В электрической сети моего автомобиля работает сразу 2 аккумулятора. Дело в том, что это не просто какая-то машина, а внедорожный кемпер, которому просто необходимо иметь разделенные между собой источники питания, используемые на стоянках: стартерная батарея, которая питает только непосредственно «автомобильную» часть, и сервисная батарея, от которой питается все, что касается «жилой» части. Я не буду здесь подробно об этом писать, так как когда-то у меня уже была статья, посвященная решению проблемы развязки двух батарей. Помнится, эта статья вызвала сильный холивар в комментариях, и в качестве самого главного недостатка моей системы многие возмущенные комментаторы указывали на слишком малое сечение проводов и низкую мощность главного силового реле (я использую самое обыкновенное). И вот теперь я должен обрадовать тех людей — совсем недавно мне пришлось заменить силовые провода на реально толстые. Однако, причина кроется вовсе не в перегрузках и каких-то огромных токах, а в банальных потерях, возникающих в проводах малого сечения. Именно эти потери и угробили мою прежнюю сервисную батарею.
Начну издалека. После того, как кемпер был полностью готов, мы достаточно долго на нем ездили без всяких проблем, пользуясь на стоянках инвертором, освещением и отоплением. Однако, уже в ходе весенней поездки в Финляндию мне все чащи и чаще приходилось среди ночи вставать и запускать генератор, так как батареи уже не хватало на всю ночь работы отопителя. Я списывал это на низкие температуры — мол, отопителю приходится много работать на максимальных режимах. Но все-таки закрадывалось подозрение о том, что раньше было лучше. Летом мы особо не путешествовали, а если и катались куда, то отопитель почти не включали. Инвертором я так же старался не пользоваться, ибо яхтенный опыт приучил меня как можно меньше нагружать аккумулятор. Сразу скажу, что все, что случилось потом, заставило меня крепко задуматься и о яхтенной электросети в том числе.
Наконец, наступила осень, опять пришел сезон автотуризма, и тут вдруг совершенно внезапно оказалось, что батарея не просто не держит никаких нагрузок, но и вовсе не заряжается при работающем двигателе автомобиля от штатного генератора. Напряжение в общей сети при этом не поднималось выше 13.5 вольт ни при каких условиях. Стало очевидно, что сдох то ли один из аккумуляторов, то ли генератор. Генератор я вывел из под подозрений, так как при отключении сервисной батареи все сразу начинало работать нормально, и поэтому мне не оставалось ничего, как купить новый аккумулятор на 55Ач. Дальше предстояло разобраться, почему же с ним такое случилось.
Вникнуть в суть проблемы оказалось несложно при помощи мультиметра и личного опыта. При работающем двигателе, когда устройство развязки включает оба аккумулятора в сеть для зарядки, напряжение на штатном аккумуляторе, в буханке располагающемся за водительским сиденьем, показывало, что там все в полном порядке. А вот если померить при этом напряжение на клеммах сервисной батареи, то там получалось не более 12.8 вольт, чего категорически недостаточно для заряда. При скидывании клеммы с этой батареи напряжение тут же уравнивалось с тем, что можно было наблюдать на основном аккумуляторе. Не буду утомлять вас цепочкой своих рассуждений, но по всему выходило, что проблема заключается именно в проводах, соединяющих мои аккумуляторы.
Как нам известно еще со школы — чем меньше сечение проводника, тем выше его сопротивление. Однако, многие из нас, в том числе и я, работая с электричеством (и особенно с постоянным током), бываем сбиты с толку тепловой работой тока. То есть мы берем некое расчетное значение тока, который будет течь в нашей сети, смотрим в справочник, и исходя из увиденного в таблице выбираем допустимое сечение провода. В моем случае 2.5 кв.мм полностью перекрывало все возможные нагрузки, я полностью был уверен в том, что этот провод никогда не сгорит. Но беда в том, что я совершенно забыл про сопротивление этого достаточно длинного провода и про то, что часть энергии в нем будет теряться. Потери приводили к тому, что в цепи сервисного аккумулятора в конечном итоге, во время заряда всегда было слишком низкое напряжение — он всегда был включен как бы последовательно с резистором. Образованные электортехники меня, конечно поправят, так как я тут все объясняю, скорее всего, на слишком примитивном и колхозном уровне.
Ради эксперимента я заменил свой длинный плюсовой проводок на целую косичку, сплетенную сразу из трех таких же проводков, и о чудо - напряжение несколько выросло! На следующий же день я купил толстенный провод сечением аж 10кв.мм, заменил провод массы на такой же, и тогда напряжение в «жилой» сети при работающем двигателе тут же сравнялось с напряжением в штатной сети автомобиля. Проблема оказалась решенной. Все клеммы и короткие провода, идущие к устройству разрядки я при этом оставил старыми, тонкими, так как по моему предположению потерь в них не много — из-за их очень малой длины. С тех пор мы катаемся на нашем кемпере без всяких электрических проблем, пользуемся и инвертером, и отопителем, и я даже не думаю на стоянках доставать генератор. Удивительно, но раньше мне казалось, что кислотный аккумулятор в принципе не способен питать, например, ноутбук в течение нескольких часов без вреда для себя.
Все это натолкнуло меня на мысль о том, что и на яхте все мои вечные проблемы с электричеством тоже всегда были связаны со слишком тонкими и слишком длинными силовыми проводами. Их вполне достаточно для передачи расчетных токов, но в них происходят слишком большие потери мощности, что ведет к постоянному недозаряду (даже при хорошо работающем ветряке или при включении бензогенератора), к замене аккумуляторов каждый год и к неспособности их обеспечивать работу того же инвертора. Вот такое вот открытие я для себя сделал. И видимо, при подготовке к следующему морскому походу мне придется перетряхнуть всю электросеть нашей лодки.