, τα οποία αποβάλλονται σαν αέρια. Η μπαταρία μπορεί να αποκατασταθεί σε πλήρη φόρτιση αν σ’ αυτήν εφαρμοστή ρεύμα DC που έχει τάση λίγο μεγαλύτερη από την τάση της μπαταρίας.
ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ ΞΗΡΑΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ.
Οι μπαταρίες αυτές κατασκευάζονται, φορτίζονται, πλένονται και ξηραίνονται, σφραγίζονται και μετακινούνται χωρίς να περιέχουν ηλεκτρολύτη. Με τον τρόπο αυτό μπορούν να αποθηκεύονται για περισσότερο χρονικό διάστημα απ’ ότι οι μπαταρίες με υγρά. Όταν μια μπαταρία ξηράς φόρτισης πρόκειται να χρησιμοποιηθεί, γεμίζεται με ηλεκτρολύτη μέχρι την σωστή στάθμη και ενεργοποιείται, πριν από την εγκατάστασή της, με μικρή χρονική διάρκεια φόρτισης.

ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ ΧΩΡΙΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ.
Οι μπαταρίες αυτές είναι κατασκευασμένες με πλέγματα που περιέχουν ασβέστιο το οποίο περιορίζει την παραγωγή αερίων στην μπαταρία. Με τον τρόπο αυτό ελαττώνεται η απώλεια ηλεκτρολύτη. Ο όρος ”χωρίς συντήρηση” δίνεται στην μπαταρία αυτή επειδή, σε συνθήκες κανονικής φόρτισης, δεν χρειάζεται η περιοδική πρόσθεση νερού στον ηλεκτρολύτη. Μερικές μπαταρίες μάλιστα είναι τελείως σφραγισμένες εκτός από μερικές οπές για εξαερισμό, των οποίων η μπαταρία παίρνει αέρα και αποβάλλονται τα αέρια. Σε άλλες, το επάνω μέρος των στοιχείων καλύπτεται με ένα μεγάλο κάλυμα που ασφαλίζει στην θέση του και έχει οπές εξαερισμού.
Οι περισσότερες σύγχρονες μπαταρίες χωρίς συντήρηση έχουν ένα “μάτι” πυκνόμετρου στο επάνω μέρος του περιβλήματος της μπαταρίας, το οποίο δείχνει την γενική κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας. Ο δείκτης φόρτισης αλλάζει χρώμα όταν μεταβάλλεται η κατάσταση φόρτισης.
Για παράδειγμα.
Μάτι με χρώμα έντονα πράσινο δείχνει ότι η μπαταρία είναι φορτισμένη τουλάχιστον κατά 75%.
Μάτι με χρώμα σκούρο ή μαύρο δείχνει ότι η μπαταρία χρειάζεται φόρτιση.
Μάτι με χρώμα ανοικτό η κίτρινο δείχνει ότι η στάθμη του ηλεκτρολύτη έχει πέσει κάτω από το επίπεδο των πλακών και ότι η μπαταρία πρέπει να αχρηστευθεί.
Τυχόν προσπάθεια για φόρτιση μπαταρίας που βρίσκεται στην κατάσταση αυτή μπορεί να είναι επικίνδυνη.

Πρέπει να θυμόμαστε ότι το μάτι πυκνόμετρου δεν δείχνει αν η μπαταρία είναι καλή, κακή ή πλήρως φορτισμένη. Μας λέει αν χρειάζεται φόρτιση πριν υποστεί δοκιμή ηλεκτρικού φορτίου.