這個冬天不像冬天，時序入春了才冷吱吱的！天冷電瓶效能降低，這幾天履見社區有車刁在車庫發不動(NOTE: 概略上當氣溫80℉時電瓶放電效能為100%, 32℉時約65%, 0℉時約40%)4 t+ U" W" B% T' t+ ?
想起七八年前，眼未花手未抖時曾糊了個勞作，當年分享在車友論壇也自用。至今，它仍忠實的預警電瓶效能，讓獨自常跑荒郊野的我們，未曾再遇沒電刁車的囧況。挖出舊文.....也分享給有需要的芳鄰！9 k2 S* G' w$ p o* j `5 j/ t* k
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=====以下為當年舊文複貼===== - b- x$ J. O/ ?0 f6 z6 h5 X6 R8 M1 c5 N( p
理想電壓源,其內阻趨近於0;隨負載可依歐姆定律:電位不變下;供給無窮的電流.( {5 ?" `# A3 Z
但,現實中卻不然,實務上使用的各類電壓源都是有限的,當超過其供給電流額限時,即拉低了電源電位;以平衡歐姆定律,此即負載效應(Loading Effect) 。0 T$ J1 P( ] T2 ~1 U! G0 f* S" V9 G0 Q
汽車內之電瓶亦然,縱使電解液比重正常、空載時電壓正常,但隨使用的長久;其極板間硫化程度;而使內阻漸升;換言之即儲放電效能衰退,而終致無法供給起動馬達足額的龐大電流,而告壽終! # ^" n3 i% g' ]( B 5 R0 ~/ w) f! {' Z5 s傳統的電瓶效能(放電)測試,即是一咖大鐵箱(下圖左),內置有高功率的大負載,藉待測電瓶對負載放電時量測其電位降,以判斷其放電實力亦謂之效能！這種測試儀器缺點是笨拙,且因屬耗能測試,故時間不可過長(測試電流很大). 但不失是個簡單又可靠的方法!目前新穎的專業電瓶測試儀(下圖右),LCD液晶面板顯示:壽命、CCA、內阻…..看似好神, 實則它只是量測電瓶的內阻,得知內阻後,再藉由使用者輸入的電瓶規格,”推論”出CCA、壽命等數據!但這類儀器並非以開爾文四線連接，故內阻量測也不是非常準，且其它輸據又屬推論值，故參考就好，勿盡信之。 . o: M s9 v- H7 w( I9 s . W+ B- M+ `$ h) w) t/ a; O' v8 _ # `5 ]# R' L D1 q前陣子看到阿本仔這產品的動畫,覺的這點子真不錯!* J0 [: Q: K. f! }+ N2 Y
藉啟動時，判讀起動馬達負荷下(如同電瓶放電測試機內負載)的電瓶電位降,來評估電瓶的壽命!這不就如同傳統的電瓶測試機一樣. 簡單卻又不失可靠! $ N9 l. X) s8 r U: k: g雖然,電瓶有大有小,車款也百百種,但每顆電瓶的主要天命不就是侍奉自身車上啟動馬達的嗎!所以,這樣的評判條件,極具實用性.也適用於各大小不一的車款，而啟動時的耗能，又是必要之惡，藉此時機來判讀電瓶放電實力，真是巧思。. \ }; G, l2 X' |
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上面日文聽瞴??!!、看瞴??!!…….me too, 但單看圖也大致能意會其訴求的重點了. + a8 X& U5 A. M, c; Q3 ~ [抉取其要義,以下二圖說明之 (該圖轉載自南台科大) O9 T5 K1 b( ?2 v$ X! Y! v8 d 6 e; @; K' G+ r$ ? ( Q1 M: H# @8 R1 Q4 \8 k, g上圖是電瓶上電壓,下圖是電瓶之輸出電流6 T5 X; R1 B( M( k/ n7 C. Z
標示1.處為啟動瞬間,因馬達處於靜止狀態.此時暫態電流最大;故電瓶電位被拉到最低! 6 r7 w `% n6 S- |- E+ {; G# P- x4 B標示2.處為馬達開始轉動且有了慣性;電流為馬達常態工作電流,但電流頗高,還是對電瓶產生電位降!5 f+ q* F# R: E3 t |" F, b8 j
標示3.處為順利啟動後;此時電流為負值(發電機流入電瓶),因為發電機開始作動(電位高於電瓶),除了供給車上必要電力外,且對電瓶充電!4 p( G+ B# u' G% `& E p
從這2張電流、電壓圖,我們也可算出這枚電瓶內阻=(12.4-10.4)/408=4.9mΩ( n1 }4 s, I& Y
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盡信書,不如無書!!8 F+ s: S9 C* s4 y a+ E
書上寫的,產品說的,老輸講的…..往往為了僝述理念,而將之理想化、簡易化、或極端化….( \' {! m/ ?( Y1 R3 K5 P
為取得確切的數據,眼見為憑.還是得要實況操作一下….. 7 R% z9 J% C4 D& X; ?) n. T$ N從垃圾堆翻出台可裝電池,又有簡易儲存功能的示波器,便於擺置在車上 4 O4 B# |# T1 F A克難的開工胡搞了…0 p) h4 Q8 p5 p0 [& s% }1 \2 ?$ H. @
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車體：2001年GV2.0 4X4(未更換過啟動馬達)+ b1 M8 g! Z" b5 b0 U
電瓶：GS 全密封式75D23(新品,距量測時使用未滿一個月)7 w2 k o, T. \' y! W1 Q
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標示A段: 電瓶在微負載下的輸出電位12.4V(KEY已在ON位置;故汽油幫浦等電器已作動,但對電瓶不是很大的負荷)/ Z ^5 {% u* k$ i' [
標示B點: 啟動的瞬間,馬達尚處靜置狀態;最大靜摩擦;此時暫態的耗電最劇,故電瓶電位被狂拉到9.2V * `2 H" u. y: {' v, _標示C段: 當馬達開始轉動;耗電流由最大的剛起動暫態直慢慢減低至正常運轉的常態值,電瓶電位也因負荷的減緩而斜斜的上昇中 ' e$ [: A' N# V標示D段: 當馬達正常且等速的運轉下,其常態的耗電流驅於恆定,這時對電瓶的負荷將電瓶電位拉到11.2V: x+ i% r' \9 Q; }& }1 L4 e7 H
標示E段: 順利啟動引擎後,發電機也隨之作動.此時發電機的產生電位13.6V高於電瓶,車上電系由發電機供電外,電瓶也是發電機的負載之一(充電中)( z7 O) k. S6 X! A3 N
由時間軸來看,啟動至引擎運作約耗時1sec: D; f# K! X/ E0 s- K+ ~
3 }9 \' v; d2 z) P' g ! R$ s. l, @" D) f有新品電瓶的啓動狀態,也要有老舊電瓶來對照一下 , W( Y% A2 J0 ^( [' c9 j0 b車體：同上。 2 |% f. K r4 ^* l2 `電瓶：不知品牌密封式46B24(二手,但接手後已被我用了4年以上;於露營時使用) % K) o/ j7 v) V1 r0 h7 \. B4 C; E0 D8 a5 ^$ G' \
標示A段: 電瓶在微負載下的輸出電位12V(KEY已在ON位置;故汽油幫浦等電器已作動,但對電瓶不是很大的負荷)/ x6 L A; e# j/ G0 m
標示B點: 啟動的瞬間,很離譜的被拉至4V,已遠低於CCA測試規範中的最低7.2V2 S" f, c2 I7 S2 i# A0 T. d
(NOTE: CCA為電瓶在氣溫0℉時;放電30sec,電位尚在7.2V時的最大電流)" S" D$ y/ v2 m- k) A3 J
標示C段: 很神奇的這頻死的電瓶竟也使馬達開始轉動;由這段上升的電位波形中,可知道它努力的喘了幾下,如果天冷,電瓶效率較差時;可能就沒這麼幸運了 / g1 {, t5 u* Z, h標示D段: 當馬達正常且等速的運轉下,其常態的耗電流驅於恆定,這時馬達對電瓶的負荷下將電瓶電位拉到8V 0 N1 b! {2 j/ M! j標示E段: 順利啟動引擎後,發電機也隨之作動.此時發電機的產生電位14V 2 h; l. H5 R. E對照於新電瓶的13.6V有可能是引擎轉速、發電機效率…..但也有可能是因;此枚電瓶內阻較高;發電機的負荷較輕;故發電機電位得以升高些,所以行駛中車上電壓都正常的高,有時不見得是好事;而是警訊! 6 S, U! z" F3 U) H) p4 P由時間軸來看,約耗時1.4X sec這枚瀕死的電瓶還是幸運的把車發動了0 @. q2 `8 _$ S6 c" @/ B- B, }% P+ J
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上述阿本仔P牌產品點子雖不錯,但產品規劃卻不合我的菜!(也無處可購得)- r0 |$ j# U8 o2 v7 a" x; a3 u
退休烙鐵匠只好自個兒糊ㄧ個玩玩,有了上述的親測數據,對於要怎麼搞就大概有了譜.1 ]7 v: u2 a1 ~0 D$ o* S+ A- t
下圖,即是打算要糊出來的模樣、機能………4 m1 X" M2 O! F
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分成二個機能區塊顯示:* b+ z9 \6 a5 S7 t* l- F2 p% X+ C
下層4節方型LED，顯示啟動瞬間，電瓶對起動馬達供電時的電位降，即表達電瓶的放電能力，亦可延訴為效能。每當啟動時,即作偵測與顯示,並將燈號LATCH顯示約15秒(每次啟動即更新判讀當下電瓶狀態;故無須亮着長顯)& F y7 h' G* t; {
上層6枚圓點LED，則常態顯示系統電力。未發動前為電瓶電壓，故電壓較低，在中線以左。啟動後，發電機作動，電壓較高，在中線以右。此燈號亦可顯示電瓶與發電機之狀況。" [/ x" R- F/ H4 b7 H- s
3 B* S* H4 i: v# @0 b' b6 j9 J$ ^立論條件及功能設定既訂,剩下的就是把它糊出來.( Y) Z! z3 W* j3 @+ N2 L$ v
撇開商業思維，電路～對退休的烙鐵匠是興趣也是種藝術，雖然可找顆俱A/D C的uP寫出來，但我的要求是…..極易至簡!每一顆零件不在於它的成本價值,而是它有否存在的必要 r8 ?9 h. r. X6 [就這樣,少喝二罐台啤的費用,糊出這玩意兒！電路就不多做累述，看的懂的自行演析，看不懂的就照著糊吧！" |/ z. c/ ~5 k/ ^7 P
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8 |- G a5 k7 {! X6 G+ y有了靈魂，尚需軀殼來裝飾它…..30元給它造個窩吧!!+ b) ]0 u1 o' |
STEP1:3 Z$ x5 k2 x! u+ {9 [5 z2 Z/ g
這東東應該各五金百貨行都買的到吧!!.....電話接線盒0 Z T* S. ~% {$ o
30元…..考慮了好久!說實在的有點買不下手,本想ABS板溫習一下手模的技藝,但懶~懶~懶~30塊還是花了吧!9 v: S l: G) U
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STEP2: ' q5 |6 T7 Q- Z! z7 Q% B8 Z$ O* S切~切~切~只取這一小部份!!不到整體的30%# X' E& Y4 s" f" M: n$ G) g
這就是考慮30元買不下手的原因。 # z6 q2 \" O+ @; |7 [8 U% y 9 {8 ~- z/ r# u 2 v7 ~4 Q9 G8 D6 }2 q8 B; vSTEP3: 6 D% ~0 k6 C- [/ r. ~- a& M內部機構整建一下,用毒物MEK溶劑黏一黏" t: o7 h1 E, T* C
順便面板及背蓋也切削出來 ; W! y! L1 ~; u5 B1 R. ^. l 0 D+ e/ r: ~1 C5 T0 G ! [ J7 B! m$ vSTEP4:: X4 v0 n) |' i& w+ t* T
這30元的電話接線盒真是絕配…..確實省下很多工!6 N$ `0 C6 z7 |6 i5 l) z
4 ^ |# I# d; G3 R2 ^* q: O; H + R3 S) A5 @- U! eSTEP5: : i- `9 n+ f' w1 U5 H8 b) a調了一下漆,跟中控台的塑料顏色一致+ j6 `% F+ B9 v5 d4 c- V
塗裝,順便用噴塗的技法模擬塑料射出模具的咬花, 讓它跟中控台更一致!! $ V8 M& n- _* h" U & P5 q3 ~: V2 i! w L; T 7 F# r5 T1 P v9 u& X [STEP6:' Q0 p& D/ u" ?& i, D( ?" j$ t
組合後…….與原樣30塊的電話接線盒;還有像嗎??!! 8 _8 y. G# a6 E& l0 y4 O# J6 L3 r5 c R
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3 k# A; a, f- t1 p6 k Z2 k下面影片，是車上實際使用記錄。完全體現我構思的機能，亦忠實的為我解析電瓶狀態，與行駛時發電機對電瓶充電效能之監測。 . m, a5 U6 t" }$ M5 Z7 |4 x7 I `* r' h+ Z1 ?7 l+ F2 t
發表於 2017-3-2 17:03:49
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發表於 2017-3-3 15:13:17