Что на самом деле означает «28 вольт постоянного тока»?

Обычное напряжение аккумуляторной батареи в самолетах обычно называют «28 вольт». Что это на самом деле означает с точки зрения свинцово-кислотного аккумулятора?

Во многих случаях, таких как автомобили («12 В»), грузовики («24 В»), вилочные погрузчики и тележки для гольфа («36 В» или «48 В»), локомотивы («64 В»), номер паспортной таблички ровно в два раза превышает номер свинца. -кислотные «клетки». Но в действительности напряжение полной зарядки/зарядки/подпитки системы при работающем генераторе выше - легковые 14В, грузовые 28В, локомотивы 75В.

Батарейные блоки обычно имеют размер 3, 6 или иногда 4 единицы (номинальное напряжение 6, 12 или 8 вольт).

Итак, когда мощность самолета указана на уровне 28 вольт - они на самом деле имеют в виду 14-элементную свинцово-кислотную батарею или две 7-элементные (что почти неслыханно)... или они на самом деле имеют в виду 12-элементную батарею с «плавающее» напряжение около 28 В (построено из двух обычных «12 В для всех остальных») аккумуляторов?

Я надеюсь, что это не слишком перегружает этот вопрос, но когда используются никель-кадмиевые батареи, у них есть 20 ячеек, или 19, или какое-то другое число?

Ответы (4)

Это второй вариант. В любом другом контексте электрическая система небольшого самолета будет называться «24 В». Но генератор регулярно выдает 28 В, что обычно и ожидается, если вы подключаете мультиметр при работающем двигателе. Конечно, бортовое оборудование может работать в широком диапазоне напряжений, часто вплоть до 20 В.

На самом деле большая часть оборудования TSO охватывает диапазон напряжений 12–28 В, потому что некоторые самолеты имеют системы 12 В (14 В), и они обычно делают их совместимыми.
@HiddenWindshield Я согласен. Батарея USN H-60 ​​в идеальном мире была бы батареей на 35 В. Таким образом, он будет выдавать примерно 28 В, когда у него хороший заряд.
@Ron Beyer: Какой-то самолет? Вероятно, большинство, особенно если не принимать во внимание военные и авиалайнеры.
Это делает это достаточно ясным, просто другое соглашение: это похоже на то, как если бы ниша инженеров-электриков решила назвать источник электронов + и по устаревшим причинам они придерживались его. Или то, как (по некоторым причинам) авиаторы говорят, что их скорость составляет 350 км/ч, хотя на самом деле это 500 миль в час.
Как ни странно, я последовательно подключил два трансформатора с 220 В на 110 В, а затем запитал ПК напряжением 55 В переменного тока. Компьютер включился и отобразил сообщения BIOS, хотя и вяло. Худшее, что может случиться с недостаточным питанием устройства, — это то, что оно не работает, но большинство из них работает.
@Mindwin Ваше последнее предложение абсолютно неверно. Пониженное напряжение может привести к повреждению компьютерного оборудования. Ведь именно для этого и существуют устройства защиты от пониженного напряжения. Кроме того, я действительно удивлен, что ваш компьютер был вялым при более низком напряжении. В конце концов, компьютеры — это не двигатели, скорость которых зависит от мощности. Скорость компьютера регулируется кварцевым генератором. Единственным объяснением, которое я могу придумать, является то, что для загрузки потребовалось больше времени для зарядки конденсаторов блока питания, либо он перегревался и автоматически снижал тактовую частоту, чтобы защитить себя.
@Mindwin У меня большой опыт работы с ПК, и это не работает. SMPS будет производить полностью стабильное выходное напряжение при любом входном напряжении. Возможно, 100–250 В SMPS будет работать с входным напряжением 55 В (обычно они хотят не менее 70-ти, но, поскольку 220 В на самом деле 230–250 В, у вас, вероятно, было ~ 60 В), но если он не может дать достаточную мощность, он не сможет произвести ни одного. ПК часто выключался, НЕ работал вяло. Блоки питания ATX не информируют нагрузку о том, какую мощность они могут обеспечить. Нагрузка будет тянуть все, пока не выключится.
@Harper - Восстановите Монику: 350 узлов = 402,8 миль в час :-) И есть большая разница между трансформаторами и импульсными источниками питания - очевидная разница заключается в весе тяжелых старых настенных трансформаторов по сравнению с более новыми и легкими зарядными устройствами SMPS.
@jamesqf Я сказал киас, а не ктс. Вы находитесь в правильном месте, чтобы спросить, в чем разница :)
@Harper-ReinstateMonica: KIAS — это узлы; Узлы указаны AirSpeed. Если целью было сравнить указанную воздушную скорость с истинной воздушной скоростью или путевой скоростью, сравнение узлов с милями в час не очень хорошо передает это.
@therac, если мне не изменяет память, это было пару десятков лет назад. И ОС (по-моему, win95, мы собирались играть в Diablo по локальной сети) так и не загрузилась. Как я уже сказал, это было вялым в экране BIOS.
Ожидается, что ОС @Mindwin не загружается. Не уверен, почему BIOS может быть вялым, у процессора есть только одна тактовая частота. Я предполагаю, что он мог быть «отвлечен» неисправностью устройств на шинах, в то время как регулятор напряжения ЦП выдерживал его. В любом случае, недостаточное напряжение или мощность могут быть весьма опасны для электроники - часто лучшее , что может случиться, это то, что они просто не работают. Пониженное напряжение SMPS и стабилизаторы напряжения могут подавать мощность в импульсах, вкл/выкл — привет импульсным токам и переменному току в ваших цепях постоянного тока.
@Harper - Восстановите Монику: я знаю, в чем разница между воздушной скоростью в узлах (киас) и милях в час (указано, что вы получите, если летите на старом чероки - индикатор воздушной скорости помечен в обоих). Разница между скоростью воздуха и скоростью земли заключается в другом, какие бы единицы измерения вы ни выбрали.
@jamesqf приятно слышать, потому что ваша первоначальная критика, похоже, не осознавала разницы.
@Harper - Восстановите Монику: Тогда я не правильно выразился. Думал, что было очевидно, что я просто указал на математическую ошибку.

Несколько источников указывают, что шина 28 В постоянного тока на самолетах, питаемых от батарей 24 В постоянного тока, и системы 24 В постоянного тока на грузовиках, питаемых от генераторов постоянного тока 28 В, в основном одно и то же, и это всего лишь соглашение об именах.

Количество ячеек зависит от номинального напряжения и типа ячейки. С этого сайта:

  • Свинцово-кислотный: 2 вольта на ячейку
  • На основе никеля для авиации: 1,25 В на ячейку
  • LiIon: 3,6 В на ячейку.

Например, с этого сайта на B737:

Батареи

Аккумулятор - это никель-кадмиевая батарея на 36 ампер-часов, 24 вольта, 20 элементов, которая должна обеспечивать 30 минут (20 минут 1/200) в режиме ожидания, если все другие генераторы выходят из строя.

Вспомогательная батарея — это резервная батарея на NG/MAX, которая обычно изолирована, если только основная батарея не питает резервную систему, когда она работает параллельно с основной батареей. Дополнительный аккумулятор в сочетании с основным аккумулятором обеспечивает 60 минут работы в режиме ожидания.

Шина 28 В постоянного тока в самолетах обычно питается от трансформаторного выпрямительного блока (TRU), который питается от шины 115 В переменного тока. Сначала питание преобразуется из 115 В переменного тока в 28 В переменного тока, а затем выпрямляется из 28 В переменного тока в 28 В постоянного тока. Напряжение заряда всегда должно быть выше номинального напряжения аккумулятора.

С того же сайта B737 , где указано, что среднее напряжение больше порядка 27 В постоянного тока:

Пуристы могут захотеть узнать, что напряжения постоянного тока измеряются в следующих точках:

введите описание изображения здесь

Литий-ионные аккумуляторы True Blue Power имеют номинальное напряжение 26,4 В постоянного тока (3,4 В на элемент) при зарядном напряжении 28–28,8 В постоянного тока. truebluepowerusa.com/products/aviation/…

Позвольте мне начать с двух фактов, которые в значительной степени отвечают на ваш вопрос:

  • Аккумулятор 24 В — это аккумулятор, который может выдавать не менее 24 В на большей части своей емкости.
  • Чтобы зарядить перезаряжаемую батарею, вам нужно подтолкнуть ее к заряду, подав на нее более высокое напряжение, чем то, на котором находится батарея в данный момент.

Чтобы добавить немного мяса, вот типичный график разряда для разных типов батарей на 48 В (я не смог найти его для 24 В, но разделите напряжение по оси Y на 2, и это будет довольно точно):

Типичная кривая разряда

Итак, вы проектируете свою схему так, чтобы она могла работать при минимальном номинальном напряжении от вашей батареи (24 В в вашем случае), а также так, чтобы она могла выдерживать напряжение, которое должен выдавать генератор переменного тока, чтобы поддерживать заряд батареи. (для батареи 24 В: примерно 28 В), что и будет в большинстве случаев.

Кстати, чтобы напрямую ответить на ваш вопрос:

Итак, когда мощность самолета указана на уровне 28 вольт, они на самом деле имеют в виду 12-элементную батарею с «плавающим» напряжением около 28 В (собранную из двух обычных «12 В для всех остальных») батарей?

Да, два обыкновенных аккумулятора 12В с холостым напряжением 28В.

Разделение 13 ячеек LiMnO₂ пополам может оказаться проблематичным.
@ Пит, делить пополам легко ; с делением на два у вас будут проблемы. ;-)

Но на самом деле, полностью заряженное/зарядное/поддерживающее напряжение системы с работающим генератором выше.

Да. Если автомобильный аккумулятор показывает 12 В, это своего рода нижний предел. Например, он действительно не должен опускаться ниже 11,8 при полной разрядке, хотя в зависимости от типа аккумулятора и автомобиля он может продолжать работать (для некоторых значений функции). Полностью заряженный свинцово-кислотный аккумулятор выходит на 10-20% выше указанного на этикетке (в случае с аккумулятором на 12В не редкость до 14,4В).

Пока батарея заряжается, напряжение будет еще выше. Генератор для системы 12 В, вероятно, будет выдавать 14,5 В. Внешние зарядные устройства могут пойти выше этого. В конце концов, зарядка имеет тенденцию идти быстрее, если подключено напряжение выше целевого. Я видел зарядные устройства на 12 В, заряжающиеся от 15 В, но это, вероятно, не очень хорошо для срока службы используемой батареи.

Когда на батарее указано напряжение, считайте, что это напряжение остается, когда батарея почти разряжена. Таким образом, все, что к нему подключено, должно выдерживать более высокие напряжения или отключаться во время зарядки (по моему опыту, последнее случается редко).

Это все при условии свинцово-кислотных аккумуляторов. Новые аккумуляторы сложнее.