В некоторых случаях штатная АКБ автомобиля не обеспечивает потребности автовладельца, и возникает вопрос о возможности установки дополнительного аккумулятора. Принципиально это возможно, но надо понимать возникающие при этом проблемы и учитывать их во время эксплуатации автомашины.
Зачем в автомобиле нужен дополнительный АКБ
Зачастую у владельца автомобиля возникает потребность запитать от бортовой сети дополнительное оборудование:
- лебедку с электрическим приводом;
- DC/AC преобразователь на 220 вольт – для питания электроинструмента, холодильника и т.п.;
- мощное воспроизводящее устройство для автомобильной музыки;
- другие потребители повышенной мощности.
Стандартные источники бортового питания не рассчитаны на значительную дополнительную нагрузку, и эту проблему можно попробовать решить установкой второго аккумулятора. Первый будет использоваться в проектном режиме (для пуска двигателя), а второй – обеспечивать дополнительный запас энергии. Кроме того, вторым аккумулятором можно пользоваться на стоянке для запитки внешней нагрузки, когда двигатель заглушен – не разряжая основной источник питания.
Не стоит установкой дополнительной АКБ решать проблемы плохого состояния штатного аккумулятора. Если основная батарея по причине длительной или неправильной эксплуатации потеряла ёмкость, или не полностью исправный генератор не заряжает ее до номинального уровня, лучше заменить или отремонтировать проблемное оборудование.
Варианты установки второго аккумулятора
Установка дополнительной батареи начинается с определения места, где будет установлен второй источник питания. Редко у какого автомобиля для этого предусмотрена штатная локация. Выбор у автовладельца невелик:
- Вторую АКБ можно установить под капотом.
- В салоне машины.
- В багажнике.
У каждого варианта есть свои недостатки. Под капотом, в большинстве случаев, просто нет для этого места.
Установка в салоне более реальна, хотя и съедается часть полезного объема, что особенно актуально для легковых автомобилей небольшого размера. Кроме того, в этом случае можно применять только аккумуляторы необслуживаемого типа (в герметичном исполнении), чтобы испарения электролита не проникали в салон.
Хорошо подходят для этого гелевые АКБ, если выполнить их электрическую развязку от бортсети (об этом в следующем разделе).
При установке дополнительной батареи в багажнике, помимо проблемы попадания паров электролита во внутреннее пространство, придется решать вопрос сечения кабелей. Мало того, что кабель должен быть рассчитан на передачу достаточного тока (может превышать 20 ампер в режиме подзаряда хорошо разряженного аккумулятора или при питании мощного усилителя для автозвука), его сечение не должно допускать падения напряжения сверх допустимого при наибольшем токе. Это падение зависит не только от сечения, но и от длины кабеля. И если устройство для воспроизведения музыки можно расположить здесь же, в багажнике, и проблема потеряет актуальность, то кабель для подзаряда придется тянуть через весь автомобиль – от генератора к багажнику. Для большинства легковых машин потребуется линия длиной не менее 5 метров (с учетом трассы прокладки). Расчетные потери напряжения при различных токах и различных сечениях кабеля для этой длины приведены в таблице.
| Сечение кабеля, кв.мм | Ток через кабель, А | Падение напряжения, В |
|---|---|---|
| 2,5 | 5 | 0,35 |
| 20 | 1,5 | |
| 4 | 5 | 0,3 |
| 20 | 1 | |
| 6 | 5 | 0,15 |
| 20 | 0,6 |
Схемы подключения 2-х аккумуляторов в машине
Самый простой вариант – подключить два аккумулятора параллельно друг другу (и параллельно генератору). В этом случае надо осознавать, что:
- на генератор ляжет нагрузка по подзаряду сразу двух аккумуляторов;
- каждый аккумулятор будет питать как бортовую сеть, так и дополнительную нагрузку (они также окажутся включенными параллельно).
Второй пункт может дать и плюсы – при тяжелых условиях пуска дополнительная батарея «поможет» первой. Но по большей части такое включение создает ряд проблем. Так, излишняя нагрузка при отсутствии контроля при заглушенном двигателе может разрядить и дополнительный, и штатный аккумуляторы. Тогда остаточного запаса энергии не хватит для пуска двигателя.
Если дополнительная нагрузка, включенная по такой схеме, используется во время езды, она также будет перегружать генератор.
Если выбрана эта схема, очень желательно, чтобы оба аккумулятора имели примерно одинаковую фактическую емкость. Если это правило не выполнить, при питании от АКБ (при остановленном двигателе) батарея с меньшей емкостью раньше отдаст запас энергии, и стает нагрузкой для второго аккумулятора (начнет потреблять зарядный ток). Это весьма затруднит пуск мотора.
В интернете можно найти рекомендации выполнить развязку аккумуляторов и нагрузок с помощью диода. При такой схеме аккумуляторы будут заряжаться одновременно, но дополнительные потребители будут питаться только от вновь установленной батареи. И второй аккумулятор не станет нагрузкой для первого при разряде. Проблема такого решения в том, что диод должен быть рассчитан на полный ток нагрузки бортсети (за исключением тока стартера). Поэтому развязывающий полупроводниковый прибор должен быть рассчитан на ток не менее 50 А (обратное напряжение 12 вольт не является проблемой для подавляющего числа диодов). Кроме того, надо учитывать дополнительное падение напряжения на диоде (для кремниевого прибора оно составляет 0,5..0,7 вольт).
Можно рассмотреть вариант отделения диодом не основного, а дополнительного аккумулятора. Он не будет участвовать в пуске двигателя (правда, и помогать основной батарее не будет), не будет подпитывать основную нагрузку, и так же, как при параллельном подключении, будет потреблять зарядный ток от генератора. Но и разряжаться будет медленнее, и потребителем у него будет только дополнительная нагрузка. В этом случае не обязательно, чтобы обе батареи имели близкую ёмкость. Диод должен быть рассчитан только на потребление дополнительной нагрузки, а она, обычно, меньше, чем суммарная нагрузка ботовой сети.
Объединив схемы, можно получить развязку с помощью двух диодов. В этом случае обе части схемы развязаны между собой по нагрузке (но связаны с генератором), каждый питает свою часть. Требования к диодам остаются прежними – каждый элемент должен выдерживать свой ток.
Чтобы избежать зарядки одновременно двух аккумуляторов и перегрузки генератора, можно ввести в схему коммутационный элемент (диоды в этом случае можно оставить, а можно убрать, чтобы избежать падения напряжения на полупроводниковом переходе). Ключ надо поставить в разрыв провода, идущего к дополнительному аккумулятору. Управлять им можно вручную:
- если оба аккумулятора разряжены, коммутационный элемент надо отключить на время зарядки основного аккумулятора;
- когда основная батарея полностью зарядится, ключ включается, и заряжается вторая батарея.
Тем самым подзаряд батарей разносится по времени, и нагрузка на генератор снижается. Второй плюс такого включения – на схему можно разделить отключением ключа, и дополнительный потребитель не будет разряжать основную АКБ на стоянке (даже без диодов) и не будет нагружать генератор во время езды.
В качестве ключа можно использовать ручной разъединитель. Тогда его надо установить в доступном месте. Или применить реле с мощными контактами, и управлять им от кнопки, которую можно вывести в удобную локацию.
Для схемы с двумя диодами можно применять диодный разделитель – готовую сборку с мощными диодами внутри. Но она стоит недешево.
Существуют и блоки автоматического управления двумя аккумуляторами, коммутирующими батареи в зависимости от нагрузки и степени заряженности, например, отечественный прибор УРА-200. Подключать их надо, согласно схеме, прилагаемой к устройствам.
Эксплуатация двух АКБ
Перед установкой второй АКБ ее желательно полностью зарядить, чтобы сразу не создавать дополнительной нагрузки на генератор автомобиля. В дальнейшем эксплуатация автомобиля с двумя АКБ не отличается от обычного использования машины. Надо лишь следить, чтобы (в зависимости от выбранной схемы подключения) дополнительная батарея не разряжала основную.
Для этого надо чаще, чем обычно, проверять уровень напряжения на каждой батарее. Если одна или обе АКБ заметно разрядились, желательно, подзарядить и тот, и другой аккумулятор от внешнего зарядника (при наличии такой возможности).
В целом же подключить 2 аккумулятора в машину несложно. Нужны лишь определенные знания электротехнике, а также слесарные и монтажные навыки.
