Каким током заряжать автомобильный аккумулятор

Автомобильный аккумулятор служит источником энергии бортовой системы транспортного средства. АКБ подпитывает авто на стоянке и обеспечивает самое главное — пуск двигателя. В идеальных условиях аккумуляторная батарея должна восстанавливать потерянный заряд до 100% в процессе движения машины от генератора, но на практике этого достичь не получается, поэтому периодически утраченный заряд необходимо пополнять. Это касается не только эксплуатируемых аккумуляторов, но и новых АКБ, которые продаются с зарядом около 80%.

В этой статье ответим на вопрос, каким током заряжать автомобильный аккумулятор, и как это сделать правильно.

Когда следует заряжать АКБ

Необходимость зарядки аккумулятора определяют, анализируя показатель напряжения на клеммах (например, электронным мультиметром).

• Нормальное значение: 12,5–12,7 В.
• Требуется подзарядка (некритичный уровень): 12,2–12,4 В.
• Желательно зарядить как можно быстрее: 11,9–12,2 В.
• Нельзя эксплуатировать авто без подзарядки: ниже 11,9 В.

Кроме указанных интервалов по напряжению, требуется восполнить заряд ещё в трёх случаях:

• Перед постановкой машины на продолжительную стоянку (предполагается, что автомобиль не будет ездить месяц и больше). В этом случае дозарядка АКБ позволяет предотвратить эффект сульфатации пластин.
• После длительной стоянки также необходимо пополнить заряд, для того чтобы вернуть аккумулятор в рабочее состояние.
• С наступлением холодов ёмкость аккумуляторной батареи снижается, поэтому важно держать заряд на нормальном уровне, чтобы стартер мог запускать двигатель.
  

Обратите внимание! В разряженном аккумуляторе возрастает влияние эффекта сульфатации пластин, что выводит АКБ из строя ускоренными темпами.

В обслуживаемых аккумуляторах о необходимости зарядки можно узнать, измерив плотность электролита ареометром. Нормальный показатель соответствует 1,27 г/см3. Меньшие значения показывают, что АКБ нужно подзарядить. В необслуживаемых показатели контролируются через окошко, где отображаются 3 уровня плотности. Ещё одно указание на разрядку АКБ — проблемы с запуском двигателя, одновременно могут наблюдаться и другие сбои в системах энергопотребления.

Есть три метода восстановления заряда:

• Постоянным током.
• Постоянным напряжением.
• Комбинированным способом.

Рассмотрим каждый отдельно.

Особенности зарядки обслуживаемого аккумулятора постоянным током

В процессе восполнения заряда ток удерживается на одном уровне, а напряжение меняется. Для того чтобы не уменьшать ресурс АКБ, важно понимать, каким током зарядить автомобильный аккумулятор.

На регулируемом ЗУ устанавливают параметр по току на уровне 10% от номинальной ёмкости АКБ, то есть если значение равно 75 А·ч, необходимо взять 7,5 Ампер. Напряжение устанавливают в интервале 13,8–14,4 В.

Способ позволяет полноценно заряжать аккумулятор, однако не избавляет от необходимости периодического контроля параметров. В среднем один раз в два часа нужно посмотреть, на каком токе ведётся зарядка и при необходимости отрегулировать значение.

Во время пополнения заряда обслуживаемых аккумуляторных батарей происходит выделение газа. Чем ближе значение к 100%, тем интенсивнее будет газообразование — по этому признаку можно сделать вывод о том, как идёт процесс.

По мере зарядки аккумулятора значение напряжения будет расти. После того как показатель доберётся до 14,4 В, ток следует уменьшить вдвое (в нашем случае 7,5 Ампер нужно убавить до 4 Ампер). На этом уровне продолжают заряжать аккумулятор до начала интенсивного выделения газов. Напряжение также будет расти, и его нужно отслеживать. Как только показатель достигнет 15 В, ток необходимо снизить ещё вдвое (в приведённом примере до 2 Ампер).

На таких настройках процесс ведут до тех пор, пока напряжение не стабилизируется на одном уровне. Если показатель не меняется на протяжении двух часов, заряд аккумулятора полностью восстановлен.

Обратите внимание! Обслуживаемые АКБ не допускается заряжать дома, поскольку в процессе пополнения заряда происходит образование токсичных газов. Кроме того, соединения, выделяемые электролитом, характеризуются как взрывоопасные. Необслуживаемые аккумуляторы во время стандартного процесса вредных веществ не выделяют, поэтому их можно ставить на зарядку в жилых помещениях.

Восстановление АКБ в режиме постоянного напряжения

Полнота зарядки зависит от подаваемого напряжения. При восстановлении аккумулятора с напряжением 12 В, используя зарядное устройство, в течение суток удастся достичь следующих показателей:

• Подаваемое напряжение 14,4 В: полнота восстановления составит от 75 до 85%.
• 15 В: от 85 до 90%.
• 16 В: от 95 до 97%.
• 16,3–16,4 В: 100%.

Процесс требует контроля силы тока, поскольку в самом начале зарядки аккумулятора показатель может достигать 50 Ампер и более. Для того чтобы не вывести из строя АКБ, следует выставлять значение в диапазоне 20–25 Ампер.

В ходе пополнения заряда напряжение постепенно приходит в соответствие с показаниями ЗУ, при этом сила тока уменьшается до тех пор, пока не приблизится к нулю. Когда напряжение на клеммах достигнет уровня 14,3–14,5 В, пополнение заряда можно считать законченным.

Комбинированный способ

Вариант с контролем обоих параметров оказывается наиболее щадящим для АКБ. Для того чтобы зарядить аккумулятор, необходимо выставить напряжение на уровне 12,5 В, после чего снижать силу тока каждые четыре часа вполовину, одновременно повышая напряжение до рекомендованного уровня. После того как аккумулятор полностью зарядится, значение по току опускается практически до нуля.

Какое устройство для подзарядки понадобится

Для восстановления заряда аккумуляторов любого типа нужно выбрать ЗУ с возможностью регулировки параметров по току и напряжению. Необходимо, чтобы прибор мог поднимать напряжение до 16,5 В, иначе не получится полностью зарядить АКБ необслуживаемого типа.

Обратите внимание! Заряд аккумулятора следует проверять не реже раза в месяц. В холодное время и для эксплуатируемых более года АКБ замеры можно делать и чаще.

Как зарядить аккумулятор на автомобиле

АКБ допускается подзаряжать на своём посадочном месте с обязательным отсоединением клемм. Снимать желательно обе, хотя часто можно встретить рекомендации с отсоединением только минуса. Клеммы необходимо скинуть, поскольку даже в условиях с заглушенным мотором ток переходит с аккумулятора к бортовой энергосистеме. Чем это грозит?

Чем больше электроники на борту, тем выше вероятность повреждения устройств, поэтому самое простое — скинуть обе клеммы, после чего подсоединить ЗУ.

Как восстановить заряд необслуживаемой АКБ

Аккумулятор необслуживаемого типа заряжается практически так же, как и обслуживаемый. Для работы удобно использовать автоматические зарядные устройства, регулирующие процесс в рекомендованном режиме. После того как загорится зелёный индикатор, зарядка завершена. Применение механических устройств требует предварительной оценки времени. Для этого нужно замерить напряжение.

• 12,7 В соответствует 100%.
• 11,7 говорит о глубокой разрядке (принимается равным 0%).
• Промежуточные данные показывают определённую долю остаточного заряда (12,2 В — 50%, 12,3 В — 60% и т.д.).

Ток зарядки аккумулятора берут на уровне 10% от ёмкости. Если номинальный параметр АКБ составляет 60 А·ч, а заряд равен 12,3 В (или 60%), то требуется подать 20 А·ч до полного восстановления. Значение по току составит 6 А (10%). Для того чтобы узнать время, следует поделить 20 А·ч на 6 А.

В результате получится 3,3 часа. К полученному значению добавляют 10%, которые расходуются на производство тепловой энергии.

Обратите внимание! Нельзя подавать ток более 10% от ёмкости аккумулятора, поскольку восстановление заряда в экстренном режиме убивает АКБ.

Помимо недозарядки для аккумуляторных батарей опасна и перезарядка. Предположим, вы оценили время в 5 часов (напоминаем, это теоретическое значение), но оставили аккумулятор на 8 часов. В таком режиме вы не увеличите ёмкость АКБ более 100%, но спровоцируете процесс закипания электролита. В обслуживаемую модель вы сможете долить воду и довести плотность до номинального уровня, необслуживаемая АКБ на это не рассчитана. Давление, а вместе с ним и часть кипящего электролита, будет сбрасываться через предохранительные клапаны. Сам блок не взорвётся — защита для этого и предусмотрена — но ресурс снизится ощутимо.

Для необслуживаемых типов аккумуляторов допускается перезарядка не более 30 минут, но желательно и этого не допускать.

Особенности зарядки различных типов необслуживаемых АКБ

Для кальциевых аккумуляторных батарей используют ЗУ, способные выдавать напряжение до 16,5 В, при этом подзарядка ведётся примерно раз в месяц. Первоначально устанавливают 16,1 В и 10% по току от ёмкости. Зарядку ведут в двух переменных режимах по типу качелей:

• На 16,1 В и 3 А.
• На 13,2 В и 0 А.

После выставления 3 А, напряжение поднимается до 16,1 В, вслед за чем показатель по току падает до 0 (напряжение опускается до 13,2 В). Сначала процесс подъёма напряжения будет продолжительным (несколько десятков минут), а падения быстрым. Операцию повторяют до тех пор, пока ситуация не поменяется кардинально, то есть подъём напряжения станет быстрым, а падение замедлится. Как только возрастание напряжение будет занимать меньше минуты, кальциевая аккумуляторная батарея полностью зарядится.

Для гелевых АКБ важно не превысить выставляемое напряжение и не уйти в перезарядку, поскольку в этих условиях начинает плавиться гель. Рекомендованный интервал 14,5–15,0 В, лучше использовать ЗУ в автоматическом режиме пополнения заряда.

Для гибридных берут напряжение 13,8–14,2 В со значениями по току на уровне 10% или чуть меньше, чтобы полностью исключить риск закипания электролита.

Для AGM установлен интервал 14,2–14,8 В и стандартными 10% от ёмкости по току.

Восстановление заряда аккумулятора до номинального с соблюдением рекомендаций по току и напряжению обеспечивает нормальный режим работы и продолжительный ресурс эксплуатации АКБ.

Каким током оптимально заряжать аккумулятор?

Каким током оптимально заряжать аккумулятор?

    

Каждый автовладелец знает, что если аккумулятор по какой-либо причине разрядился, его всегда можно вернут в строй с помощью зарядного или пуско-зарядного устройства. Эти приборы помогают преобразовать ток из розетки с напряжение 220 Вольт в ток более низкого напряжения около 14-15 вольт, который оптимально подходит для зарядки севших батарей.

 

Существует очень много самых разных устройств, которые отличаются как конструкцией, так и методами зарядка. Тем не менее, любой процесс зарядки характеризуется двумя основными параметрами: сила зарядного тока и напряжение. Поэтому многих волнует вопрос, какой ток будет оптимально подходить для восстановления емкости аккумулятора? А зависит все от метода заряда.

 

Заряд автомобильного аккумулятора при использовании метода постоянного тока, требует периодической корректировки необходимого уровня силы тока. А сила тока рассчитывается следующим образом. К примеру, емкость батареи составляет 60А/ч, в этом случае сила тока должна составлять до 1/10 от ее емкости, то есть 6 Ампер. Меньше можно, больше не рекомендуется. Тут действует правило – чем меньше ток, тем дольше аккумулятор будет заряжаться, но и эффективность будет выше.

 

Чтобы аккумулятор мог заряжаться в нормальном режиме, нужно каждые 1,5-2 часа проверять параметры заряда и при необходимости регулировать размер зарядного тока. Помните, что конечный этап зарядки кислотной батареи всегда сопровождается обильным выделением газов. Чтобы минимизировать этот процесс и повысить эффективность рекомендуется производить плавное снижение силы тока пропорционально увеличению зарядного напряжения. После того, как будет достигнут порог в 14,4 Вольт, для аккумулятора емкость 60 А/ч, силу зарядного тока уменьшают в два раза, до 3 Ампер. Об окончании зарядки кроме выделения газа свидетельствует то, что  напряжение и ток остаются стабильными на протяжении нескольких часов.

 

Если же вы используете устройство, работающее по методу постоянно напряжения, то сила тока, особенно в начале заряда может равняться номинальной емкости батареи или даже превышать ее. В процессе заряда она постепенно будет снижаться до минимальных величин.

Каким током заряжать автомобильный аккумулятор

Если вы садитесь в автомобиль, начинаете крутить стартер, но вместо обычных звуков заводящегося двигателя слышите только безрезультатные прокручивания, которые становятся с каждым разом всё медленнее, то это один из признаков севшего аккумулятора. Особенно это заметно зимой на АКБ, которые эксплуатируются по несколько лет или на автомобилях, которые из-за технических характеристик требуют длительной работы стартёра для завода.

Чтобы не попасть в подобную ситуацию, важно пользоваться новым аккумулятором или следить за своим старым. Если автомобильный аккумулятор всё же сел, его можно зарядить с использованием зарядного устройства, которое работает от сети 220В. Поэтому снимаем АКБ, берём его и несём в то место, где есть розетка 220В. Технические подробности и время заряда можно узнать из этой статьи.

Типы аккумуляторов

Аккумуляторы бывают обслуживаемые и необслуживаемые. Обслуживаемые легко узнать по наличию заливных отверстий на их корпусе — обычно в виде круглых крышек с крестообразными пазами под отвёртку. Во время зарядки их лучше вывернуть. С корпусом необслуживаемых АКБ никаких действий при зарядке совершать не нужно.

2 способа зарядки

1. Постоянный уровень напряжения
2. Постоянный уровень тока

На первом месте заряд при постоянном напряжении не случайно, потому что это самый лучший способ. Но и времени он занимает больше, чем второй. При такой зарядке нужно выставить на заряднике напряжение 14,5 В и подать на аккумулятор. В течение всего процесса заряда оно будет неизменным, меняться будет только ток (в сторону уменьшения). Это позволит батарее чувствовать себя «нормально» и увеличит срок её службы.

При зарядке вторым способом, с постоянным током, важно периодически (раз в час или два) контролировать процесс, чтобы не допустить закипания электролита или даже взрыва. Заряжать лучше меньшим током большее время, чем наоборот. Максимальный ток зарядки — одна десятая часть от ёмкости аккумулятора. Например, если ёмкость аккумулятора 63 А/ч, то ток зарядки 63/10 = 6,3 А (но не более). Время полной зарядки посаженного аккумулятора — 15-25 часов в зависимости от тока и степени разряда АКБ. Это в том случае, если он исправен и его пластины находятся в нормальном состоянии.

Рекомендуется снижать силу тока по мере увеличения напряжения. Например, начинаем зарядку током 6 А, через два-три часа снижаем силу тока до 4 А, затем ещё через некоторое время уменьшаем ток до 2 А. Напряжение при этом должно быть около 15 В.

Как узнать что зарядился

Если ваше зарядное устройство не имеет функции распознавания, зарядился аккумулятор или нет, то можно сверить значения тока и напряжения. Ток должен стать минимальным, а напряжение максимальным. То есть ток чуть больше нуля, напряжение 16,3 — 16,5 В обычно соответствует тому, что аккумулятор заряжен. В таком состоянии уровень напряжения и тока будут без изменений в течение 1-2 часов, это дополнительно свидетельствует о том, что АКБ заряжен.

Вы можете также проверить напряжение на клеммах при отключенном зарядном. Оно должно составлять 14,4 В.

Процессы при зарядке

После того, как вы подключили АКБ к зарядному устройству, происходит поляризация пластин и разогрев электролита, на это тратиться большинство энергии, поэтому нет смысла подключать на короткий промежуток времени — заряд (плотность электролита) таким образом не увеличится. После разогрева плотность электролита начинает стремительно увеличиваться, а в конце зарядки плавно замедляется.

Если заряжать АКБ сверх нормы по времени, то из него могут начать выделяться газы. Обычно это говорит о том, что аккумулятор на завершающей стадии зарядки или уже начался перезаряд. Более часа или двух заряжать АКБ при этом не стоит.

Итак, теперь вы смело можете ставить АКБ на зарядку, ведь знание того, сколько времени и каким током его нужно заряжать у вас есть. Если вы проделываете эту процедуру уже не первый раз за последние полгода, то стоит подумать о приобретении нового аккумулятора. Конечно если вы его не «садите» специально. Если же садится новая АКБ, ищите причину в других деталях автомобиля — натяжение ремня генератора, его работоспособность, замыкания в электропроводке и другие.

общие принципы и схема зарядки автомобильной АКБ

В поиске ответа на вопрос «как правильно зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор», многие люди обращаются к инструкциям от производителя, сопровождающим эту технику. Однако даже в этих документах не всегда имеется достаточное количество информации о том, как лучше всего выполнять зарядку: с помощью каких средств, при каких условиях, какое количество времени. Ответственный пользователь, желающий продлить срок службы изделия и опасающийся повредить его или вывести из строя обязан обратиться к дополнительным источникам, чтобы выяснить эти вопросы.

Общие принципы заряда АКБ

Какой надо применять ток зарядки автомобильного аккумулятора 60а? Прежде чем приступить к процедуре заряда нужно ознакомиться с техническими характеристиками используемого аккумулятора. Также надо изучить характеристики и зарядного прибора. Вне зависимости от особенностей используемой АКБ, желательно, чтобы ток заряда либо напряжение были постоянными. В том случае, если вы не знаете, как самостоятельно ограничить сигнал, в электроцепь подключения можно добавить выпрямительный элемент, использующееся для настройки величины напряжения.

При покупке либо взятии в аренду зарядного прибора нужно также тщательно изучить все технические особенности и характеристики девайса. Это важно потому, что ЗУ может иметь определенные возможности. Например, если зарядный прибор будет применяться для работы с 12-вольтной батареей, то большинство устройств при необходимости могут увеличить напряжение до 16 вольт. Обычно это делается для восстановления работоспособности не обслуживаемых АКБ.

Понятие о КТЦ

Теперь следует детальнее разобраться с контрольно-тренировочным циклом для АКБ, поскольку далеко не все понимают, что это такое и для чего проводится.

Используемые на автомобилях аккумуляторные батареи являются свинцово-кислотными. Они отличаются между собой конструктивными особенностями, применяемыми добавками, консистенцией используемого электролита. Поэтому различают AGM батареи, гелевые, кальциевые и пр.

Срок службы АКБ обычно указан производителем на корпусе устройства. При этом часто можно увидеть цифры в пределах 5-10 лет. Такой период кажется вполне приемлемым, поскольку перспектива менять батареи раз в 7-8 лет радует. Но заявленные сроки редко совпадают с реальными. Это обусловлено тяжёлыми условиями работы, езда с постоянным недозарядом. Этим страдают машины, эксплуатируемые в городе и проезжающие короткие дистанции. Добавьте сюда низкие температуры и халатное отношение.

Чтобы минимизировать денежные затраты на покупку новой батареи, следует сделать всё возможное для продления срока службы имеющегося аккумулятора. Для этого и предусмотрена такая процедура как КТЦ.

Контрольно-тренировочным циклом называют процедуру, которая проводится для восстановления разряженных и старых АКБ. Её смысл заключается в полном разряде и последующем заряде устройства.

КТЦ позволяет частично восстановить характеристики, улучшить работоспособность аккумулятора. На прежние 100% эффективности, как было при покупке, рассчитывать не стоит. Но дополнительные 2-3 года АКБ точно послужит.

Рекомендуемая периодичность КТЦ составляет 2 раза в год.

Способы восстановления заряда своими руками

Как произвести заряд АКБ малым зарядным асимметричным током в соответствии со схемой? На практике существует два метода для выполнения этой задачи — либо использовать постоянный ток, либо постоянное значение напряжения. В этом случае особых отличи в данных методах нет — каждый из способов считается полноценным и эффективным. Естественно, если при их выполнении будут соблюдаться все необходимые моменты и нюансы.

Метод 1 — при постоянстве тока

Сначала предлагаем ознакомиться с первым способом возобновления работоспособности батареи путем использования постоянной силы тока. Отличительной особенностью данного способа считается то, что владельцу транспортного средства нужно периодически контролировать величину параметра на зарядном девайса. А если возникнет необходимость, то ток нужно будет отрегулировать. Обычно процесс диагностики и проверки осуществляется один раз в 1-2 часа, но желательно, чтобы не реже (автор видео — канал Нижегородский аккумуляторщик).

Какой же ток лучше использовать для реализации этого метода? Сам процесс выполняется с учетом постоянного значения — величина должна составить около 0.1% от всей емкости аккумулятора автомобиля. При таком токе батарея будет разряжаться в течение 20 часов. То есть если емкость АКБ будет 75 Ач, то величина тока для восстановления заряда батареи должна быть около 7.5 ампер. Как ограничить эту величину — на большинстве современных зарядных приборов имеется специальный регулятор, ограничить значение параметра можно с его помощью.

Также нужно отдельно сказать о не обслуживаемых аккумуляторах. При возобновлении работоспособности такого устройства нужно повышать значение напряжения при зарядке до 15 вольт, одновременно уменьшая величину тока на 50%. То есть если емкость используемого девайса равно 60 Ач, то величина тока должна быть выставлена на уровне 3 ампер. О том, что автомобильный аккумулятор полностью заряжен, можно узнать по тому, что на протяжении 1-2 часов при зарядке все рабочие значения остаются неизменными. Если же сам девайс не обслуживаемый, то процедуру восстановления можно завершать тогда, когда напряжение на устройстве будет равно 16.4 вольтам.

Второй способ — при постоянстве напряжения

Еще один метод — при постоянстве напряжения, не более сложный в реализации и не менее эффективный.

Процедура зарядки должна производиться в течение не менее чем 24 часа:

1. Устройство демонтируется с автомобиля, для этого отключаются все клеммы и отсоединяются фиксаторы.
2. Батарея извлекается, к ее клеммам подключаются щупы зарядного прибора.
3. Затем, вам надо будет подождать, как сказано выше, около суток. После этого следует проверить параметры на дисплее ЗУ (автор видео — канал Аккумуляторщик).

Как понять о том, что АКБ заряжена:

• в том случае, если параметр напряжения равен 14.4 вольтам, то за последующие сутки может быть возобновлено примерно 75-85% заряда батареи, но в данном случае многое зависит от особенностей аккумулятора;
• если параметр напряжения варьируется в районе 15 вольт, это свидетельствует о том, что батарея восполнена примерно на 85-90%;
• когда параметр напряжения будет равен около 16 В, то можно сделать вывод, что батарея заряжена приблизительно на 95-97%, то есть ее дальнейшая эксплуатация, в принципе, уже допускается;
• если вы хотите, чтобы девайс подзарядился до максимума, то для выполнения этой задачи понадобится не более суток, о заряде может сообщить напряжение в 16.3 В.

Если вы являетесь владельцем более современного прибора для зарядки, то на его корпусе могут располагаться специальные индикаторы — лампочки — с помощью которых можно определить завершение процесса. Когда батарея будет готова к эксплуатации, индикатор будет гореть зеленым цветом. Если же его цвет красный — то процедура либо не завершена, либо в процессе выполнения появились неполадки, требуется более детальная диагностика. Многие специалисты-аккумуляторщики утверждают, что не обслуживаемые АКБ необходимо подзаряжать приблизительно до 95%, этот вариант считается наиболее актуальным. В таком случае батарея сможет полностью отработать всей срок службы, но при этом необходимо следить, чтобы параметр напряжения был не меньше 14.4 вольт.

Фотогалерея «Неисправности АКБ»

Как избежать 4 ошибок при подготовке к зарядке

Перед началом зарядки, необходимо правильно подготовить АКБ батарею. Если она отсоединяется от авто, сразу проведите полный осмотр, чтобы избежать неприятностей при эксплуатации.

1. Первым делом удаляется конденсат, вся грязь и окись. От всего этого нужно избавиться — протереть контакты и всю поверхность АКБ.
2. Для этой цели обычно используют обычную тряпочку, которая смачивается в растворе соды. Протираем ей контакты. В результате мы добиваемся чистоты, а это очень важно для правильной работоспособности аккумулятора. Если АКБ с откручивающейся крышечкой, то при демонтаже в неё может залететь грязь. Этого следует избегать, иначе батарея выйдет из строя из-за того, что банки перемкнут.
3. Откручиваем крышки. Проверяем, чтобы уровень электролита был на необходимом уровне. Если его мало, то потребуется добавить дистиллированной воды. Уровень проверяется по пластинам. Если раствор их не закрывает, то необходима доливка. Если не производить замену электролита, то батарея скоро перестанет работать. Свинцовые пластины перегреются и в результате просто осыпятся.
4. Проверяем плотность электролита. Для нормального функционирования она должна составлять 1,26-1,30 грамма на кубический сантиметр.

Это были все необходимые подготовительные работы. После их проведения переходим к непосредственной зарядке.

Нужно отметить, что можно использовать несколько вариантов. Зарядка происходит с использованием постоянного тока и такого же напряжения. В зависимости от выбора зарядки, время будет отличаться, исходя от параметров.

Об этом стоит задуматься, если дома нет универсальной зарядки АКБ. На универсальной зарядке имеется минимум настроек, а потому она очень удобная.

Что такое автомобильный аккумулятор?

Автомобильные аккумуляторы представляют собой разновидности электрических АКБ. Применяются они на автомобилях и мотоциклах. Его назначение заключается в следующем: запуск двигателя, функция источника питания в бортовой системе автомобиля при выключенном моторе. Также играет роль стабилизатора напряжений ТС. Наиболее частыми являются 12 вольтные аккумуляторы. Они встречаются на легковушках, мини автобусах, а также на грузовиках обладающих легкостью. АКБ имеющие напряжение 6 вольт встроены в мотоциклы. А батарея 24 вольта установлена в тяжелые грузовики и в военную технику.

автомобильный аккумулятор

Чтобы запустить двигатель АКБ должен совершить прокрутку, которая обеспечивается стартером. Питание он получает от батареи аккумулятора. В такой момент он использует много энергии, тем самым разряжается сама батарея. Как только автомобиль завелся, обеспечение энергии переходит на генератор. Схема такова, поездка на машине подзаряжает аккумулятор.

Общие принципы эксплуатации аккумуляторных батарей

Первым делом развенчаем общеизвестный миф. Многие пользователи АКБ, магазинные «специалисты», сервисы твердят постоянно однообразную мантру: чтобы аккумулятор правильно, стабильно работал, необходимо его перед использованием полностью разрядить, потом полностью зарядить. Такие «специалисты» заходят еще дальше, утверждая, что для стабильной, долговечной работы аккумуляторы необходимо регулярно разряжать.

Все это только миф, если не сказать резче. АКБ без исключения всех типов прослужат вам дольше, если будут испытывать как можно меньше разрядов. Разрядный процесс разрушает внутри качественной батареи электродные решетки, которые начинают деформироваться. Для некачественных модельных вариантов, изготовленных из второсортных материалов, подобные «разрядные встряски» могут быть эффективны. Их пластины максимально загрязнены. Если не проводить периодические разряды, грязь может полностью вывести из строя АКБ.

Однако используя качественные современные модели, очень важно, чтобы аккумулятор работал с постоянным подзарядом (так называемый буферный режим).

Основные режимы работы

Чтобы описание зарядного процесса было более понятным, следует изначально прояснить следующую ситуацию: каким режимом эксплуатируется ваша АКБ? Существует два основных режима:

• буферный режим: принцип работы основан следующим образом — модель находится при постоянной «подпитке» сетью. Когда источник питания отключается, она отдает собственный заряд оборудованию. Если источник питания снова подключен — аккумулятор начинает подзаряжаться. Подобный режим — наиболее подходящий современным моделям. Например, эксплуатационный срок AGM-аккумулятора буферного режима (при температуре около двадцати градусов) составляет двенадцать лет. Наиболее характерное применение буферного режима -современные источники БП;
• циклический режим: здесь модели полностью разряжаются, заряжаются как минимум один раз в сутки. При этом срок их эксплуатации измеряется не временем, а предзаданным количеством циклов. Срок работы дополнительно диктуется глубиной разрядного процесса.

Пример использования циклического режима — современные поломоечные машины, мобильные кофемашины, детские развлекательные автомобили. Иногда современные «специалисты» предлагают в комплект подобному оборудованию стартерные АКБ, применяемые автомобилистами. Их аргумент — дешевизна моделей. Развенчаем этот миф. Стартерные варианты эффективны только во время первоначального завода автомобиля, после чего аккумулятор подпитывается генератором . Подобные модели оснащены достаточно тонкими электродными пластинами, поэтому кофемашины или поломоечных агрегаты с их постоянными разрядами стартерные модельные варианты не приемлют, они закончат свое существование через пару месяцев

Время зарядки на 60 Ач

Время зарядки выбирается индивидуально в зависимости от устройства, которое используется. Необходимо для начала понять — полностью разрядилась батарея или нет.

Если утрировать и представить себе, что АКБ полностью потеряла свой заряд, и имеется сила тока в 10% от номинального значения, то потребуется 10 часов, чтобы полностью зарядить батарею. Если напряжение регулируемое, тогда используем 4-5 часов на зарядку в 90% и 8 часов потребуется для 100% заряда.

Все значения указаны при максимальном разряде. Если АКБ только частично разрядилась, то время необходимо скорректировать.

Как правильно заряжать аккумулятор

Есть ряд случаев, когда практически новая аккумуляторная батарея приходит в негодность, например, оставили включенным свет и заглушили машину. В таком случае есть смысл подзарядить АКБ.
Зарядные устройства для автомобилей бывают 3 разных типов: работающие от постоянного тока, постоянного напряжения или комбинированные. Оптимальный вариант выбора – комбинированные решения, они максимально автоматизированы, а поэтому и заряжаются проще всего. От вас требуется только включить оборудование согласно инструкции, в то время как первые два типа зарядки предполагают знание некоторых тонкостей.
Процедуру лучше всего проводить на свежем воздухе или в гараже, подальше от любых легковоспламеняющихся материалов. В процессе зарядки могут выделяться взрывоопасные газы (водород и кислород), так что поблизости не должно быть ничего, что способно высечь искру. 

Подготовка

Зарядка аккумуляторов требует нехитрых приготовлений:

1.    Какой тип зарядного оборудования вы используете? Зарядно-предпусковое устройство не требует отключения аккумулятора от электрической системы авто. То есть извлекать аккумуляторы не нужно, достаточно выключить всю электронику на время зарядки. Если же вы используете зарядно-пусковое устройство, тогда АКБ следует принести домой 

2.    Замерзший аккумулятор перед зарядкой должен оттаять. После следует очистить его от грязи.

3.    Если аккумулятор обслуживаемый, вам потребуется ариометр – прибор, измеряющий плотность электролита в аккумуляторе. Электролит должен полностью закрывать свинцовые пластины, так что не исключено, что его потребуется долить. А вот показания ариометра должны быть в пределах 1,25-1,27 г/см³. Только убедившись, что электролиты в норме, можно приступать к зарядке.

Зарядка

На этом подготовительный этап заканчивается и начинается непосредственно зарядка аккумуляторов.

1.    Если ваша АКБ обслуживаемая, выкрутите пробки с банок батареи и соедините клеммы зарядки с клеммами батареи. Тут все предельно просто: плюс подключается к плюсу, минус – к минусу, перепутать невозможно. Зато важна последовательность: сначала соединяются плюсы, только потом зарядное устройство включается в сеть.

2.    Теперь разберемся с важным вопросом: каким током заряжать аккумулятор? После включения устройства вам придется задать его величину. Тут действует простое правило, которое должно быть и в руководстве по пользованию зарядным устройством: ток зарядки = 1/10 * емкость аккумулятора (10%)(например, если ваша батарея емкостью 55А/ч, значит на зарядном устройстве нужно установить ток равный 5,5А). А вообще, чем меньше будет ток зарядки, тем лучше. Таким образом, имея в запасе сутки можно использовать следующую формулу: ток зарядки = 1/24 * емкость аккумулятора. Например, 60(А/ч) / 24(часа) = 2,5(А) ток зарядки.

3.    Сколько заряжать автомобильный аккумулятор? Если ток зарядки равен 1/10 от емкости АКБ, тогда приблизительный срок зарядки будет 10–12 часов.

4.    Когда начнется подзарядка аккумулятора, обратите внимание на движение стрелки на приборе. Она должна постепенно склоняться к нулю.

5.    Зарядные устройства работающие от постоянного тока. Следите за температурой электролитов, если они сильно нагреются, тогда во избежание их закипания нужно убавить ток зарядки аккумулятора приблизительно вдвое. 

6.    Комбинированное зарядное устройство само отключится после того, как аккумулятор будет полностью заряжен и убережет электролиты от перегрева.

Как убедиться, что вы все сделали правильно, и зарядка прошла успешно? Если в течение 2 часов после отключения приборов напряжение аккумуляторов не меняется и плотность электролитов остается стабильной – вы справились с задачей на «отлично». 
В заключении хотелось бы отметить, что летом зарядку аккумулятора без присмотра лучше не оставлять, а время от времени проверять уровень и нагрев электролитов. Дело в том, что в жаркое время года электролиты закипают намного быстрее, а пластины могут портиться на свежем воздухе.
Если срок службы аккумулятора уже окончен, тогда может быть нет смысла его заряжать, а лучше купить новый!

Как зарядить автомобильный аккумулятор | AVTONAUKA.RU

В предыдущей статье  Эксплуатируем автомобильный аккумулятор были рассмотрены главные причины, благодаря которым исправный автомобильный аккумулятор может преждевременно выйти из строя. Здесь же продолжим тему эксплуатации автомобильных аккумуляторных батарей, и рассмотрим, как правильно зарядить автомобильный аккумулятор.

Как обычно бывает? Пока аккумулятор работает исправно, мало, кто обращает на него внимание – работает, ну и ладно. Но как только в его работе начинаются перебои, например, утренний запуск двигателя происходит тяжелее обычного, после некоторого простоя стартер крутит двигатель уже менее энергично, чем раньше, тут уже многие начинают понимать, что настала пора уделить время аккумулятору и достают зарядники. Как говорится, лишь бы не было слишком поздно.

Начнем с того, что плотность рабочего полностью заряженного аккумулятора составляет 1,28 г/куб.см. Аккумуляторы, в которых изначально залит электролит такой плотности, подходят для использования в большинстве регионов России.

В районах Крайнего Севера, где зимняя температура опускается ниже 40 градусов, рекомендуется в зимний период использовать батареи с плотностью электролита 1,30 г/куб.см. Но даже такой «высокоплотный» аккумулятор в разряженном состоянии может замерзнуть при температуре «-15 градусов». Поэтому, за состоянием аккумуляторной батареи нужно следить регулярно. Плотность электролита измеряется ареометром.

В каких случаях автомобильный аккумулятор нуждается в подзарядке?

Считается, что уменьшение величины от начальной плотности электролита на 0,01 г/куб.см, означает разряд батареи примерно на 6%. Из этого следует, что снижение плотности до 1,24 г/куб.см равно разряду аккумулятора почти на 25%, т.е. на четверть. Летом такой аккумулятор еще будет работать, а вот с наступлением холодов или зимой ему придется тяжеловато. Исходя из признаков состояния АКБ, приведенных в первой статье, можно предположить, как долго такой аккумулятор еще прослужит.

Поэтому, ставим рабочий аккумулятор на зарядку в случаях:

• снижения плотности до 1,25 г/куб.см, если плотность еще ниже – тем более не стоит медлить;
• если плотность в разных банках отличается более чем на 0,02 г/куб.см;
• если аккумулятор использовался, а потом был в бездействии более трех месяцев (например, все это время автомобиль стоял). Но это при условии, что аккумулятор хранился должным образом (об этом ниже), в любом случае потребуется проверить плотность;
• периодически, с целью снятия неглубокой сульфатации пластин малым зарядным током.

Вышеприведенные случаи — это периодическая зарядная профилактика для рабочего аккумулятора.

 

На что следует обратить внимание перед тем, как зарядить автомобильный аккумулятор, точнее, перед тем, как аккумуляторную батарею поставить на зарядку?

Перед тем, как приступить к проверке уровня электролита и его плотности, необходимо протереть и очистить корпус аккумулятора от грязи и подтеков, если таковые имеются. Особое внимание — на места прилегания пробок заливных отверстий к корпусу. Там обычно скапливается грязь, которая в момент отворачивания пробок может попасть внутрь, т.е. в электролит, что нежелательно.

У рабочего аккумулятора, хоть и частично разряженного, уровень электролита будет в пределах нормы, т.е. решетки пластин будут покрыты полностью. Но может оказаться так, что в какой-то из банок, а может и не в одной, уровень окажется значительно ниже, или решетки будут оголены вовсе. Плотность в этом случае проверить будет затруднительно. Но, однозначно, это признак того, что в этой банке или в этих банках что-то не так.

В этом случае необходимо долить дистиллированную воду не до полного уровня, а ровно на столько, чтобы она чуть прикрыла решетку пластин, и затем уже ставить аккумулятор на зарядку. Если пластины закрыты, то доливать пока ничего не нужно! Дело в том, что во время естественного разряда, уровень электролита в банках понижается, а во время заряда – повышается.

Вот и нужно, по необходимости, долить воду в таком количестве, чтобы лишь прикрыть пластины, чтобы не получилось так, что в конце заряда уровень электролита в банке оказался значительно больше необходимого значения. Весь аккумулятор из-за этой банки придется заряжать намного дольше, в то время, как в остальных банках уровень электролита уже поднимется и плотность дойдет до нормы, т.е. остальные банки уже будут заряжены.

Теперь, непосредственно, как зарядить автомобильный аккумулятор зарядным устройством.

Заряжать автомобильный аккумулятор можно не снимая с машины, если до него свободно достают провода от зарядного устройства. Только предварительно нужно отсоединить от аккумулятора штатные провода «+» и «массу». Вместо них подключаются провода от зарядника: плюсовой провод – на «+» аккумулятора, а минусовой провод — на минусовую клемму.

Каким током заряжать автомобильный аккумулятор?

Величина зарядного тока берется как 0,1 от величины номинальной емкости АКБ. Например, если емкость аккумулятора 55 Ач, то зарядный ток не должен превышать 5,5 Ампер, если аккумулятор — 60 Ач, то зарядный ток берется не более 6 Ампер. Выше этих величин поднимать зарядный ток не рекомендуется, в противном случае аккумулятору можно навредить. Высокий зарядный ток может привести к короблению пластин и выпадению активной массы из решеток. А это сокращает срок службы батареи.

Но если не спешить, самая оптимальная зарядка аккумуляторной батареи будет являться током равным 0,05 от значения емкости АКБ (0,1 делим еще пополам). Для батарей 55 и 60 Ач это будут значения 2.75 и 3 Ампера соответственно. Чем меньше ток, тем глубже заряд. В этом случае время до полной зарядки аккумулятора увеличится, но сам заряд будет проходить качественнее. С целью профилактики для снятия сульфатации электродов, рекомендуется брать именно эти значения зарядного тока.

Для сокращения общего времени заряда можно процесс зарядки разделить на два этапа. Сначала выставить зарядный ток равный 0,1 от емкости батареи, а после того, как плотность электролита поднимется до 1,26 г/куб.см, уменьшить его вдвое (0,05) и продолжить зарядку до полного.

 

Сколько нужно заряжать автомобильный аккумулятор?

Признаком течения зарядки является, так называемое, «кипение» электролита – выделение газов. Но это «кипение» не должно быть слишком интенсивным. Если газы выделяются слишком обильно, то лучше немного уменьшить ток.  А вот при зарядке малыми токами электролит может и вовсе не «закипеть», и увеличится время зарядного процесса.

Поэтому в процессе нужно будет несколько раз проверять изменение плотности. Когда плотность электролита восстановится до нормы (1,28 г/куб.см), рекомендуется  продолжить заряд малым током еще примерно, в течение 1 часа, так сказать, для закрепления. После этого зарядку автомобильного аккумулятора можно считать оконченной.

Может получиться так, что во время зарядки в какой-то из банок плотность электролита будет расти медленнее, в сравнении с другими банками, и остановится на каком-то значении, т.е. не дойдет до нормы. Такое бывает, когда целостность активной массы на решетках уже нарушена. Возможно, эта банка скоро полностью выйдет из строя, а может еще немного послужит. Станет ясно в процессе дальнейшей эксплуатации аккумулятора.

Но категорически запрещается «выравнивать» плотность электролита или его уровень путем переливания его из одной банки в другую!

Нужно исходить из того, что изначально во всех банках был залит электролит одной плотности. Пока аккумулятор новый, разряд–заряд во всех банках примерно одинаков. Со временем, насыщенность сульфатом свинца в электролите в разных банках будет разная. И если их перемешать между собой, путем переливания из одной банки в другую, то плотность электролита в них изменится от первоначальной, и аккумулятор гораздо быстрее выйдет из строя.

Чем нежелателен перезаряд аккумулятора? Когда заряд АКБ подходит к концу, в аккумуляторе начинается еще один процесс – электролиз воды, входящей в состав электролита. Вода распадается на кислород и водород и, таким образом, испаряется. Когда электролит уже «набрал» свою плотность, а зарядный ток не отключился (если ток большой – это еще хуже), то вода из электролита потихоньку выкипает. Это значит, что позднее потребуется доливка дистиллированной воды в электролит до необходимого уровня.

Еще один момент. Доливать воду необходимо или непосредственно перед зарядкой (например, чтобы вода чуть закрыла оголенные пластины), или в конце процесса зарядки (чтобы выровнять уровень во всех банках). Нельзя, например, с вечера добавить воду до нужного уровня и оставить аккумулятор стоять до утра. Утром можете не завести мотор. Разница плотности электролита в разных его слоях приводит к появлению, так называемых, паразитных токов, которые усиливают саморазряд батареи. Чтобы этого не происходило, добавленная вода должна как следует перемешаться с электролитом в процессе заряда, чтобы электролит стал однородным. Т.е. если долили воду – сразу ставьте на зарядку.

Теперь, несколько слов о необслуживаемых автомобильных аккумуляторах. Все, что касается проверки и обслуживания, т.е. того, о чем изложено в этой статье выше, относится только к обслуживаемым батареям по той простой причине, что необслуживаемые аккумуляторы не имеют заливных отверстий для электролита. Поэтому проверить плотность электролита и его уровень в банках у необслуживаемых батарей невозможно. Тем не менее, такие аккумуляторы также нуждаются в уходе и периодической подзарядке.

Индикатор состояния заряженности, который имеют подобные аккумуляторы, не дает полной картины. Часто случается так, что индикатор показывает, что батарея заряжена, а ее емкости едва хватает на две попытки провернуть двигатель. Такой аккумулятор нужно ставить на зарядку.

 

Сколько нужно заряжать необслуживаемый автомобильный аккумулятор?

Время, которое понадобится чтобы зарядить необслуживаемый автомобильный аккумулятор, зависит от того, на сколько АКБ разряжена. Следует обратить особое внимание на величину зарядного тока. Выше уже упоминалось о том, что большой зарядный ток приводит к выкипанию воды из электролита. Восполнить воду путем доливания в таких батареях уже не получится, равно, как и проверить уровень, а понижение уровня электролита, со временем, приводит к сульфатации и выходу батареи из строя. Так что, имея необслуживаемый аккумулятор, придется чаще проверять работу генератора.

При зарядке от внешнего зарядного устройства, величину зарядного тока предпочтительнее выбирать равной 0,05 от емкости батареи. Т.е. такую, при которой электролит не «закипит». Времени для полной зарядки аккумулятора, в этом случае, потребуется больше, но зато заряд будет проходить качественнее, и батарея, в конечном итоге, прослужит дольше.

Для необслуживаемых батарей (как, впрочем, и для любых АКБ) лучше использовать зарядное устройство, на котором есть возможность установить для заряда не значение тока, а значение постоянного напряжения. В этом случае, по законам физики, по мере возрастания напряжения на аккумуляторе, сила зарядного тока будет падать. Таким образом, работа подобного зарядного устройства идентична зарядке автомобильным генератором, что является самым оптимальным режимом для аккумулятора.

Очень удобно – ставите выходное напряжение примерно 13,8 Вольт и идете заниматься другими делами. Как только напряжение на выходе с зарядника сравняется с напряжением на АКБ, которое будет расти в процессе заряда, значение силы зарядного тока упадет до «0», и перезаряда не случится. Но если не терпится зарядить АКБ быстро, или нет времени ждать, то нужно помнить, что величина зарядного напряжения не должна превышать 14,5 Вольт, в противном случае это может привести к выкипанию воды в процессе заряда, восполнить которую будет невозможно.

И в заключение, несколько слов о том, как хранить автомобильный аккумулятор.

Особых хитростей здесь нет. Нужно только запомнить, что автомобильный аккумулятор любого типа хранится только в полностью заряженном состоянии, сухой и чистый снаружи, предпочтительно в холодном месте. В теплом помещении естественный процесс саморазряда усиливается. Если зимой автомобиль не используется, то аккумулятор лучше оставить на машине, но предварительно его зарядить и после этого не подключать силовые провода (плюс и массу), во избежание дополнительного саморазряда. Но если в вашем регионе температура опускается ниже 40 градусов, то лучше занести АКБ в более «теплое» место. Можно смазать клеммы техническим вазелином. И пусть хранится до нужного времени.

Как пользоваться зарядным устройством зу. Каким током заряжать автомобильный аккумулятор? Что делать, если нет зарядного устройства

При эксплуатации автомобиля с исправным электрооборудованием проблем, связанных с аккумулятором этого авто, обычно не возникает. Разумеется, если надолго не оставлять включенными мощные потребители электричества при неработающем двигателе автомобиля. Но стоит перегореть предохранителю, защищающему цепь возбуждения генератора, и следующая попытка пуска двигателя авто не увенчается успехом. После чего перед владельцем авто возникнет неактуальный ранее вопрос: «как заряжать аккумулятор правильно?». При доступности зарядного устройства ничего сложного собой правильная зарядка аккумулятора авто дома собой не представляет. Зарядка аккумулятора машины автоматическим зарядным устройством наиболее проста и в контроле над процессом не нуждается.

Аккумуляторная батарея автомобиля (АКБ) используется для пуска двигателя машины и как вспомогательный источник электроэнергии в то время, когда двигатель автомобиля не работает.

Оценка состояния батареи

То, что стартер автомобиля «вяло» крутит, не обязательно следствие того, что автомобильный химический источник электричества истощен. Поэтому прежде чем тащить батарею автомобиля на зарядку, рекомендуется проверить ее.

Измерения проводятся, когда мотор авто не работает. Полностью заряженная батарея авто имеет плотность электролита от 1,27 до 1,29 г/см 3 и напряжение на клеммах от 12,3 до 12,9 V. Когда в ней останется 70% заряда, плотность ее электролита будет от 1,23 до 1,25 г/см 3 , а напряжение от 12,0 до 12,1 V. Наполовину разряженный источник тока будет иметь плотность электролита от 1,16 до 1,18 г/см 3 и покажет напряжение от 11,8 до 12,0 V. Полностью разряженная она будет иметь плотность от 1,11 до 1,13 г/см 3 , а напряжение упадет ниже 11 V.

Подготовка батареи к зарядке

Для того чтобы дома правильно зарядить АКБ следуйте таковой последовательности:

Методы заряда

Правильно заряжать аккумулятор можно тремя способами:

Два первых способа зарядки аккумулятора имеют как свои плюсы, так и минусы. Первый метод состоит в подключении АКБ к источнику электроэнергии с постоянной силой тока напряжением не выше 16,2 V. Силу тока при заряде в течение 20 часов можно вычислить, если емкость АКБ разделить на 20 часов. К примеру, на вашей машине установлена батарея емкостью 50 А-ч тогда 50 А-ч / 20 ч. = 2,5А. При 10 часовом заряде для определения силы тока заряда АКБ емкость делят на 10 часов. То есть, чтобы правильно заправить такую же батарею за 10 часов, нужен зарядный ток 5 А. Одно из важнейших преимуществ этого метода – это полный заряд батареи. Из недостатков можно отметить необходимость стабилизации силы тока, значительное выделение газов, и нагревание электролита.

Зарядку этим способом рекомендуется проводить в два этапа – сначала делать зарядный ток равный 1/10 от номинальной емкости, а после достижения напряжения одной банки 2,4 V уменьшать его в 2 раза. Окончание зарядки определяют по появлению интенсивного газообразованию – «кипению» электролита.

Альтернатива

Второй способ заключается в стабилизации напряжения зарядки, сила тока при этом меняется в зависимости от сопротивления батареи. Эта методика позволяет зарядить батарею до 85–90%. Преимущества метода:

• быстрое приведение батареи в рабочее состояние;
• большая часть энергии, потребляемая вначале процесса, тратится на восстановление активной массы пластин.

Основной недостаток – сильный нагрев электролита из-за большой сил тока в начале зарядки. Уравнительная зарядка предназначена для ликвидации последствий глубоких разрядов. Очень хорошо ликвидирует возрастающую сульфатацию электродов.

Форсированная методика применяется для быстрого восстановления рабочего состояния источника после глубокого разряда. Допускает возрастание тока в начале зарядки до 70% от величины номинальной емкости, но не долее получаса. Следующие 45 мин ток зарядки снижают до половины номинальной емкости. Еще 1,5 часа заряд идет током, составляющим 30% от номинальной емкости. Эта зарядка требует обязательного контроля температуры электролита. Если температура поднимется до 45 ◦ C, зарядку следует прекратить.

Применять метод форсированного заряда батареи следу как можно реже, так как его регулярное использование заметно сокращает срок ее службы.

О емкости АКБ

Среди владельцев авто бытует мнение о недопустимости установки на машину батареи с повышенной емкостью, так как при большей емкости автомобильная АКБ якобы не будет успевать заряжаться. Однако, количество энергии, затраченное на пуск двигателя авто, не зависит от емкости АКБ. Поэтому при исправном генераторе оно будет восполнено в АКБ большей и меньшей емкости за одно и то же время. Значит, установка на авто АКБ с емкостью большей рекомендованной не принесет вреда.

Зарядные устройства

Зарядное устройство (ЗУ) служит для заряда электрических аккумуляторов от сети переменного тока. Состоит ЗУ из преобразователя напряжения (трансформаторного или импульсного выпрямителя), стабилизатора напряжения, контроллера, регулирующего зарядный ток и иногда блока индикации, состоящего из стрелочных или светодиодных ампервольтметров. Различаются ЗУ типом заряжаемых аккумуляторов, их рабочим напряжением и емкостью.

Обозначение ЗУ для аккумуляторов автомобиля: X B/C, где X – название зарядного устройства, B – максимальная емкость заряжаемой батареи в Ампер-часах, C – максимальное рабочее напряжение заряжаемого аккумулятора в вольтах. Если у ЗУ значение B превышает 170 А-ч, то его можно использовать не только для зарядки, но и для помощи при пуске двигателя авто.

Автомобильный аккумулятор обеспечивает электропитание элементов машины. Во время ее движения происходит зарядка с помощью генератора. Однако он не сможет полностью восполнить энергию. Поэтому периодически необходимо обслуживание АКБ. Для этого следует знать, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством в домашних условиях.

Выбор зарядного устройства

Определяющими параметрами являются характеристики АКБ – напряжение (6, 12 или 4 В), тип батареи (залитые, сухозаряженные, гелевые и свинцово-кислотные ). По последнему качеству рекомендуется выбирать универсальные модели, подходящие для всех типов аккумуляторов. Дополнительно учитывается номинальный показатель емкости – Ач .

По функциональным возможностям ЗУ разделяются на два класса:

• Зарядные. Рассчитаны только для восстановления работоспособности АКБ, возможно поддержание текущего заряда на требуемом уровне.
• Пуско-зарядные . Для запуска систем автомобиля требуется значительный заряд тока. Если аккумулятор к этому времени не успел зарядиться – пуско-зарядное устройство может заменить его на этом этапе.

Для новичков рекомендуется покупать простые модели зарядного устройства, без дополнительных функций регулировки параметров. Если же у автолюбителя есть большой опыт – ему потребуется профессиональное ЗУ с индикацией, возможностью регулировки тока и напряжения. Любая модель должна иметь опцию защиты от перегрева, неправильного подключения.

Как часто нужно заряжать аккумулятор

Частота зарядки аккумулятора определяет срок его эксплуатации. В идеале он должен подключаться к ЗУ не чаще одного раза в год. Но фактически это зависит от множества внешних факторов. При неправильно выбранной периодичности и отсутствии контроля за текущим состоянием батареи будет наблюдаться обратный эффект — быстрое снижение емкости.

Факты, влияющие на частоту зарядки АКБ:

• Температура за бортом. Она не влияет, если показатель более +5С. Как только происходит снижение – емкость батареи может упасть в 1,5-2 раза.
• Возможные неисправности силовой установки. К ним относятся проблемы с компрессией, некорректное функционирование топливной аппаратуры.
• Частота полной нагрузки аккумулятора при выключенном моторе.

Минимальный заряд АКБ для запуска силовой установки индивидуален. Но обычно он не должен быть менее 12,3 Вольт. Если это значение меньше – заряда будет недостаточно, потребуется подключение к ЗУ. В среднем для нормальной работы аккумулятора достаточно 70-75% от максимальной зарядки. Восстанавливать ее до 100% рекомендуется один раз в год, перед началом зимнего периода.

Методы зарядки аккумулятора автомобиля

Существует два основных способа зарядки АКБ – путем изменения постоянного тока или напряжения. Выбор зависит от функциональных возможностей ЗУ, необходимости контроля за процессом, его скоростью и степени заряжания.

Перед началом необходимо выполнить такие условия:

• Предварительная проверка фактической емкости аккумулятора.
• Правильное подключение клемм по полярности – «плюс» к «плюсу», так же как и «минус». В противном случае будет обратный процесс – разрядка.
• Минимальное сечение жилы провода – 1 мм2. В оплетке диаметр должен составлять около 1,3 мм.
• Очистка поверхности АКБ от остатков кислоты, грязи.
• Открутить пробки отверстий, предназначенных для заливки кислоты.
• Проверка уровня электролита. Если его мало – добавляется дистиллированная вода.

После этого можно приступать к процессу зарядки. Делать это рекомендуется в помещении с комнатной температурой и хорошей вентиляцией. В процессе повышения заряда будут выделяться пары электролита.

Регулировка постоянного тока

Суть этого метода заключается в контроле значения тока, путем регулирования его в зависимости от текущего заряда аккумулятора. Для начинающих автомобилистов он сложен, так как изменения показателя зависят от фактического состояния АКБ. Рекомендуется применять, если есть возможность постоянного контроля процесса.

Лучше всего суть этого метода рассмотреть на примере АКБ, емкость которой составляет 60А*ч. Рекомендуемый порядок действий.

1. Установить значение тока в 6А, из отношения 0,1 к номинальной емкости.
2. После начала выделения газов электролита необходимо снизить показатель в два раза. При значении заряда аккумулятора 14,4 В сила тока должна составлять 3 А.
3. Как только показатель заряда достигнет 15 В – ток снижается до 1,5 А.

Таким способом можно зарядить АКБ до уровня от 70% до 100%. В последнем случае необходимо контролировать значение уровня заряда аккумулятора и силы тока. Если первый останется неизменным в течение двух часов – это признак полной зарядки.

Изменение постоянного напряжения

Оптимальный способ, если нет возможности постоянно контролировать процесс. Нужно учитывать, что значение заряда АКБ в этом случае пропорционально подаваемому напряжению. Для предварительного расчета времени необходимо подаваемое напряжение разделить на 1,11.

Рассмотрим этот процесс на примере стандартного 12 В аккумулятора в зависимости от требуемой степени зарядки при длительности 24 часа:

• 75-80%. В этом случае подаваемое напряжение должно быть 14,4 В;
• 85-90%. Оптимальное значение — 15 В;
• 100%. Параметр напряжения должен быть не менее 16,3 В.

Важно – значение зарядного тока не должно превышать 25 А. Для этого ЗУ должно быть укомплектовано схемой, ограничивающей данный параметр. Она есть во всех заводских моделях, если же используется самодельное устройство – этот момент нужно отследить.

Проверка уровня заряда аккумулятора

Помимо значений параметров на зарядном устройстве и клеммах АКБ рекомендуется дополнительно контролировать плотность электролита. Это делается с помощью специального прибора – ареометра.

Для стандартного аккумулятора приняты следующие значения плотности электролита в зависимости от степени зарядки:

• 100% — 1,28 г/м3;
• 75% — 1,25г/м3;
• 50% — 1,20 г/м3.

Важно проверять этот показатель во всех банках. Если по какой-либо причине в одной из них произошло замыкание – значение плотности электролита будет значительно меньше остальных. Также необходимо учитывать погрешность ареометра, степень его пригодности для поверки, диапазон измеряемых значений. Дополнительно этот прибор можно использовать для контроля состояния охлаждающей жидкости.

Альтернативные способы

Проверенный метод восстановления работоспособности АКБ без использования специального устройства – «прикуривание» от другого аккумулятора. Важно, чтобы значения силы тока у них было одинаково. В противном случае выйдут из строя предохранители или часть электропроводки автомобиля.

Выполнить это можно по следующему алгоритму.

1. Прямое подключение к АКБ другого автомобиля с соблюдением полярности, как при использовании ЗУ.
2. После запуска двигателя необходимо подождать 3-5 минут и только после этого можно отключать клеммы. Сначала от «донора», а затем от АКБ своей машины.
3. Поездка в течение 20-30 минут. Лучшая зарядка будет при активировании повышенных или пониженных передач. Рекомендуемое число оборотов коленвала — от 2900 до 3200.

Этот метод будет действенен, если в АКБ уровень зарядки не ниже критического. В противном случае запуск двигателя и бортовых систем будет невозможен.

Также не рекомендуется применение самодельных ЗУ, изготовленных на основе бытовых зарядных блоков от ноутбука или мобильного телефона. Практически невозможно контролировать основные значения тока и напряжения во время процесса зарядки. Это может привести к негативным последствиям. Лучше всего приобрести дешевую, но надежную заводскую модель ЗУ.

На сегодняшний день ученые еще не придумали вечного источника электрической энергии для автомобиля. Соответственно любая разработка аккумуляторной батареи требует внимания со стороны автомобилиста. Часто водителей интересует вопрос, как правильно зарядить аккумулятор автомобиля. Эта проблема обычно всплывает, когда источник тока давно установлен на транспортном средстве. В один не очень прекрасный день мотор не удается запустить. Тогда и приходится водителю принимать решение по обслуживанию аккумулятора.

Теоретические аспекты и проблемы

Автомобильная аккумуляторная батарея предназначена для запуска силового агрегата и для функционирования электрической бортовой сети при выходе из строя генератора. Наибольшее распространение в легковом автотранспорте нашли АКБ свинцово-кислотного типа с напряжением 12 В. Срок жизни таких аккумуляторов сегодня вырос до 5-7 лет благодаря новым материалам и современным технологиям изготовления.

Когда автомобиль не заводится по причине севшей батареи, есть несколько вариантов «оживить» мотор.

1. Машину можно завести с буксира, включив передачу. Однако для автомобилей с автоматической трансмиссией этот способ не подойдет.
2. Запустить двигатель можно при помощи «провода-прикуривателя», если рядом удастся найти донора автомобильной электроэнергии. В этом случае обязательным условием должна быть примерно соответствующая мощность АКБ у обеих машин.
3. Самым продолжительным способом «оживления» мотора будет зарядка аккумулятора авто специальным прибором, работающим от сети 220 В.

Чтобы подзарядка АКБ дала требуемый эффект, необходимо выполнить несколько простых условий:

• батарею следует проверить на отсутствие мехповреждений;
• аккумулятор лучше снять с автомобиля;
• для определения степени зарядки лучше запастись нагрузочной вилкой, тестером или ареометром;
• для зачистки клемм понадобится наждачная бумага или напильник.

Причины разряда аккумулятора

Аккумулятор способен длительное время работать без подзарядки. При этом автолюбитель должен знать причины потери емкости АКБ.

• Длительная стоянка автомобиля негативно влияет на долговечность батареи. Несколько продлить жизнь источнику тока поможет снятие минусовой клеммы.
• Старую батарею при быстром разряде вряд ли удастся реанимировать. Придется выбирать новую АКБ.
• Неисправная бортовая сеть авто способствует ускоренной разрядке даже при выключенном зажигании.
• Низкий уровень электролита в банках приводит постоянным потерям емкости аккумулятора.

Подготовительный этап

Лучше всего перед зарядкой снять аккумуляторную батарею с автомобиля. Это делается с целью предотвращения неприятных последствий в случае разбрызгивания электролита или замыкания батареи. Чтобы снять АКБ следует выполнить следующие операции.

1. В первую очередь в автомобиле должны быть выключены все приборы, а ключ зажигания лучше вынуть из замка.
2. При помощи рожкового или торцевого ключа отпускается крепеж на клеммах. Сначала снимается отрицательный провод, а затем демонтируется плюсовая клемма.
3. Нередко батарея крепится к кузову при помощи планки. Она может располагаться как сверху, так и сбоку или внизу. Крепление необходимо ослабить или полностью снять.

Теперь автолюбителю следует найти место, где аккумулятор можно поставить на зарядку. Обязательными требованиями к оборудованию рабочего места будут следующие условия:

• проветриваемое помещение;
• наличие электрической розетки 220 В;
• ровная и твердая поверхность для установки АКБ;
• отсутствие источника открытого огня вблизи батареи;
• обеспечение сохранности приборов от детей и животных.

Теперь следует выполнить осмотр аккумулятора. При этом особое внимание уделяется не только целостности банки, но и чистоте выводов, наличию пробок, определение емкости АКБ. Чтобы обеспечить хороший контакт, выводы батареи зачищаются наждачкой или напильником. При наличии пробок их следует выкрутить для выхода выделяющихся газов. На этом же этапе требуется проверить уровень электролита. При недостатке жидкости в АКБ добавляется исключительно дистиллированная вода.

Зарядные устройства сегодня бывают самых разных видов. Основные требования к прибору заключаются в достаточной мощности, наличии амперметра и тумблера регулировки. Новичкам лучше ознакомиться с инструкцией по применению имеющегося зарядного устройства.

Технология зарядки аккумулятора

При обслуживании аккумуляторной батареи автолюбителю не следует торопиться. Важно последовательно и точно следовать следующей технологической цепочке.

1. Главным моментом подключения зарядного прибора к аккумулятору будет соблюдение полярности. Лучше лишний раз проверить правильность подключения, чем вывести АКБ из строя.
2. После этого зарядное устройство акб включается в розетку и устанавливается оптимальная сила тока. Она должна составлять 10% от емкости батареи. Так при подзарядке аккумулятора 50 А/ч следует установить силу тока в 5 А.
3. Если соблюдена рекомендация по установке силы тока, то тогда несложно посчитать, сколько заряжать автомобильный аккумулятор. Без учета потерь электроэнергии потребуется время 10 часов для полного восстановления емкости АКБ.
4. Контролировать состояние аккумулятора можно следующими способами:
   • при помощи вольтметра;
   • использованием ареометра.

Полностью восстановленная батарея должна показать напряжение от 12 В до 16 В, а плотность электролита при этом будет попадать в пределы 1,29-1,31 кг/л.

После подзарядки аккумулятора следует выключить устройство, а затем снять клеммы ЗУ и установить батарею на место.

Основные параметры аккумулятора

На длительность безупречной работы источника тока оказывает влияние и правильный выбор аккумулятора при покупке. Вот несколько параметров, на которые необходимо автомобилисту обратить внимание в магазине или на авторынке.

1. Одним из важных показателей являются габариты батареи. Ни в коем случае нельзя приобретать более крупные АКБ. Их не удастся надежно закрепить к кузову.
2. Электроды аккумулятора должны точно совпадать с расположением клемм электрических проводов.
3. Дата выпуска батареи также напрямую влияет на длительность работы прибора. Длительное стояние АКБ на складе или в магазине без подзарядки негативно сказывается на долговечности источника тока.
4. Емкость приобретаемой модели должна точно соответствовать паспортным данным автомобиля.
5. Покупку аккумулятора лучше делать в специализированных торговых точках, где продавец может проверить исправность проводки авто и выписать гарантийный талон.

Аккумуляторная батарея не требует от автовладельца больших финансовых затрат на обслуживание. Достаточно периодически осматривать состояние клемм, очищать появившийся налет, проверять надежность крепления, чтобы сохранять работоспособность батареи длительное время. А регулярная подзарядка источника тока (1 раз в 3-6 месяцев) стационарным ЗУ позволит запускать двигатель в любую погоду.

Когда летний сезон кончается, от автомобилистов часто можно услышать вопрос: как заряжать автомобильный аккумулятор правильно?

А возникает этот вопрос, потому что в мороз могут возникнуть определенные проблемы со стартом двигателя.

Зарядка свинцового аккумулятора, как правило, производится от источников постоянного тока.

Для этого пригодны любые выпрямители с возможностью регулирования исходящего тока или напряжения.

Современные необслуживаемые батареи не удастся зарядить на все 100%, если устройство для зарядки аккумулятора не обеспечивает возможность увеличения исходящего напряжения до 16 В.

Устройство для зарядки аккумулятора автомобиля оснащено двумя клеммами (+ и -).

Для осуществления заряда клеммы подключаются к аккумулятору соответственно: плюс к плюсу, минус к минусу.

Существует два метода зарядки аккумулятора: при постоянстве тока и при постоянстве напряжения.

На долговечность батареи оба метода влияют одинаково.

Принципы работы зарядных устройств

Заряд при методе постоянства тока

Такой метод подразумевает регулировку силы зарядного тока под номинальную емкость аккумулятора.

Аккумулятор, способный выдать 60 А в час должен заряжаться током силой в 6 А.

Зарядное устройство при таком методе обязательно должно быть оснащено регулирующим силу тока устройством.

К недостатку этого способа можно отнести необходимость периодического контроля и регулирования силы тока на зарядном устройстве, а также обильные выделения газа в конце процесса заряда.

Чтобы снизить объем газовыделений и повысить максимальную «утрамбовку» тока в батарею, целесообразно применять ступенчатое понижение силы тока к увеличению напряжения в процессе заряда.

Для примера все та же батарея в 60 А.

Когда напряжение поднимается до 14,4 В, силу тока нужно снизить ровно в два раза, то есть отрегулировать до 3 А в отличие от изначальных 6 А.

Если заряжается батарея последнего поколения, то после этой операции нужно дождаться повышения напряжения до 15 В и уменьшить силу тока еще в два раза (до 1,5 А).

Определить полную заряженность батареи можно по наблюдениям, когда показания силы тока и напряжения остаются неизменными в течении 1-2 часов.

Обычно для современных батарей значение напряжения при полном заряде останавливается на 16,3-16,4 В.

Степень заряженности АКБ при таком методе в конце процесса заряда зависит напрямую от величины напряжения, которое обеспечивается зарядным устройством.

К примеру, батарея в 12 В будет заряжена на 75-85%, если использовать напряжение в 14,4 в течение суток.

С теми же данными, но с напряжением заряда в 15 В – на 85-90%, а при напряжении в 16,3-16,4 В почти полностью.

Зарядные устройства должны быть снабжены схемами, ограничивающими максимальный рубеж отдаваемого заряда тока, так как при включении в опустошенный аккумулятор сила тока может подскочить до 40-50 А и даже выше (все зависит от емкости батареи).

В процессе зарядки аккумулятора автомобиля напряжение на выходах батареи приближается к заданному напряжению зарядного устройства.

При этом величина зарядного тока снижается и к концу процесса приближается к нулевой отметке.

Преимущество такого метода в том, что его можно использовать без каких-либо наблюдений.

До абсолютного нуля ждать совсем необязательно.

Если соотношение накопленного к отдаваемому приблизилось к 14,2±0,3 или 14,4±0,1, то, по сути, можно выключать зарядное устройство и снимать клеммы.

Для пущего удобства на зарядных устройствах есть индикатор зарядки аккумулятора, который загорается и оповещает о полном заряде.

К минусу такого метода можно отнести потерю времени.

Чтобы полностью зарядить аккумулятор с зарядного устройства (14,4-14,5 В) потребуется потратить более 24 часов.

Правила зарядки аккумулятора – пошаговая инструкция

Важно убедиться, что аккумулятор будет заряжаться в хорошо проветриваемом помещении и подальше от всех легковоспламеняющихся предметов.

Когда происходит зарядка, аккумуляторная жидкость начинает испаряться и выделять в воздух взрывоопасную смесь кислорода и водорода.

2. Следует подготовить аккумулятор к зарядке, очистив клеммы от грязи, окисления или смазки.

3. Чтобы зарядить аккумулятор качественно, для начала рекомендуется его полностью разрядить.

Для этого достаточно включить автомобильные фары при не запущенном двигателе и оставить их так на несколько часов.

4. Необходимо проверить плотность электролита (жидкости в аккумуляторе).

Для этого потребуется специальный прибор – ариометр.

При температуре в +25 °C идеальная плотность будет равна показаниям на приборе в 1,25-1,27 г/см.куб.

Плотность в банках не должна отличаться по показаниям более чем на 0,01 г/см3.

Жидкость должна полностью покрывать собой свинцовые пластины.

При необходимости электролит можно доливать или разбавлять дистиллированной водой, чтобы добиться требуемой плотности наполнителя.

5. Нужно убедиться, что со всех банок сняты крышки, а затем подсоединить клеммы зарядного устройства к аккумуляторным клеммам.

Для этого существует правило: сначала всегда подключается плюс к плюсу, а затем минус к минусу и это при выключенном зарядном устройстве.

Как было описано выше, сила тока должна быть равна 1/10 от емкости аккумулятора или ниже.

Если аккумулятор сильно разряжен, то соотношение меняется до 1/30.

7. Иногда нужно следить за процессом зарядки, особенно если это метод при постоянстве тока.

Электролит не должен нагреваться свыше +40 °C.

Если этот предел будет достигнут, то количество подаваемого зарядным устройством тока нужно снизить в два раза.

8. Проверку зарядки аккумулятора можно вычислить при помощи показаний ариометра и исходящего из зарядного устройства напряжения.

Если показания остаются неизменными в течение 2 часов – аккумулятор принято считать заряженным.

Почему зимой аккумулятор разряжается быстрее?

Эксплуатация аккумулятора в дороге предполагает его подзарядку от генератора постоянного тока.

Когда температура воздуха понижается, внутреннее сопротивление батареи начинает расти.

Это приводит к ухудшению эффективности заряда батареи.

Восстановить емкость полностью разряженного аккумулятора в условиях пониженной температуры при помощи автомобильного генератора зачастую удается примерно на 70%.

Это при постоянно включенном двигателе и выключенных световых приборах.

Условия холодной зимы предполагают частый длительный запуск двигателя, перемещение на короткие дистанции и подолгу включенное освещение, что очень не экономично сказывается на заряженности аккумулятора.

Полезно знать

Срок службы аккумуляторов определяется количеством циклов подзарядки (должно указываться в документации).

Обычно это число составляет от 800 до 1000.

В это количество включаются и подзарядки от автомобильного генератора.

Поэтому фактически каждая поездка может быть приурочена к количеству циклов заряда (все зависит от продолжительности и условий поездки).

Использование электроприборов и электротехники автомобиля при выключенном двигателе быстро сажает аккумулятор.

В летнее время жидкость АКБ выкипает быстрее, чем зимой, поэтому периодическая проверка уровня электролита станет толковой привычкой.

Любой автолюбитель рано или поздно сталкивается с проблемой зарядки аккумулятора. От этого не уйти и нужно научиться заряжать АКБ, если вы ещё не умеете. Иначе наступит ситуация, когда перед вами будет автомобиль с дохлым аккумулятором, а вы даже не будете знать с какого бока к нему подойти. В интернете можно встретить много вопросов, касающихся процесса зарядки. Требуется ли снятие батареи с автомобиля или нет? Что понадобиться для зарядки? Как правильно заряжать? Вот на эти вопросы мы попытаемся ответить в нашем сегодняшнем материале.

Для зарядки аккумулятора автомобиля вам потребуется зарядное устройство (ЗУ). Этот прибор ещё называют выпрямитель, поскольку ЗУ осуществляет преобразование переменного тока в постоянный. Если вы ещё не имеете ЗУ, то читайте про . А здесь мы только вкратце расскажем о выборе зарядного устройства для вашей аккумуляторной батареи.

При выборе ЗУ для автомобильного аккумулятора нужно учесть следующие моменты:

• режимы для различных типов АКБ. Самые распространённые аккумуляторы типа WET с жидким электролитом. Ещё есть AGM, GEL. В случае двух последних нужно специальное ЗУ или универсальное с режимом для этих батарей. Для WET годятся все устройства;
• выходное напряжение. Этот параметр нужно подбирать в зависимости от номинального напряжения вашего аккумулятора. Некоторые модели устройств позволяют заряжать батареи с различным напряжением (6/12/24В). Для распространённых автомобильных батарей 12В выходное напряжение должно быть не менее 16 вольт. Этого будет достаточно для полной зарядки АКБ;
• ток зарядки. Это значение подбирается в зависимости от номинальной ёмкости батареи. Он должен быть не менее 0,1 от номинальной ёмкости. Лучше если будет небольшой запас, чтобы зарядное устройство не работало на пределе своих возможностей.

Как правило, зарядное устройство представляет собой саму схему выпрямителя в корпусе, вилку для подключения в сеть 220В и провода с крокодилами для подключения к аккумулятору.

Допустим, ЗУ вы приобрели. Теперь о том, как зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством. Но сначала несколько слов по технике безопасности.

Меры безопасности при зарядке аккумулятора

Процедуру зарядки не следует проводить в квартире, особенно если у вас маленькие дети. Аккумулятор нужно заряжать в проветриваемом помещении. Если такой возможности нет, то делайте это на балконе. Главная опасность заключается в выделении водорода при зарядке АКБ. Вместе с кислородом он образует взрывоопасную смесь. Поэтому в помещении должна быть хорошая вентиляция, чтобы водород не накапливался.

Помните, что вблизи аккумулятора, стоящего на зарядке, нельзя что-то поджигать, курить, резать металл с образованием искр и т. п.

Кроме того, важно помнить, что электролит представляет собой водный раствор серной кислоты. Это едкое вещество опасное для здоровья человека. При работе с электролитом следует одевать перчатки и защитные очки, чтобы он не попал на кожу или в глаза. В идеале нужно рядом держать 10%-й раствор пищевой соды для нейтрализации кислоты.

Как правильно заряжать АКБ

Для начала ответ на вопрос, а нужно ли снимать аккумулятор с автомобиля при зарядке? В принципе, это необязательно. Можно отключить клеммы и заряжать его прямо на автомобиле. Но для правильной зарядки аккумулятора автомобиля лучше его снять. Все работы будет проводить значительно удобнее и не придётся тянуть провода к автомобилю, чтобы включить в сеть зарядное устройство.

Внимание! Не следует проводить зарядку в помещении с высокой влажностью. Аккумуляторная батарея и зарядное устройство должны быть сухими.

В самом просто случае зарядка АКБ будет выглядеть следующим образом. Выкручиваете пробки на банках аккумулятора, прикрываете ими отверстия, чтобы не происходило выплёскивания электролита. Подключаете крокодилы ЗУ к выводам аккумулятора с соблюдением полярности (красный на плюс, чёрный на минус). Включаете зарядное устройство на автомат и оставляете так на ночь. Для стандартных батарей ёмкостью 55─60 А-ч зарядка будет продолжаться 8─10 часов. В режиме «автомат» устройство само отключит зарядку при достижении аккумулятором необходимых параметров.

По окончании зарядки закрутите пробки и протрите поверхность АКБ раствором пищевой соды в воде для нейтрализации остатков кислоты и грязи. Это снизит саморазряд батареи.
Теперь, когда как правильно заряжать аккумулятор автомобиля в общем виде, поговорим о различных режимах зарядки.

Есть два режима зарядки АКБ:

• постоянным током;
• с постоянным напряжением.

Зарядка аккумулятора постоянным током

Как зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством, используя постоянный ток? Идея здесь заключается в том, что зарядка делится на несколько этапов. На каждом из них поддерживается определённое значение силы тока. При этом значение силы тока должно постоянно контролироваться и при необходимости корректироваться. Здесь вам понадобится мультиметр для контроля напряжения на выводах аккумулятора.

Сам процесс зарядки постоянным током делится на несколько этапов:

• первый этап. Сначала устанавливаем ток, равным 0,1 от номинальной ёмкости АКБ. Для батареи 55 А-ч это составит 5,5 ампер. В таком режиме заряжаем до напряжения на выводах АКБ 14,4 вольта;
• второй этап. При напряжении 14,4 вольта в аккумуляторе резко активизируется процесс электролиза воды и начинается выделение водорода. Поэтому снижаем ток заряда в два раза (до 2,5 ампер), чтобы снизить интенсивность кипения и продолжить зарядку;
• третий этап. При достижении напряжения на выводах 15 вольт, ток заряда уменьшаем ещё в два раза (до 1,2 ампер) и продолжаем зарядку. Раз в два часа проверяйте напряжение и ток. Если их значения не меняются, аккумулятор полностью заряжен.

К преимуществам этого способа следует отнести то, что аккумулятор получает полный заряд и восстанавливает свою ёмкость практически на 100 процентов. Недостаток заключается в том, что нужно постоянно контролировать процесс.

Зарядка аккумулятора с постоянным напряжением

Идея этого метода заключается в том, что напряжение на выводах аккумулятора будет стремиться выровняться с напряжением на выводах зарядного устройства. Степень зарядки АКБ при этом будет зависеть от величины подаваемого напряжения. Батарея будет полностью заряженной при падении силы тока до 200 мА, и процесс зарядки будет остановлен. Этот процесс не требует контроля со стороны человека. В таком режиме работают практически все зарядные устройства в режиме автоматической зарядки.

Что касается времени зарядки АКБ при постоянном напряжении, то значения здесь примерно следующие:

• Напряжение 14,4 вольт. Через сутки степень заряда аккумулятора (номиналом 12 вольт) будет около 80 процентов;
• Напряжение 15 вольт. За те же 24 часа степень заряда составит около 90 процентов;
• Напряжение 16 вольт. За то же время батарея будет заряжена практически на 100 процентов.

Ускоренная зарядка АКБ

Ускоренная зарядка аккумулятора выполняется в тех случаях, когда батарее нужно вернуть часть ёмкости очень быстро. К примеру, вам нужно ехать на работу, а аккумулятор сел. Тогда и пригодиться ускоренная зарядка.

Сейчас многие зарядные устройства имеют режим зарядки Boost. В этом режиме сразу подаётся увеличенный ток и за 20 минут батарея набирает ёмкость, достаточную для запуска двигателя. В принципе, необязательно наличие режима Boost в ЗУ. Главное, чтобы была возможность регулировки тока. Тогда вы вручную сможете выставить требуемое значение.
Помните, что нельзя ставить больше 30 процентов от штатного тока зарядки. Если в штатном режиме вы заряжаете батарею на 6 ампер, то в ускоренном режиме не ставьте больше 8 ампер. Это вызывает быстрый износ пластин и сокращение срока службы АКБ.

Используйте режим ускоренной зарядки только в экстренных случаях, когда это действительно необходимо. Если такой необходимости нет, то заряжайте АКБ в штатном режиме. Если постоянно заряжать аккумулятор в режиме Boost, то он очень скоро исчерпает свой ресурс.

Зависимость заряда аккумулятора и плотности электролита

В основном окончание зарядки аккумулятора мы определяем по показаниям ЗУ или по напряжению на выводах АКБ. Но по ним не получится определить точную степень зарядки АКБ. Чтобы узнать, насколько заряжен аккумулятор, нужно измерить плотность электролита. Для этого существует такой прибор, как ареометр. Стоит он недорого и продаётся в любом автомобильном магазине. Советуем обязательно иметь его в хозяйстве.

Измерять плотность электролита следует во всех банках. Подробнее об измерении плотности и в целом об электролите читайте в статье « ». На полностью заряженном аккумуляторе электролит имеет плотность 1,28─1,3 гр./см 3 . У полностью разряженного аккумулятора значение плотности составляет около 1,1 гр./см 3 .

Ниже можно посмотреть таблицу зависимости плотности электролита от степени зарядки АКБ:

			Степень заряда АКБ, %
Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1,11	11,7	8,4	0	-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60

По этим значениям после замера плотности вы сможете точно узнать, насколько заряжена аккумуляторная батарея.

В общем-то, и всё, что хотелось сказать о том, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля. Остаётся лишь ещё раз напомнить о соблюдении техники безопасности. Перед тем как самостоятельно заряжать АКБ, имеет смысл спросить совета у более опытных автолюбителей. Зарядное устройство и ареометр следует иметь свои. Это не так дорого и они всегда пригодятся при эксплуатации автомобиля.

Если у вас есть вопросы или дополнения к статье, пишите их в комментариях ниже.

Методы и терминология зарядки батарей

Термины, связанные с резервными батареями

Ач

Емкость Ач или Ампер / час — это ток, который батарея может обеспечить в течение определенного периода времени, например 100 Ач при скорости C10 до EOD 1,75 В / элемент. Это означает, что батарея может обеспечивать 10 ампер в течение 10 часов до конечного напряжения разряда 1,75 В. Различные производители аккумуляторов будут использовать разные скорости Cxx в зависимости от рынка или области применения, на которую рассчитаны их батареи.Обычно используются ставки C3, C5, C8, C10 и C20. По этой причине при сравнении аккумуляторов от разных производителей, имеющих одинаковый показатель Ач, важно подтвердить, на каком уровне Cxx основан этот показатель.

Ячейка

Ячейка состоит из ряда положительно и отрицательно заряженных пластин, погруженных в электролит, который производит электрический заряд посредством электрохимической реакции
. Свинцово-кислотные элементы обычно создают электрический потенциал 2 В, в то время как никель-кадмиевые элементы обычно создают электрический потенциал 1.2В.

Батарея

Батарея — это количество элементов, соединенных вместе. Ознакомьтесь с нашим полным ассортиментом аккумуляторов.

DOD

Глубина разгрузки. Доля общей емкости, используемой в разгрузке. 0-100%.

Цепочка / банк

Цепочка или блок аккумуляторов состоит из ряда элементов / аккумуляторов, соединенных последовательно, чтобы произвести аккумулятор или набор аккумуляторов с требуемым пригодным для использования напряжением / потенциалом
, например 6В, 12В, 24В, 48В, 110В.

SOC

Состояние заряда.Доля общей емкости, которая еще доступна для выгрузки. 0-100% .100% -DOD

Фактор окончания срока службы

Это фактор, включенный в расчет размера батареи, чтобы гарантировать, что батарея способна поддерживать полную нагрузку в конце расчетного срока службы батареи, рассчитанного по
умножая Ah на 1,25.

VPC (Вольт на элемент)

Вольт на элемент, то есть для свинцово-кислотной батареи напряжение VPC составляет 2 В, то есть 6 ячеек в 12 В.

Способы зарядки

Есть три распространенных метода зарядки аккумулятора; постоянное напряжение, постоянный ток и комбинация постоянного напряжения / постоянного тока с интеллектуальной схемой зарядки или без нее.

Постоянное напряжение позволяет полному току зарядного устройства течь в батарею, пока источник питания не достигнет заданного напряжения. Затем ток будет снижаться до минимального значения при достижении этого уровня напряжения. Аккумулятор можно оставить подключенным к зарядному устройству до тех пор, пока он не будет готов к использованию, и он будет оставаться при этом «плавающем напряжении», непрерывной подзарядке, чтобы компенсировать нормальный саморазряд аккумулятора.

Постоянный ток — это простая форма зарядки аккумуляторов с уровнем тока, установленным примерно на 10% от максимального номинала аккумулятора.Время зарядки относительно велико с тем недостатком, что аккумулятор может перегреться, если он слишком заряжен, что приведет к преждевременной замене аккумулятора. Этот метод подходит для батарей типа Ni-MH. Батарея должна быть отключена, или функция таймера должна использоваться после зарядки.

Постоянное напряжение / постоянный ток (CVCC) — это комбинация двух вышеуказанных методов. Зарядное устройство ограничивает величину тока до предварительно установленного уровня, пока аккумулятор не достигнет предварительно установленного уровня напряжения.Затем ток уменьшается по мере того, как аккумулятор полностью заряжается. В свинцово-кислотных аккумуляторах используется метод заряда постоянным током и постоянным напряжением (CC / CV). Регулируемый ток увеличивает напряжение на клеммах до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения заряда, после чего ток падает из-за насыщения.

Какой ток зарядки лучше всего и как рассчитать время зарядки литиевой батареи_ShenZhen XTAR Electronics Co., Ltd

Люди часто спрашивают, какой ток зарядки лучше всего подходит для моих аккумуляторов? Сколько времени нужно, чтобы полностью зарядить аккумулятор? А теперь давайте подробно остановимся на этом вопросе.

Во-первых, как определить ток при зарядке литиевой батареи?

Он должен основываться на емкости аккумулятора. В соответствии со структурными характеристиками литиевой батареи зарядный ток и зарядное напряжение динамически изменяются. Максимальное напряжение завершения зарядки должно составлять 4,2 В. Не перезаряжайте, иначе аккумулятор будет поврежден и возникнет серьезная опасность. Поэтому лучше использовать профессиональное зарядное устройство, в котором используется метод непрерывной (предварительной) зарядки постоянным током и постоянным напряжением.Обычно ток зарядки, который мы выбираем вручную, на самом деле является током зарядки на стадии зарядки постоянным током.

Оптимальный зарядный ток для литиевых аккумуляторов фактически делится на три фазы:

1. Восстановление тонкой струйки: когда начальное (без нагрузки) напряжение литиевой батареи ниже, чем напряжение предварительной зарядки, активность батареи ослабевает. Установка предварительного уровня заряда — помогает продлить срок службы батареи, как и первая передача в автомобиле. Для одиночной литий-ионной батареи это напряжение обычно составляет 3,0 В, а зарядный ток может быть установлен примерно на 100 мА или 10% от постоянного тока заряда. (Если напряжение аккумулятора выше 3,0 В, ступень восстановления непрерывного тока отсутствует.)

2. Зарядка постоянным током: так называемый постоянный ток означает, что ток постоянный, а напряжение постепенно увеличивается. Теперь он переходит в фазу быстрой зарядки. Большинство зарядных токов постоянного тока устанавливаются между 0.2С и 1С. Здесь обычно выбирается 0,5 ° C . Причина выбора 0,5C заключается в том, что этот ток является хорошим балансом между временем зарядки и безопасностью зарядки. Для литиевых батарей тоже вообще подходит.

Здесь C обозначает емкость аккумулятора, например, аккумулятор 3000 мАч, 0,2С — 600 мА, 1С — 3А. Обычный зарядный ток может быть выбран примерно в 0,5 раза превышающим емкость аккумулятора, и его можно зарядить до 75-85% за 2 часа. Суммируя время зарядки при постоянном напряжении, общее время зарядки составляет около 2.От 5 до 3 часов.

Например:

Обычный аккумулятор типа Panasonic емкостью 18650 3500 мАч и может заряжаться при 0,2C-0,5C, то есть ток зарядки составляет 700mA-1,75A.

Тип питания Samsung 30Q, 18650 3000mAh можно заряжать при 0,5C-1C, то есть ток зарядки составляет 1,5A-3A.

Новая батарея может выбрать максимальное значение, а старая батарея должна выбрать меньшее.

3. Зарядка при постоянном напряжении: для одноэлементной литий-ионной батареи, когда батарея достигает определенного значения напряжения, она переходит в стадию зарядки при постоянном напряжении.Это значение напряжения обычно составляет 4,0-4,2 В. На этом этапе напряжение аккумулятора постепенно приближается к 4,2 В, разница напряжений между зарядным устройством и аккумулятором становится меньше, а ток постепенно уменьшается. Когда достигается ток отключения, установленный зарядным устройством, зарядное устройство отключается изнутри и зарядка завершается, и ток равен 0А.

В настоящее время некоторые интеллектуальные зарядные устройства могут интеллектуально определять состояние батареи и автоматически выбирать наиболее подходящий зарядный ток, и больше не нужно вручную регулировать ток.

Секунда, ч Как рассчитать время зарядки литиевой батареи?

Зарядный ток литиевой батареи обычно указывается на зарядном устройстве. Если вы хотите рассчитать время зарядки, разделите емкость аккумулятора на зарядный ток и добавьте 0,5-1 часа в конце . Зачем добавлять 0,5-1 часа? Поскольку, когда зарядное устройство достигает ограниченного напряжения зарядного устройства, будет выполняться зарядка с постоянным напряжением, зарядный ток становится меньше, и зарядка становится медленнее, поэтому время зарядки увеличивается примерно на 1 час.

Время зарядки аккумулятора 18650 = номинальная емкость / зарядный ток + 1 час. Однако это теоретическое значение, фактическое значение отличается из-за следующих трех факторов:

A. настройки зарядных устройств разных производителей отличаются;

B. верны ли параметры литиевой батареи;

C. батарея старая или новая.

Зарядка аккумулятора | Traxxas

Высокопроизводительные зарядные устройства, такие как линейка Traxxas EZ-Peak с минимальной скоростью заряда 4 А, рекомендуются для полной зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов большой емкости (3000–5000 мАч) за один цикл.Большинство доступных недорогих зарядных устройств с ручным таймером (непиковые зарядные устройства) имеют таймер от 15 до 30 минут и предустановленную скорость зарядки 4 А или меньше. Зарядные устройства этих типов обычно могут заряжать аккумуляторную батарею емкостью 1500 мАч или менее за один 30-минутный цикл, но они могут быть не в состоянии зарядить аккумуляторную батарею большой емкости без последующих подзарядок.

При правильной зарядке аккумуляторный блок должен быть немного теплым после цикла зарядки. Если аккумулятор не теплый на ощупь, зарядите его еще пять минут.Если после 5-минутной перезарядки аккумулятор не нагрелся, зарядите аккумулятор еще 2 1/2 минуты. Возможно, вам придется перезарядить аккумулятор еще пару раз, если вы заряжаете аккумулятор большой емкости с помощью зарядного устройства со скоростью заряда менее 4 ампер. Важно не оставлять аккумулятор без присмотра во время процесса зарядки. Постоянно проверяйте температуру упаковки. Как только аккумулятор нагреется, отсоедините его от зарядного устройства, чтобы предотвратить повреждение от чрезмерной зарядки.( Примечание: Рекомендуется заряжать все никель-металлгидридные элементы с помощью зарядного устройства, специально предназначенного для зарядки никель-металлгидридных элементов. Использование хорошего зарядного устройства для зарядки никель-металлгидридных элементов предотвратит их повреждение от чрезмерной зарядки.)

Пиковые зарядные устройства. очень популярны, потому что они оснащены специальной схемой обнаружения пиков, которая определяет момент полной зарядки аккумуляторной батареи, а затем отключается, чтобы предотвратить перезарядку. Обычно они также имеют возможность регулировки тока заряда для использования с меньшими 6-вольтовыми аккумуляторными батареями, используемыми в нитро-транспортных средствах.Эти типы зарядных устройств рекомендуются для аккумуляторных блоков большой емкости и бортовых 5-элементных приемных блоков, поскольку они обычно имеют более высокие и регулируемые значения тока, чем зарядные устройства с ручным таймером, и могут быстро заряжать аккумулятор большой емкости автоматически за 50 минут или меньше. Полная «пиковая зарядка» необходима для правильной эксплуатации электромобилей Traxxas, а также для обеспечения надлежащего использования транспортных средств с нитротрансформатором Traxxas EZ-Start.

Если аккумулятор не нагревается на ощупь после одного полного цикла зарядки на зарядном устройстве с максимальной нагрузкой, нажмите кнопку пуска, чтобы повторно разрядить аккумулятор.Если после второго цикла аккумулятор все еще не нагревается, значит, либо ваше зарядное устройство неисправно, либо пришло время заменить аккумуляторный блок. Вы можете проверить свое зарядное устройство с другим аккумулятором, который, как известно, находится в хорошем состоянии. Если другой аккумулятор заряжается нормально, вы сузили проблему до первого аккумулятора. Если хороший аккумулятор тоже не принимает заряд, значит, зарядное устройство вышло из строя. Следуйте рекомендациям производителя по отправке зарядного устройства в сервисный центр.

Здесь можно найти основные сведения об аккумуляторах Traxxas.

Зарядка аккумулятора

% PDF-1.4 % 1 0 obj> поток application / pdfЗарядка аккумулятора

Примечания по применению

Texas Instruments, Incorporated [SNVA557,0]

iText 2.1.7 от 1T3XTSNVA5572011-12-08T01: 06: 25.000Z2011-12-08T01: 06: 25.000Z конечный поток эндобдж 2 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Font >>> / MediaBox [0 0 540 720] / Contents [7 0 R 8 0 R 9 0 R 10 0 R] / Type / Страница / Родитель 11 0 R >> эндобдж 3 0 obj> поток

Максимальная скорость заряда аккумулятора

---

Тип:	Входная переменная
Кол-во квартир:	А / Ач незаполненной емкости
Символ:	αc

Переменная максимальной скорости зарядки накладывает ограничение на скорость, с которой система может взимать плату с банка хранения.Этот предел прямо пропорционален количеству «незаполненной емкости» в компоненте хранения, где незаполненная емкость определяется как максимальная емкость компонента хранения минус его текущее абсолютное состояние заряда.

Например, рассмотрим компонент накопителя с максимальной емкостью 350 Ач и максимальной скоростью заряда 0,4 А / Ач. Если в какой-то момент времени абсолютное состояние заряда накопительного компонента составляет 310 Ач, тогда у него будет 40 Ач незаполненной емкости, поэтому максимальный ток заряда, который он может принять, будет 40 Ач * 0.4 А / Ач = 16 А. Если в какой-то другой момент времени его состояние заряда было 335 Ач, то максимальный ток заряда, который он мог принять, был бы всего 6 А. Таким образом, допустимый ток заряда уменьшается с увеличением состояния заряда. .

Другая переменная, максимальный ток заряда, накладывает верхний предел допустимого тока заряда, независимо от состояния заряда. Если бы хранилище в нашем примере было пустым, переменная максимальной скорости заряда означала бы, что он может принимать ток заряда до 350 Ач * 0.4 А / Ач = 140 А. Но такой высокий ток может сильно повредить накопитель. Если вы установите максимальный ток заряда на 25 А, то HOMER гарантирует, что ток заряда никогда не превысит 25 А, независимо от степени заряда.

Примечания:

1. Кинетическая модель хранения накладывает отдельный предел на скорость заряда.

2. Это обсуждение относится к единственному компоненту хранения. Чтобы найти максимальную мощность заряда накопителя, HOMER вычисляет произведение максимального тока заряда на номинальное напряжение на количество батарей в накопителе.

Зарядные устройства и способы зарядки аккумуляторов

Схемы зарядки

Зарядное устройство имеет три основные функции

• Зарядка аккумулятора (Зарядка)
• Оптимизация скорости зарядки (стабилизация)
• Знание, когда остановиться (Завершение)

Схема начисления платы представляет собой комбинацию методов начисления и завершения.

Прекращение начисления

Когда аккумулятор полностью заряжен, необходимо как-то рассеять зарядный ток. В результате выделяется тепло и газы, которые вредны для аккумуляторов. Суть хорошей зарядки состоит в том, чтобы уметь определять, когда восстановление активных химикатов завершено, и останавливать процесс зарядки до того, как будет нанесен какой-либо ущерб, при постоянном поддержании температуры элемента в безопасных пределах.Обнаружение этой точки отключения и прекращение заряда имеет решающее значение для продления срока службы батареи. В простейших зарядных устройствах это происходит при достижении заранее определенного верхнего предела напряжения, часто называемого напряжением завершения . Это особенно важно для устройств быстрой зарядки, где опасность перезарядки выше.

Безопасная зарядка

Если по какой-либо причине существует риск чрезмерной зарядки аккумулятора из-за ошибок в определении точки отключения или неправильного обращения, это обычно сопровождается повышением температуры.Условия внутренней неисправности в батарее или высокие температуры окружающей среды также могут привести к выходу батареи за пределы ее безопасных рабочих температур. Повышенные температуры ускоряют выход батарей из строя, а мониторинг температуры элементов — хороший способ обнаружить признаки неисправности по разным причинам. Температурный сигнал или сбрасываемый предохранитель можно использовать для выключения или отсоединения зарядного устройства при появлении знаков опасности, чтобы избежать повреждения аккумулятора. Эта простая дополнительная мера предосторожности особенно важна для аккумуляторных батарей большой мощности, где последствия отказа могут быть как серьезными, так и дорогостоящими.

Время зарядки

Во время быстрой зарядки можно перекачивать электрическую энергию в аккумулятор быстрее, чем химический процесс может на нее отреагировать, что приводит к разрушительным результатам.

Химическое воздействие не может происходить мгновенно, и будет происходить градиент реакции в объеме электролита между электродами с электролитом, ближайшим к преобразуемым или «заряжаемым» электродам, до того, как электролит находится дальше.Это особенно заметно в элементах большой емкости, которые содержат большой объем электролита.

Фактически, в химических превращениях клетки участвуют по крайней мере три ключевых процесса.

• Одним из них является «перенос заряда», который представляет собой фактическую химическую реакцию, происходящую на границе раздела электрода с электролитом, и она протекает относительно быстро.
• Второй — это процесс «массопереноса» или «диффузии», в котором материалы, преобразованные в процессе переноса заряда, перемещаются с поверхности электрода, давая возможность другим материалам достичь электрода и принять участие в процессе преобразования.Это относительно медленный процесс, который продолжается до тех пор, пока все материалы не будут преобразованы.
• Процесс зарядки также может подвергаться другим значительным эффектам, время реакции которых также следует принимать во внимание, таким как «процесс интеркаляции», с помощью которого заряжаются литиевые элементы, при котором ионы лития вставляются в кристаллическую решетку основного электрода. См. Также Литиевое покрытие из-за чрезмерной скорости зарядки или зарядки при низких температурах.

Все эти процессы также зависят от температуры.

Кроме того, могут быть другие паразитные или побочные эффекты, такие как пассивация электродов, образование кристаллов и скопление газа, которые все влияют на время зарядки и эффективность, но они могут быть относительно незначительными или нечастыми, или могут возникать только в условиях неправильного обращения. . Поэтому они здесь не рассматриваются.

Таким образом, процесс зарядки аккумулятора имеет по меньшей мере три характерные постоянные времени, связанные с достижением полного преобразования активных химикатов, которые зависят как от используемых химикатов, так и от конструкции элемента.Постоянная времени, связанная с переносом заряда, может составлять одну минуту или меньше, тогда как постоянная времени массопереноса может достигать нескольких часов или более в большой ячейке с большой емкостью. Это одна из причин, по которой элементы могут передавать или принимать очень высокие импульсные токи, но гораздо более низкие постоянные токи (еще один важный фактор — это отвод тепла). Эти явления нелинейны и относятся как к процессу разрядки, так и к зарядке. Таким образом, существует предел скорости приема заряда элемента.Продолжая перекачивать энергию в элемент быстрее, чем химические вещества могут реагировать на заряд, может вызвать локальные условия перезаряда, включая поляризацию, перегрев, а также нежелательные химические реакции вблизи электродов, что приведет к повреждению элемента. Быстрая зарядка увеличивает скорость химической реакции в элементе (как и быстрая разрядка), и может потребоваться предоставить «периоды покоя» во время процесса зарядки, чтобы химические воздействия распространялись через большую часть химической массы в элементе и для стабилизации на прогрессивном уровне заряда.

Узнайте больше о периодах отдыха и о том, как их можно использовать для увеличения срока службы батареи и повышения точности измерений SOC на странице «Программно конфигурируемая батарея».

См. Также влияние химических изменений и скорости зарядки в разделе Срок службы батареи.

Запоминающееся, хотя и не совсем эквивалентное явление — налив пива в стакан.Очень быстрое наливание приводит к образованию большого количества пены и небольшому количеству пива на дне стакана. Медленное наливание по краю стакана или, как вариант, дать пиву отстояться, пока пена не рассеется, а затем долить, чтобы стакан наполнился полностью.

Гистерезис

Постоянные времени и вышеупомянутые явления, таким образом, вызывают гистерезис в батарее.Во время зарядки химическая реакция отстает от приложения зарядного напряжения, и аналогично, когда к батарее прикладывается нагрузка для ее разрядки, происходит задержка до того, как полный ток может пройти через нагрузку. Как и в случае с магнитным гистерезисом, энергия теряется во время цикла заряда-разряда из-за эффекта химического гистерезиса.

На приведенной ниже диаграмме показан эффект гистерезиса в литиевой батарее.

Допущение коротких периодов стабилизации или отдыха во время процессов заряда-разряда для учета времени химической реакции будет иметь тенденцию к уменьшению, но не устранению разницы напряжений из-за гистерезиса.

Истинное напряжение батареи в любом состоянии заряда (SOC), когда батарея находится в состоянии покоя или в спокойном состоянии, будет где-то между кривыми заряда и разряда.Во время зарядки измеренное напряжение элемента во время периода покоя будет медленно перемещаться вниз в сторону состояния покоя, поскольку химическое преобразование в элементе стабилизируется. Точно так же во время разряда измеренное напряжение элемента во время периода покоя будет перемещаться вверх в направлении состояния покоя.

Быстрая зарядка также вызывает повышенный джоулев нагрев элемента из-за задействованных более высоких токов, а более высокая температура, в свою очередь, вызывает увеличение скорости процессов химического преобразования.

В разделе «Скорость разряда» показано, как скорость разряда влияет на эффективную емкость элемента.

В разделе «Конструкция ячеек» описывается, как можно оптимизировать конструкции ячеек для быстрой зарядки.

Эффективность заряда

Это относится к свойствам самого аккумулятора и не зависит от зарядного устройства.Это соотношение (выраженное в процентах) между энергией, удаленной из аккумулятора во время разряда, по сравнению с энергией, используемой во время зарядки для восстановления первоначальной емкости. Также называется Coulombic Efficiency или Charge Acceptance .

Прием заряда и время заряда в значительной степени зависят от температуры, как указано выше. Более низкая температура увеличивает время зарядки и снижает прием заряда.

Обратите внимание, , что при низких температурах аккумулятор не обязательно получит полную зарядку, даже если напряжение на клеммах может указывать на полную зарядку. См. Факторы, влияющие на состояние заряда.

Основные методы зарядки

• Постоянное напряжение Зарядное устройство постоянного напряжения — это в основном источник питания постоянного тока, который в своей простейшей форме может состоять из понижающего трансформатора от сети с выпрямителем для подачи постоянного напряжения для зарядки аккумулятора.Такие простые конструкции часто встречаются в дешевых зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов. Свинцово-кислотные элементы, используемые для автомобилей и систем резервного питания, обычно используют зарядные устройства постоянного напряжения. Кроме того, в литий-ионных элементах часто используются системы постоянного напряжения, хотя они обычно более сложные с добавленной схемой для защиты как батарей, так и безопасности пользователя.
• Постоянный ток Зарядные устройства постоянного тока изменяют напряжение, подаваемое на батарею, для поддержания постоянного тока и отключаются, когда напряжение достигает уровня полной зарядки.Эта конструкция обычно используется для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных элементов или батарей.
• Конусный ток Это зарядка от грубого нерегулируемого источника постоянного напряжения. Это не контролируемый заряд, как в V Taper выше. Ток уменьшается по мере нарастания напряжения элемента (противо-ЭДС). Существует серьезная опасность повреждения элементов из-за перезарядки. Чтобы избежать этого, следует ограничить скорость и продолжительность зарядки.Подходит только для батарей SLA.
• Импульсный заряд Импульсные зарядные устройства подают зарядный ток в аккумулятор импульсами. Скорость зарядки (на основе среднего тока) можно точно контролировать, изменяя ширину импульсов, обычно около одной секунды. Во время процесса зарядки короткие периоды отдыха от 20 до 30 миллисекунд между импульсами позволяют стабилизировать химическое воздействие в батарее за счет выравнивания реакции по всему объему электрода перед возобновлением заряда.Это позволяет химической реакции идти в ногу со скоростью поступления электрической энергии. Также утверждается, что этот метод может уменьшить нежелательные химические реакции на поверхности электрода, такие как газообразование, рост кристаллов и пассивация. (См. Также Импульсное зарядное устройство ниже). При необходимости можно также измерить напряжение холостого хода батареи во время периода покоя.

Оптимальный профиль тока зависит от химического состава и конструкции клетки.

• Взрывная зарядка Также называется Reflex или Зарядка с отрицательным импульсом Используется вместе с импульсной зарядкой, подает очень короткий импульс разрядки, обычно в 2–3 раза превышающий зарядный ток в течение 5 миллисекунд, во время периода покоя зарядки. деполяризовать клетку. Эти импульсы вытесняют любые пузырьки газа, которые образовались на электродах во время быстрой зарядки, ускоряя процесс стабилизации и, следовательно, общий процесс зарядки.Высвобождение и распространение пузырьков газа известно как «отрыжка». Были сделаны противоречивые заявления об улучшении скорости заряда и срока службы батареи, а также об удалении дендритов, которое стало возможным с помощью этого метода. Самое меньшее, что можно сказать, это то, что «не повреждает аккумулятор».
• IUI Charging Это недавно разработанный профиль зарядки, используемый для быстрой зарядки стандартных свинцово-кислотных аккумуляторов от определенных производителей.Он подходит не для всех свинцово-кислотных аккумуляторов. Первоначально аккумулятор заряжается с постоянной (I) скоростью, пока напряжение элемента не достигнет заданного значения — обычно напряжения, близкого к тому, при котором происходит газообразование. Эта первая часть цикла зарядки известна как фаза объемной зарядки. Когда заданное напряжение будет достигнуто, зарядное устройство переключается в фазу постоянного напряжения (U), и ток, потребляемый батареей, будет постепенно падать, пока не достигнет другого заданного уровня. Эта вторая часть цикла завершает нормальную зарядку аккумулятора с медленно убывающей скоростью.Наконец, зарядное устройство снова переключается в режим постоянного тока (I), и при выключении зарядного устройства напряжение продолжает повышаться до нового более высокого предустановленного значения. Эта последняя фаза используется для выравнивания заряда отдельных ячеек в батарее, чтобы максимально продлить срок ее службы. См. Балансировка ячеек.
• Капельная зарядка Капельная зарядка предназначена для компенсации саморазряда аккумулятора. Непрерывный заряд. Долговременная зарядка постоянным током для использования в режиме ожидания.Скорость зарядки зависит от частоты разрядки. Не подходит для некоторых типов батарей, например NiMH и литий, которые могут выйти из строя из-за перезарядки. В некоторых приложениях зарядное устройство предназначено для переключения на непрерывную зарядку, когда аккумулятор полностью заряжен.
• Плавающий заряд . Аккумулятор и нагрузка постоянно подключены параллельно к источнику заряда постоянного тока и поддерживаются при постоянном напряжении ниже верхнего предела напряжения аккумулятора.Используется для систем резервного питания аварийного питания. В основном используется со свинцово-кислотными аккумуляторами.
• Случайная зарядка Все вышеперечисленные приложения включают контролируемую зарядку аккумулятора, однако есть много приложений, в которых энергия для зарядки аккумулятора доступна только или доставляется случайным, неконтролируемым образом. Это относится к автомобильным приложениям, где энергия зависит от частоты вращения двигателя, которая постоянно меняется. Проблема стоит более остро в приложениях EV и HEV, в которых используется рекуперативное торможение, поскольку при торможении возникают большие всплески мощности, которые должна поглощать аккумулятор.Более щадящие применения находятся в установках солнечных батарей, которые можно заряжать только при ярком солнце. Все это требует специальных методов для ограничения зарядного тока или напряжения до уровней, которые может выдержать аккумулятор.

Тарифы на зарядку

Батареи можно заряжать с разной скоростью в зависимости от требований. Типичные ставки показаны ниже:

• Медленная зарядка = Ночь или 14-16 часов зарядки при 0.1С рейтинг
• Быстрая зарядка = от 3 до 6 часов зарядки при скорости 0,3 ° C
• Быстрая зарядка = менее 1 часа зарядки при скорости 1.0C

Медленная зарядка

Медленная зарядка может выполняться в относительно простых зарядных устройствах и не должна приводить к перегреву аккумулятора. По окончании зарядки аккумуляторы следует вынуть из зарядного устройства.

• Никады, как правило, наиболее устойчивы к перезарядке, и их можно оставить на непрерывной подзарядке в течение очень длительных периодов времени, поскольку процесс их рекомбинации имеет тенденцию поддерживать напряжение на безопасном уровне. Постоянная рекомбинация поддерживает высокое внутреннее давление в ячейке, поэтому уплотнения постепенно протекают. Он также поддерживает температуру ячейки выше окружающей среды, а более высокие температуры сокращают срок службы.Так что жизнь еще лучше если снять с зарядного устройства.
• Свинцово-кислотные аккумуляторы немного менее надежны, но могут выдерживать кратковременный непрерывный заряд. Затопленные батареи, как правило, расходуют воду, а соглашения об уровне обслуживания, как правило, рано умирают из-за коррозии сети. Свинцово-кислотные вещества следует либо оставить в неподвижном состоянии, либо подзаряжать (поддерживать постоянное напряжение значительно ниже точки выделения газа).
С другой стороны, никель-металлгидридные элементы
• будут повреждены при длительной подзарядке.
Однако литий-ионные элементы
• не допускают перезарядки или перенапряжения, и заряд должен быть немедленно прекращен при достижении верхнего предела напряжения.

Быстрая / быстрая зарядка

По мере увеличения скорости зарядки возрастает опасность перезарядки или перегрева аккумулятора. Предотвращение перегрева батареи и прекращение заряда, когда батарея полностью заряжена, становятся гораздо более важными.Химический состав каждого элемента имеет свою характеристическую кривую зарядки, и зарядные устройства для аккумуляторов должны быть спроектированы таким образом, чтобы определять условия окончания заряда для конкретного химического состава. Кроме того, должна быть предусмотрена некоторая форма отключения по температуре (TCO) или тепловой предохранитель, чтобы предотвратить перегрев аккумулятора во время процесса зарядки.

Для быстрой зарядки и быстрой зарядки требуются более сложные зарядные устройства. Поскольку эти зарядные устройства должны быть разработаны для определенного химического состава ячеек, обычно невозможно зарядить один тип элементов в зарядном устройстве, которое было разработано для другого химического состава ячеек, и вероятно повреждение.Универсальные зарядные устройства, способные заряжать все типы элементов, должны иметь сенсорные устройства для определения типа элемента и применения соответствующего профиля зарядки.

Обратите внимание, , что для автомобильных аккумуляторов время зарядки может быть ограничено доступной мощностью, а не характеристиками аккумулятора. Внутренние кольцевые силовые цепи на 13 А могут выдавать только 3 кВт. Таким образом, при условии отсутствия потери эффективности в зарядном устройстве, десятичасовая зарядка потребляет максимум 30 кВт · ч энергии.Достаточно примерно на 100 миль. Сравните это с заправкой автомобиля бензином.

Требуется около 3 минут, чтобы поместить в бак достаточно химической энергии, чтобы обеспечить 90 кВт-ч механической энергии, достаточной для проезда автомобиля на 300 миль. Подача 90 кВт / ч электроэнергии в батарею за 3 минуты будет эквивалентна скорости зарядки 1,8 мегаватт !!

Способы прекращения начисления

В следующей таблице приведены методы прекращения зарядки для популярных аккумуляторов.Это объясняется в следующем разделе.

	Способы прекращения начисления
	SLA	Nicad	NiMH	Литий-ионный
Медленная зарядка			Таймер	Предел напряжения
Быстрая зарядка 1	Имин	NDV	дТ / дт	Imin при пределе напряжения
Быстрая зарядка 2	Delta TCO	дТ / дт	dV / dt = 0
Прекращение резервного копирования 1	Таймер	TCO	TCO	TCO
Прекращение резервного копирования 2	DeltaTCO	Таймер	Таймер	Таймер

TCO = отключение по температуре

Delta TCO = Превышение температуры окружающей среды

I min = минимальный ток

Методы контроля заряда

Было разработано множество различных схем зарядки и оконечной нагрузки для разного химического состава и различных приложений.Ниже приведены наиболее распространенные из них.

Управляемая зарядка

Обычная (медленная) зарядка

• Полупостоянный ток Просто и экономично. Самый популярный. Таким образом, при слабом токе тепло не выделяется, а происходит медленно, обычно от 5 до 15 часов. Скорость заряда 0,1C. Подходит для Nicads
• Система заряда с таймером Простая и экономичная.Надежнее, чем полупостоянный ток. Использует таймер IC. Зарядки со скоростью 0,2 ° C в течение заданного периода времени с последующей подзарядкой 0,05 ° C. Избегайте постоянного перезапуска таймера, вставляя и вынимая аккумулятор из зарядного устройства, поскольку это снизит его эффективность. Рекомендуется установка абсолютного отсечки температуры. Подходит для аккумуляторов Nicad и NiMH.

Быстрая зарядка (1-2 часа)

• Отрицательный треугольник V (NDV) Система отсечки заряда

Это самый популярный способ быстрой зарядки для Nicads.

Батареи заряжаются постоянным током со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Напряжение аккумулятора повышается по мере того, как зарядка достигает пика при полной зарядке, а затем падает. Это падение напряжения, -delta V, связано с поляризацией или накоплением кислорода внутри элемента, которое начинает происходить, когда элемент полностью заряжен. В этот момент элемент попадает в зону опасности перезаряда, и температура начинает быстро расти, поскольку химические изменения завершены, и избыточная электрическая энергия преобразуется в тепло.Падение напряжения происходит независимо от уровня разряда или температуры окружающей среды, и поэтому его можно обнаружить и использовать для определения пика и, следовательно, для отключения зарядного устройства, когда аккумулятор полностью заряжен, или переключения на непрерывный заряд.

Этот метод не подходит для зарядных токов менее 0,5 C, так как дельта V становится трудно обнаружить. Ложная дельта V может возникнуть в начале заряда при чрезмерно разряженных элементах. Это преодолевается с помощью таймера, который задерживает обнаружение дельты V в достаточной степени, чтобы избежать проблемы.Свинцово-кислотные аккумуляторы не демонстрируют падения напряжения после завершения зарядки, поэтому этот метод зарядки не подходит для аккумуляторов SLA.

• dT / dt Система зарядки Никель-металл-гидридные батареи не демонстрируют такого выраженного падения напряжения NDV, когда они достигают конца цикла зарядки, как это видно на графике выше, и поэтому метод отключения NDV не является надежным для завершения NiMH плата.Вместо этого зарядное устройство определяет скорость увеличения температуры элемента в единицу времени. Когда достигается заданная скорость, быстрая зарядка останавливается, и метод зарядки переключается на непрерывную зарядку. Этот метод более дорогой, но позволяет избежать перезарядки и продлевает срок службы. Поскольку длительная непрерывная зарядка может повредить NiMH аккумулятор, рекомендуется использовать таймер для регулирования общего времени зарядки.
• Постоянный ток Система заряда , управляемая постоянным напряжением (CC / CV).Используется для зарядки литиевых и некоторых других батарей, которые могут быть повреждены при превышении верхнего предела напряжения. Указанная производителем скорость зарядки при постоянном токе — это максимальная скорость зарядки, которую батарея может выдержать без ее повреждения. Необходимы особые меры предосторожности, чтобы максимально увеличить скорость зарядки и гарантировать полную зарядку аккумулятора, в то же время избегая перезарядки. По этой причине рекомендуется переключать метод зарядки на постоянное напряжение до того, как напряжение элемента достигнет своего верхнего предела.Обратите внимание, что это означает, что зарядные устройства для литий-ионных элементов должны быть способны контролировать как зарядный ток, так и напряжение аккумулятора.

Чтобы поддерживать заданную скорость зарядки постоянного тока, зарядное напряжение должно увеличиваться синхронно с напряжением элемента, чтобы преодолеть обратную ЭДС элемента по мере его зарядки. Это происходит довольно быстро в режиме постоянного тока до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения элемента, после чего зарядное напряжение поддерживается на этом уровне, известном как плавающий уровень, во время режима постоянного напряжения.В течение этого периода постоянного напряжения ток уменьшается до тонкой струйки по мере того, как заряд приближается к завершению. Отключение происходит при достижении заданной минимальной точки тока, которая указывает на полный заряд. См. Также Литиевые батареи — Зарядка и производство батарей — Формирование.

Примечание 1 : Когда указаны скорости быстрой зарядки , они обычно относятся к режиму постоянного тока.В зависимости от химического состава ячейки этот период может составлять от 60% до 80% времени до полной зарядки. Эти значения не следует экстраполировать для оценки времени полной зарядки аккумулятора, поскольку скорость зарядки быстро падает в течение периода постоянного напряжения.

Примечание 2: Поскольку литиевые батареи невозможно зарядить со скоростью зарядки C, указанной производителями, в течение всего времени зарядки, также невозможно оценить время зарядки полностью разряженной батареи, просто разделив Емкость аккумулятора в ампер-часах с указанной скоростью зарядки C, так как эта скорость изменяется во время процесса зарядки.Однако следующее уравнение дает разумное приближение времени для полной зарядки разряженной батареи при использовании стандартного метода зарядки CC / CV:

Время зарядки (час) = 1,3 * (емкость аккумулятора в Ач) / (ток зарядки в режиме CC)

• Управляемая напряжением система заряда. Быстрая зарядка со скоростью от 0,5 до 1,0 С. Зарядное устройство выключилось или переключилось на непрерывный заряд при достижении заданного напряжения.Следует комбинировать с датчиками температуры в батарее, чтобы избежать перезаряда или теплового разгона.
  
• V- Система заряда с конусным управлением Аналогична системе с контролем напряжения. Как только заданное напряжение достигнуто, ток быстрой зарядки постепенно уменьшается за счет снижения напряжения питания, а затем переключается на непрерывный заряд. Подходит для аккумуляторов SLA, позволяет безопасно достичь более высокого уровня заряда. (См. Также ток конуса ниже)
• Таймер отказоустойчивости

  Ограничивает ток заряда, который может протекать, чтобы удвоить емкость элемента.Например, для элемента емкостью 600 мАч ограничьте заряд до 1200 мАч. В крайнем случае, если отключение не достигнуто другими способами.

• Предварительная зарядка

В качестве меры предосторожности для аккумуляторов большой емкости часто используется предварительная зарядка. Цикл зарядки инициируется низким током. Если нет соответствующего повышения напряжения батареи, это указывает на возможное короткое замыкание в батарее.

• Интеллектуальная система зарядки
  Интеллектуальные системы зарядки объединяют системы управления в зарядном устройстве с электроникой внутри батареи, что позволяет более точно контролировать процесс зарядки. Преимущества — более быстрая и безопасная зарядка и более длительный срок службы аккумулятора. Такая система описана в разделе «Системы управления батареями».

Примечание

Большинство зарядных устройств, поставляемых с устройствами бытовой электроники, такими как мобильные телефоны и портативные компьютеры, просто обеспечивают постоянный источник напряжения.Требуемый профиль напряжения и тока для зарядки аккумулятора обеспечивается (или должен предоставляться) от электронных схем, либо внутри самого устройства, либо внутри аккумуляторной батареи, а не зарядным устройством. Это обеспечивает гибкость при выборе зарядных устройств, а также служит для защиты устройства от потенциального повреждения из-за использования неподходящих зарядных устройств.

Измерение напряжения

Для простоты во время зарядки напряжение аккумулятора обычно измеряется на проводах зарядного устройства.Однако для сильноточных зарядных устройств может наблюдаться значительное падение напряжения на проводах зарядного устройства, что приводит к недооценке истинного напряжения батареи и, как следствие, к недозаряду батареи, если напряжение батареи используется в качестве триггера отключения. Решение состоит в том, чтобы измерить напряжение с помощью отдельной пары проводов, подключенных непосредственно к клеммам аккумулятора. Поскольку вольтметр имеет высокое внутреннее сопротивление, падение напряжения на выводах вольтметра будет минимальным, и показания будут более точными.Этот метод называется соединением Кельвина. См. Также DC Testing.

Типы зарядных устройств

Зарядные устройства

обычно включают в себя некоторую форму регулирования напряжения для управления зарядным напряжением, подаваемым на аккумулятор. Выбор технологии зарядного устройства обычно зависит от цены и качества. Ниже приведены некоторые примеры:

• Регулятор режима переключения (Switcher) — Использует широтно-импульсную модуляцию для управления напряжением.Низкое рассеивание мощности при больших колебаниях входного напряжения и напряжения батареи. Более эффективен, чем линейные регуляторы, но более сложен.
  Требуется большой пассивный выходной фильтр LC (катушка индуктивности и конденсатор) для сглаживания импульсной формы волны. Размер компонента зависит от текущей пропускной способности, но может быть уменьшен за счет использования более высокой частоты переключения, обычно от 50 кГц до 500 кГц., Поскольку размер требуемых трансформаторов, катушек индуктивности и конденсаторов обратно пропорционален рабочей частоте.
  Коммутация сильных токов вызывает электромагнитные помехи и электрические помехи.
• Регулятор серии (линейный) — Менее сложный, но с большими потерями — требуется радиатор для рассеивания тепла в последовательном транзисторе с понижением напряжения, который компенсирует разницу между напряжением питания и выходным напряжением. Весь ток нагрузки проходит через регулирующий транзистор, который, следовательно, должен быть мощным устройством. Поскольку нет переключения, он обеспечивает чистый постоянный ток и не требует выходного фильтра.По той же причине конструкция не страдает проблемой излучаемых и кондуктивных выбросов и электрических шумов. Это делает его подходящим для малошумных беспроводных и радиоприложений.
  С меньшим количеством компонентов они также меньше.
• Шунтирующий регулятор — Шунтирующий регулятор широко используется в фотоэлектрических системах, поскольку они относительно дешевы в сборке и просты в конструкции. Ток зарядки контролируется переключателем или транзистором, подключенным параллельно фотоэлектрической панели и аккумуляторной батарее.Перезаряд батареи предотвращается путем закорачивания (шунтирования) выхода PV через транзистор, когда напряжение достигает заданного предела. Если напряжение батареи превышает напряжение питания фотоэлектрической батареи, шунт также защитит фотоэлектрическую панель от повреждения из-за обратного напряжения, разряжая батарею через шунт. Регуляторы серии обычно обладают лучшими характеристиками контроля и заряда.
• Понижающий регулятор Импульсный регулятор, который включает понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный.У них высокий КПД и низкие тепловые потери. Они могут выдерживать высокие выходные токи и генерировать меньше радиопомех, чем обычный импульсный стабилизатор. Простая бестрансформаторная конструкция с низким коммутационным напряжением и небольшим выходным фильтром.
• Импульсное зарядное устройство . Использует последовательный транзистор, который также можно переключать. При низком напряжении батареи транзистор остается включенным и проводит ток источника непосредственно к батарее. Когда напряжение батареи приближается к желаемому регулирующему напряжению, последовательный транзистор подает импульс входного тока для поддержания желаемого напряжения.Поскольку он действует как импульсный источник питания в течение части цикла, он рассеивает меньше тепла, а поскольку он действует как линейный источник питания в течение части времени, выходные фильтры могут быть меньше. Импульсный режим позволяет аккумулятору стабилизироваться (восстанавливаться) с небольшими приращениями заряда при прогрессивно высоких уровнях заряда во время зарядки. В периоды покоя поляризация клетки снижается. Этот процесс обеспечивает более быструю зарядку, чем это возможно при одной продолжительной зарядке высокого уровня, которая может повредить аккумулятор, поскольку не позволяет постепенно стабилизировать активные химические вещества во время зарядки.Импульсные зарядные устройства обычно нуждаются в ограничении тока на входе источника по соображениям безопасности, что увеличивает стоимость.
• Зарядное устройство для универсальной последовательной шины (USB)

Спецификация USB была разработана группой производителей компьютеров и периферийных устройств для замены множества патентованных стандартов механических и электрических соединений для передачи данных между компьютерами и внешними устройствами. Он включал двухпроводное соединение для передачи данных, линию заземления и линию питания 5 В, обеспечиваемую главным устройством (компьютером), которая была доступна для питания внешних устройств.Непреднамеренное использование порта USB заключалось в обеспечении источника 5 В не только для непосредственного питания периферийных устройств, но и для зарядки любых батарей, установленных в этих внешних устройствах. В этом случае само периферийное устройство должно включать в себя необходимую схему управления зарядом для защиты аккумулятора. Исходный стандарт USB определял скорость передачи данных 1,5 Мбит / с и максимальный ток зарядки 500 мА.

Питание всегда передается от хоста к устройству, но данные могут передаваться в обоих направлениях.По этой причине разъем USB-хоста механически отличается от разъема устройства USB, и поэтому кабели USB имеют разные разъемы на каждом конце. Это предотвращает подключение любого 5-вольтового соединения от внешнего источника USB к главному компьютеру и, таким образом, возможное повреждение хост-машины.

Последующие обновления увеличили стандартную скорость передачи данных до 5 Гбит / с и доступный ток до 900 мА. Однако популярность USB-подключения привела к появлению множества нестандартных вариантов, в частности, к использованию USB-разъема для обеспечения чистого источника питания без соответствующего подключения для передачи данных.В таких случаях порт USB может просто включать в себя регулятор напряжения для подачи 5 В от автомобильной шины питания 12 В или выпрямитель и регулятор для подачи 5 В постоянного тока от сети переменного тока 110 или 240 В с выходными токами до 2100 мА. В обоих случаях устройство, принимающее питание, должно обеспечивать необходимый контроль заряда. Источники питания USB с питанием от сети, часто известные как «глупые» зарядные устройства USB, могут быть встроены в корпус сетевых вилок или в отдельные USB-розетки в настенных розетках переменного тока.

Подробнее о USB-соединениях см. В разделе, посвященном шинам передачи данных от батарей.

• Индуктивная зарядка

Индуктивная зарядка не относится к процессу зарядки самой батареи. Имеется в виду конструкция зарядного устройства. По сути, входная сторона зарядного устройства, часть, подключенная к сети переменного тока, состоит из трансформатора, который разделен на две части. Первичная обмотка трансформатора размещена в блоке, подключенном к сети переменного тока, а вторичная обмотка трансформатора размещена в том же герметичном блоке, который содержит аккумулятор вместе с остальной частью обычной электроники зарядного устройства.Это позволяет заряжать аккумулятор без физического подключения к сети и без обнажения каких-либо контактов, которые могут привести к поражению электрическим током пользователя.

Примером малой мощности является электрическая зубная щетка. Зубная щетка и зарядная база образуют трансформатор, состоящий из двух частей: первичная индукционная катушка находится в основании, а вторичная индукционная катушка и электроника содержатся в зубной щетке.Когда зубная щетка помещается в основание, создается полный трансформатор, и индуцированный ток во вторичной катушке заряжает аккумулятор. Во время использования прибор полностью отключен от электросети, а поскольку батарейный блок находится в герметичном отсеке, зубную щетку можно безопасно погружать в воду.

Техника также используется для зарядки имплантатов медицинских батарей.

Примером высокой мощности является система зарядки, используемая для электромобилей.По концепции аналогична зубной щетке, но в большем масштабе, это также бесконтактная система. Индукционная катушка в электромобиле принимает ток от индукционной катушки в полу гаража и заряжает автомобиль в течение ночи. Чтобы оптимизировать эффективность системы, воздушный зазор между статической катушкой и съемной катушкой можно уменьшить, опуская приемную катушку во время зарядки, и транспортное средство должно быть точно размещено над зарядным устройством.

Аналогичная система использовалась для электрических автобусов, которые принимают ток от индукционных катушек, встроенных под каждой автобусной остановкой, что позволяет увеличить дальность действия автобуса или, наоборот, для одного и того же маршрута могут быть указаны батареи меньшего размера.Еще одно преимущество этой системы заключается в том, что если заряд батареи постоянно пополняется, глубина разряда может быть минимизирована, а это приводит к увеличению срока службы. Как показано в разделе «Срок службы батареи», время цикла увеличивается экспоненциально по мере уменьшения глубины разряда.

Более простая и менее дорогая альтернатива этой возможной зарядке состоит в том, что транспортное средство создает токопроводящую связь с электрическими контактами на подвесном портале на каждой автобусной остановке.

Также были внесены предложения по установке сетки индуктивных зарядных катушек под поверхностью вдоль дорог общего пользования, чтобы позволить транспортным средствам собирать заряд во время движения, однако практических примеров еще не было установлено.

• Зарядные станции для электромобилей

Подробнее о специализированных зарядных устройствах высокой мощности, используемых для электромобилей, см. В разделе «Инфраструктура для зарядки электромобилей».

Зарядные устройства Источники питания

При указании зарядного устройства также необходимо указать источник, от которого зарядное устройство получает свою мощность, его доступность, а также его напряжение и диапазон мощности. Следует также учитывать потери эффективности зарядного устройства, особенно для зарядных устройств большой мощности, где величина потерь может быть значительной. Ниже приведены некоторые примеры.

Управляемая зарядка

Простота размещения и управления.

• Сеть переменного тока

Многие портативные зарядные устройства малой мощности для небольших электроприборов, таких как компьютеры и мобильные телефоны, должны работать на международных рынках. Поэтому они имеют автоматическое определение напряжения сети и, в особых случаях, частоты сети с автоматическим переключением на соответствующую входную цепь.

Для более мощных приложений могут потребоваться специальные меры. Мощность однофазной сети обычно ограничивается примерно 3 кВт. Трехфазное питание может потребоваться для зарядки аккумуляторов большой емкости (более 20 кВтч), например, используемых в электромобилях, которые могут потребовать скорости зарядки более 3 кВт для достижения разумного времени зарядки.

• Регулируемый источник питания постоянного тока

Может поставляться установками специального назначения, такими как передвижное генерирующее оборудование для индивидуальных приложений.

• Специальные зарядные устройства

Портативные источники, например солнечные батареи.

Возможность зарядки

Зарядка с возможностью подзарядки — это зарядка аккумулятора при наличии питания или между частичными разрядками, а не ожидание полной разрядки аккумулятора. Он используется с батареями в циклическом режиме и в приложениях, когда энергия доступна только с перерывами.

Доступность энергии и уровни мощности могут сильно различаться. Для защиты аккумулятора от перенапряжения требуется специальная управляющая электроника. Избегая полной разрядки аккумулятора, можно увеличить срок службы.

Доступность влияет на спецификацию аккумулятора, а также на зарядное устройство.

Типичные области применения: —

• Бортовые автомобильные зарядные устройства (Генераторы, рекуперативное торможение)
• Зарядные устройства индукционные (в местах остановки транспортных средств)

Механическая зарядка

Это применимо только к определенному химическому составу клеток.Это не зарядное устройство в обычном понимании этого слова. Механическая зарядка используется в некоторых батареях большой мощности, таких как батареи Flow и воздушно-цинковые батареи. Цинково-воздушные батареи заряжаются заменой цинковых электродов. Аккумуляторы Flow можно перезарядить, заменив электролит.

Механическая зарядка выполняется за считанные минуты. Это намного быстрее, чем длительное время зарядки, связанное с традиционной электрохимией обратимых ячеек, которое может занять несколько часов.Поэтому воздушно-цинковые батареи использовались для питания электрических автобусов, чтобы решить проблему чрезмерного времени зарядки.

Производительность зарядного устройства

Тип аккумулятора и область применения, в которой он используется, устанавливают требования к характеристикам, которым должно соответствовать зарядное устройство.

• Чистота выходного напряжения

Зарядное устройство должно обеспечивать чистое регулируемое выходное напряжение с жесткими ограничениями на выбросы, пульсации, шум и радиочастотные помехи (RFI), которые могут вызвать проблемы для аккумулятора или цепей, в которых оно используется.

Для приложений с большой мощностью производительность зарядки может быть ограничена конструкцией зарядного устройства.

• КПД

При зарядке аккумуляторов большой мощности потери энергии в зарядном устройстве могут значительно увеличить время зарядки и эксплуатационные расходы приложения. Типичный КПД зарядного устройства составляет около 90%, отсюда и необходимость в эффективных конструкциях.

• Пусковой ток

При первоначальном включении зарядного устройства на разряженную батарею пусковой ток может быть значительно выше максимального указанного зарядного тока. Следовательно, зарядное устройство должно быть рассчитано либо на передачу, либо на ограничение этого импульса тока.

• Коэффициент мощности

Это также может быть важным фактором для зарядных устройств большой мощности.

См. Также «Контрольный список зарядного устройства»

Информационное руководство по зарядке и разрядке аккумуляторов мотоциклов

Характеристики разряда и зарядки аккумуляторов для мотоциклов и мотоспорта

Разрядка аккумулятора

Разрядка или зарядка внутри батареи всегда происходят в любой момент времени.Раствор электролита содержит заряженные ионы, состоящие из сульфата и водорода. Ионы сульфата заряжены отрицательно, а ионы водорода — положительно.

Когда электрическая нагрузка помещается на клеммы батареи (стартер, фара и т. Д.), Серная кислота разрушается, образующиеся сульфат-ионы перемещаются к отрицательным пластинам и вступают в реакцию с активным материалом пластины, отдавая свой отрицательный заряд посредством ионизации. Это приводит к разрядке аккумулятора или выработке электроэнергии.Этот избыточный поток электронов из отрицательной стороны батареи через электрическое устройство и обратно к положительной стороне батареи создает постоянный ток. Как только электроны возвращаются к положительной клемме батареи, они возвращаются в ячейки и снова прикрепляются к положительным пластинам. Процесс разряда продолжается до тех пор, пока аккумулятор не разрядится и в нем не останется химической энергии.

Химия нагнетания

В дополнение к потоку электронов внутри батареи при ее разряде соотношение серной кислоты и воды в растворе электролита также изменяется на большее количество воды и меньше кислоты.Побочным химическим продуктом этого процесса является сульфат свинца, который покрывает пластины батареи внутри каждого элемента, уменьшая его площадь поверхности.

При меньшей площади, доступной на ячейках для выработки электроэнергии, также снижается выработка силы тока или тока. Если процесс разряда продолжается, на пластинах элементов откладывается еще больше сульфата свинца, и в конечном итоге химический процесс, вызывающий ток, становится невозможным. Отложения сульфата свинца на пластинах являются причиной того, что аккумулятор не может обеспечивать энергию бесконечно.Например, свет остается включенным на несколько дней или слишком долго запускается стартер. Фактически, длительная разрядка вызывает вредное сульфатирование, и аккумулятор может не восстановиться независимо от того, как долго он заряжается.

Саморазряд аккумулятора

Саморазряд происходит всегда, даже если аккумулятор ни к чему не подключен. Скорость саморазряда зависит от температуры окружающей среды и типа батареи. При температуре выше 55 ° C саморазряд происходит еще быстрее.Этих температур можно достичь, если хранить аккумулятор в гараже или сарае в жаркую погоду.
Распространенное заблуждение относительно аккумуляторов заключается в том, что если их оставить на бетонном полу, они быстро разрядятся. Так было более тридцати пяти лет назад, когда ящики для аккумуляторов были сделаны из твердой резины — влага из бетона вызвала разряд аккумуляторов этого типа прямо в бетонный пол. Однако современные батарейные отсеки изготовлены из полипропиленового пластика и могут храниться на бетоне, не опасаясь чрезмерного саморазряда.

Причины саморазряда

Низкий уровень заряда может быть вызван короткими поездками, которых недостаточно для зарядки аккумулятора системой зарядки автомобиля. Работа двигателя на расстоянии менее 15 или 20 миль и случайное использование транспортного средства только пару раз в неделю может не поддерживать заряд аккумулятора, достаточный для запуска двигателя. Чтобы сохранить емкость аккумулятора, достаточную для работы стартера, его необходимо заряжать с помощью зарядного устройства, когда автомобиль не используется — примерно раз в месяц для обычной батареи в зависимости от температуры.Аккумулятор AGM разряжается медленнее, чем обычный аккумулятор, и его не нужно заряжать так часто.

Для длительного хранения лучше всего подходят более низкие температуры. Например, аккумулятор AGM, хранящийся при 0ºC, сохраняет 90% своей емкости в течение примерно 6 месяцев. Та же батарея, хранящаяся при 40ºC, теряет 50% своей емкости за 4 месяца. Бортовые компьютеры, часы и другие аксессуары также могут со временем разрядить аккумулятор.

Зарядное устройство для аккумуляторов

Зарядка аккумулятора меняет химический процесс, произошедший во время разряда.Ионы сульфата и водорода в основном меняются местами. Электрическая энергия, используемая для зарядки аккумулятора, преобразуется обратно в химическую энергию и сохраняется внутри аккумулятора. Зарядные устройства аккумуляторов, включая генераторы и генераторы, вырабатывают более высокое напряжение, чем напряжение холостого хода аккумулятора.
Когда сила тока зарядки превышает уровень естественного поглощения, аккумулятор может перегреться, в результате чего раствор электролита начнет пузыриться, образуя горючий газообразный водород. Газообразный водород в сочетании с кислородом воздуха очень взрывоопасен и может легко воспламениться от искры.Следовательно, всегда не забывайте выключать питание перед подключением или отключением зарядного устройства, чтобы предотвратить искрение на клеммах аккумулятора!

Сколько ампер?

Подача зарядного тока на батарею без ее перегрева называется «естественной скоростью поглощения».

Из-за своего меньшего размера по сравнению с автомобильными типами аккумуляторов аккумуляторы PowerSports более чувствительны к тому, сколько тока они могут безопасно поглощать. При зарядке мотоцикла или другого небольшого аккумулятора мощность зарядного устройства не должна превышать 3 ампера.Большинство автомобильных зарядных устройств не подходят из-за более высокого выходного тока. Если поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии, это обеспечит оптимальный срок его службы, а перезарядка может значительно сократить его.

Всегда проверяйте уровень заряда аккумулятора перед зарядкой и через 30 минут после зарядки. Когда зарядное устройство было отключено от батареи на один-два часа, полностью заряженная обычная батарея должна показывать 12,6 В (12,8 В с Sulphate Stop) или выше. Напряжение аккумуляторов AGM может быть немного выше после полной зарядки.

Не перезаряжайте. Из-за характеристик батареи AGM слишком большая или избыточная подзарядка приведет к уменьшению объема электролита. Чем больше время перезарядки, тем больше падение электролита и пусковой мощности. Поскольку аккумулятор герметичен, нельзя добавлять воду, чтобы компенсировать потерю электролита. Кроме того, перезарядка может деформировать пластины ячеек, что затруднит или сделает невозможным дальнейшую зарядку.