Параметры зарядного устройства для аккумулятора, как их рассчитать

Параметры зарядного устройства для аккумулятора, как их рассчитать

Аккумулятор — устройство для накопления энергии с целью её последующего использования.

Чтобы рассчитать параметры зарядного устройства для конкретного аккумулятора, необходимо прежде всего принять в расчет тип и параметры аккумулятора, который вы собираетесь этим устройством заряжать. Важнейшие характеристики заряжаемого аккумулятора — это: емкость, напряжение полного заряда, максимально допустимый ток заряда, а также диапазон допустимых рабочих температур.

В зависимости от того, что это за аккумулятор, какого типа материалы в нем используются — параметры зарядного устройства должны подбираться индивидуально. Здесь мы рассмотрим свинцово-кислотный и литий-ионный аккумуляторы, а точнее особенности их зарядки.

Правда в том, что если аккумулятор всегда заряжать правильно, с соблюдением оптимальных величин напряжения и тока, то он сохранит свою емкость на протяжении многих циклов заряда-разряда.

Разумеется при условии, что и разряжается он тоже с соблюдением ограничений, без перегрузок, без перегревов. Итак, как же рассчитать параметры зарядного устройства для аккумулятора?

Литий-ионный аккумулятор

Главная заряженная частица, отвечающая за образование тока в литий-ионном аккумуляторе, — это положительно заряженный ион лития. Он способен внедряться в кристаллическую решетку материала на аноде, например в углерод в форме графита, а также образовывать соли или оксиды металлов (например с марганцем, кобальтом или с железом и фосфором).

 В силу именно такого химического состава, максимальное конечное напряжение заряда между электродами литий-ионного аккумулятора не должно превышать 4,2 вольта, а лучше — 4,1 вольта, это продлит срок его службы, замедлит необратимые изменения.

Заряжать литий-ионный аккумулятор необходимо напряжением в 5 вольт, чтобы не ждать бесконечно долго. При этом оптимальный ток заряда должен составлять от 50 до 100% от значения емкости, то есть аккумулятор емкостью 2400мАч оптимально будет заряжать током от 2,4А до 1,2А.

Для недопущения перезаряда, качественные зарядные устройства заряжают такие аккумуляторы в 2 стадии: на первой стадии на электроды подается 5 вольт и заряд некоторое время идет с предельно разрешенным током до достижения порогового напряжения в районе 4,1 вольт, а потом начинается вторая стадия — с меньшим током, когда напряжение доводится до конечных 4,1-4,2 вольт.

Поэтому мощность зарядного устройства для литий-ионного аккумулятора (для 1 ячейки) рассчитывается так: максимальное напряжение умножить на максимальный ток, допустим 5В*2,4А=1,2Вт — для нашего примера.

Свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцово-кислотный аккумулятор работает благодаря химическим реакциям свинца и диоксида свинца в водном растворе серной кислоты. Любой классический автомобильный аккумулятор устроен именно так. В процессе заряда сульфат свинца распадается на ионы (отрицательно заряженный SO4 и положительно заряженный H), на катоде образуется диоксид свинца, на аноде — чистый свинец.

При разряде — металлический свинец окисляется до сульфата свинца, диоксид свинца восстанавливается на катоде, а на аноде окисляется свинец.

Если аккумулятор перезарядить (продержать на зарядке чрезмерно долго), то сульфат свинца закончится, останется только вода, и начнется ее электролиз: на аноде при этом будет выделяться кислорода, а на катоде (отрицательном электроде) — водород — в жидком электролите будет видно как пойдут пузырьки.

В силу именно такого химического состава, напряжение максимального заряда одной ячейки свинцово-кислотного аккумулятора составляет 2,17 вольта. В 12 вольтовом аккумуляторе таких последовательно соединенных секций 6, а в 6 вольтовом — 3 последовательно соединенные секции. Поэтому максимальное напряжение заряда 12 вольтного аккумулятора составляет 13,02 вольта. Для 6 вольтного — 6,51 вольт.

Таким образом, зарядное устройство в процессе зарядки должно подавать на электроды постоянное напряжение исходя из по крайней мере 2,45 вольт на элемент (чтобы зарядка не шла бесконечно долго) — для 12 вольтного это 14,7 вольт, а для 6 вольтного получается 7,35 вольт.

Начальный ток заряда оптимально принять за 30% от емкости.

В итоге максимальная рабочая мощность зарядного устройства должна рассчитываться как максимальное напряжение умножить на максимальный ток, допустим 14,7В*30А=441Вт — для свинцово-кислотного аккумулятора номинальным напряжением 12 вольт, емкостью 100Ач.

Ранее ЭлектроВести писали, что немецкие учёные не перестают удивлять. Технологический институт Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology) опубликовал пресс-релиз, в котором сообщил об одном интересном исследовании. Оказывается, параметры литиево-ионных аккумуляторов можно заметно улучшить с помощью обыкновенной яичной скорлупы.

По материалам: electrik.info.

Зарядка автомобильных аккумуляторов

Как можно зарядить АКБ, не демонтируя её с автомобиля?

Для автомобильной электроники предел напряжения, который она может выдержать без выхода из строя, составляет около 15.5 B. При этом достаточно широко распространены зарядные устройства, которые функционируют в режиме «заряд-пауза».

На протяжении цикла заряда, чтобы поддерживать необходимый ток, выдаваемое такими приборами напряжение может достигать уровня 17.5-18 B, а это представляет непосредственную опасность для электронных компонентов. Учтите также, что есть зарядные устройства, продуцирующие кратковременные импульсы более высокого напряжения – это тоже может негативно сказаться на электрике.

Исходя из этого, для подзарядки аккумулятора непосредственно на машине используемое устройство должно либо обеспечивать безопасный процесс зарядки в автоматическом режиме, либо предоставлять возможность в ручном режиме ограничить максимальное выходное напряжение уровнем 15 В. Информация о таких функциях указана в паспорте каждого зарядного устройства.

Если Вы располагаете подходящим оборудованием, можете проводить подзарядку аккумулятора, не снимая клеммы – но с рядом необходимых мер предосторожности:

• Не подключайте зарядное устройство к электросети 220 B до того, как подсоедините его к аккумулятору;
• На протяжении зарядки не активируйте никакие потребители энергии (вроде магнитолы или света), поскольку реакцию электроники зарядного оборудования на заметные колебания напряжения в сети автомобиля предугадать нельзя;
• Перед подключением убедитесь, что провода не касаются корпуса аккумулятора или бензопровода;
• Всегда подключайте сперва положительную, потом отрицательную клеммы – отключайте наоборот;
• Перед тем, как отключить аккумулятор от зарядного оборудования, отключите последнее от сети.

И помните: даже при использовании самого современного и лучшего прибора для зарядки АКБ, в случае его поломки всегда существует риск появления на выходе высокого напряжения – а значит, есть риск выхода из строя электроники и электрики автомобиля.

Заряжается ли батарея при работе двигателя на холостых?

Нет, поскольку при работе на холостых генератор не заряжает АКБ, а только поддерживает текущий уровень заряда. Если речь идёт о зимнем сезоне, прогрева двигателя без езды не хватит для того, чтобы батарея качественно подзарядилась – для этого понадобится несколько часов движения с работой двигателя хотя бы на средних оборотах. Подзаряжайте батарею в тёплой комнате, используя стационарное зарядное оборудование.

Как долго нужно заряжать АКБ?

Настоятельно рекомендуем чётко следовать рекомендациям производителя Вашей батареи, они всегда есть в руководстве по её использованию. Универсальную рекомендацию дать нельзя, поскольку выбор оптимального режима заряда зависит от конструкции конкретной АКБ: типа электрода, химического состава сплава, электролита, сепаратора и т. д.

В случае, если неизвестно, какая именно перед Вами АКБ – или если утеряно руководство – советуем воспользоваться рекомендациями ГОСТ P 53165-2008:

«Заряжать аккумуляторную батарею необходимо на протяжении 20 часов, используя постоянное напряжение 14.8 B и ограничив максимальный ток значением 5!ном (!ном = ёмкость батареи/20). То есть, для аккумулятора на 60 Ач максимальный ток будет составлять 15 А (60/20*5). После окончания 20-и часов заряжайте батарею ещё 4 часа, сохраняя постоянную величину тока !ном». Учтите, что указанная методика используется только при полном разряде аккумулятора – например, если несколько раз пытались запустить двигатель. Если же речь идёт о глубоком разряде (к примеру, о классическом случае с не выключенными фарами на стоянке) – или о ситуациях, в которых АКБ разрядили и оставили на несколько дней – указанный в ГОСТе режим подзарядки не даст результатов. Аккумулятор начнёт «кипеть», заряжаться не будет. В таких ситуациях нужно проводить зарядку малым током (до 1-2 A, зависит от ёмкости АКБ) до тех пор, пока напряжение не стабилизируется.

Потребоваться на это может несколько суток, в результате есть шанс восстановления 80-90% ёмкости аккумулятора.

Избегайте также излишнего заряда аккумулятора. В свинцово-кислотных АКБ при лишнем заряде вода активно разлагается на водород и кислород, образуются излишние газы, из-за чего воду придётся доливать. Кроме того, при газообразовании может произойти оплывание и частичное отслоение активной массы – а это спровоцирует снижение параметров батареи. Какой ток использовать для зарядки?

До 2008-го года предписывалось руководствоваться ГОСТом 950-2002, предлагавшим до напряжения 14.4 B заряжать АКБ током величиной 0.1 от ёмкости аккумулятора. После этого следовало вести зарядку ещё 5 часов.

Но некоторые современные батареи отличаются по конструкции от тех, для которых этот ГОСТ был актуален. Для учёта их особенностей в 2008-м приняли ГОСТ P 53165-2008, который предусматривает для АКБ разной конструкции разные методы заряда. Учтите, что подробные сведения о том или ином аккумуляторе доступны только его производителю, поэтому при выборе тока для зарядки нужно следовать рекомендациям из руководства по эксплуатации.

При отсутствии возможности свериться с руководством ГОСТ предлагает следующее:

«Заряжать аккумуляторную батарею необходимо на протяжении 20 часов, используя постоянное напряжение 14.8 B и ограничив максимальный ток значением 5!ном (!ном = ёмкость батареи/20). То есть, для аккумулятора на 60 Ач максимальный ток будет составлять 15 А (60/20*5). После окончания 20-и часов заряжайте батарею ещё 4 часа, сохраняя постоянную величину тока !ном».

Какое напряжение использовать для зарядки кальциевой батареи?

Изучив инструкции по эксплуатации аккумуляторов от различных производителей свинцово-кислотных стартерных АКБ, Вы нигде не найдёте совета проводить зарядку при постоянном напряжении 16 B.

Обычно производители рекомендуют в стационарных условиях для 12-вольтовых АКБ использовать постоянное напряжение 14.8 B – либо постоянную силу тока в 0.1 от ёмкости. И эти рекомендации не зависят от исполнения аккумулятора: они одинаковые для свинцово-кальциевых, малосурьмянистых и гибридных батарей.

Откуда взялась распространённая рекомендация использовать ток 16 B? Из ГОСТ P 53165-2008. Да, этот стандарт действительно предписывает при проведении тестирования свинцово-кальциевых батарей заряжать их при постоянном напряжении 16 B, а потом при постоянном уровне тока. Но важно понимать, что указанные рекомендации верны исключительно для проведения тестирования, в ходе которого проверяют способность аккумулятора быстро принимать высокое количество энергии – фактически, это проверка совершенства производственной технологии.

Попытка зарядить батарею при напряжении 16 B в обычных условиях – на воздухе, при комнатной температуре – приведёт к тому, что электролит быстро нагреется (до отметки в 60 градусов Цельсия всего за 2 часа после того, как аккумулятор был разряжена до 10-11 B), начнётся масштабное газовыделение. А в самом худшем случае, при несовершенстве технологии, нагрев может достигать 70-и градусов.

Перегрев приводит к том, что коррозия решёток существенно ускоряется, а срок службы батареи заметно падает. При проведении тестов всё перечисленное не имеет никакого значения, поскольку аккумулятор будет утилизирован сразу после завершения испытаний, но для автолюбителя, рассчитывающего на долгий срок службы АКБ, заряд при напряжении 16 B – это крайне негативная ситуация.

Именно поэтому производители аккумуляторов рекомендуют заряжать АКБ при меньшем напряжении. И тот же ГОСТ P 53165-2008 для штатной зарядки аккумулятора, для которого невозможно посмотреть рекомендации производителя, советует постоянное напряжение 14.8 B.

Инструкции по эксплуатации АКБ TUBOR

Настоящее Руководство распространяется на батареи аккумуляторные стартерные свинцово-кислотные открытого типа номинальным напряжением 12 В, залитые электролитом и заряженные, предназначенные для запуска двигателя и питания электрического оборудования автомобилей.

1. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЗАЛИТЫМИ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫМИ БАТАРЕЯМИ

	Соблюдайте требования Руководства по эксплуатации
	Опасно! Едкие и коррозионные вещества! Внутри аккумуляторной батареи находится электролит —  раствор серной кислоты! При попадании брызг электролита в глаза немедленно промыть чистой водой и срочно обратиться к врачу! При попадании электролита в пищеварительную систему немедленно обратиться к врачу! При попадании  электролита на кожу или одежду немедленно промыть место поражения обильным количеством воды и нейтрализовать с помощью мыльного раствора или 5% раствора пищевой соды!
	Взрывоопасно! При работе аккумуляторной батареи возможно выделение водорода и кислорода. Данная смесь может быть взрывоопасной!
	Взрывоопасный газ! Запрещается пользоваться открытым огнем и курить! При работе аккумуляторной батареи возможно небольшое выделение водорода и кислорода. Данная смесь может быть взрывоопасной!
	Работать в защитных очках! При работе с батареями используйте средства индивидуальной защиты в соответствии с руководством по эксплуатации
	Беречь от детей! Исключить доступ детей к батарее.
	Не выбрасывать! Переработка свинцово-кислотных аккумуляторных батарей является частью её жизненного цикла! Всё о правильной утилизации вы можете найти на сайте TUBOR. RU.

2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ

Производите снятие/установку и обслуживание батарей в специализированных сервисных центрах. Все работы по снятию/установке и обслуживанию батарей должны производиться квалифицированным персоналом.

Рекомендуется проводить обслуживание батареи не реже одного раза в 6 месяцев или каждые 10000 км пробега автомобиля (или в соответствии с графиком ТО автомобиля).

В случае принятия решения о самостоятельном обслуживании батареи придерживайтесь следующих рекомендаций:

Допускается установка батарей с напряжением разомкнутой цепи не менее 12,5 В.

Перед установкой или снятием батареи с транспортного средства необходимо заглушить двигатель, отключить все потребители электроэнергии, во избежание короткого замыкания использовать электроизолированный инструмент.

При установке батареи в автомобиль убедитесь, что она надежно зафиксирована на своем посадочном месте, первым подключается положительный вывод, затем отрицательный (отключение производится в обратной последовательности), клеммы проводов плотно прилегают к полюсным выводам батареи и генератор обеспечивает напряжение в диапазоне 13,8–14,6 В. Полюсные выводы должны поддерживаться в сухости и чистоте, допускается смазка полюсных выводов и клемм специальной смазкой для аккумуляторных клемм с целью предотвращения коррозии. Поверхность батареи должны быть чистой. Протирать поверхность батареи ветошью, смоченной в 10%-ном растворе кальцинированной соды.

Убедитесь, что вентиляционные отверстия батареи чистые и не закупорены.

Батарея устанавливается в вертикальном положении, выводами вверх.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ устанавливать и эксплуатировать батареи в перевернутом положении.

ВНИМАНИЕ! Соблюдайте полярность при подключении наконечников проводов к полюсным выводам батареи!

Удары по полюсным выводам недопустимы!

Если Вы не планируете эксплуатировать свой автомобиль более двух недель, рекомендуется снять клемму с отрицательного вывода батареи для предотвращения глубокого разряда и ее преждевременного выхода из строя.

Изучите руководство по эксплуатации Вашего автомобиля по установке/снятию батареи именно на Вашем автомобиле. Некоторые производители автомобилей не рекомендуют отключать батареи по причине блокировки электрических систем. Это может привести к недоступности ряда функций на автомобиле.

Не допускайте глубоких разрядов батареи в процессе эксплуатации или длительной стоянки. Периодически осуществляйте контроль электрооборудования автомобиля.

ВНИМАНИЕ! Эксплуатация батареи в состоянии глубокого разряда приводит к преждевременному выходу батареи из строя, при отрицательных температурах – к замерзанию электролита и разрушению батареи.

Если Вам не удалось запустить двигатель с первой попытки, не удерживайте зажигание дольше 5 секунд на каждую попытку. Делайте перерывы в 1 минуту между попытками, чтобы батарея успевала восстановить напряжение.

3. ЗАРЯДКА

ВНИМАНИЕ! При заряде батареи выделяется взрывоопасный газ — водород! Помещение, где проводится зарядка должно быть оборудовано вентиляцией или проветриваться.  В помещении запрещается курить, допускать искрообразование, пользоваться открытым пламенем!

При заряде батарей возможно выделение аэрозоли электролита! Поверхности и предметы в помещении во время заряда батареи должны быть защищены!

Производите заряд батареи в специализированных сервисных центрах с привлечением квалифицированного персонала.

При падении НРЦ ниже 12,5 В батарея должна быть заряжена с помощью подходящего зарядного устройства в соответствии с его инструкцией по эксплуатации, так как в большинстве случаев мощности генератора недостаточно, чтобы полностью зарядить батарею с таким низким уровнем заряженности.

В случае принятия решения о самостоятельном заряде батареи придерживайтесь следующих рекомендаций:

Используйте только сертифицированные зарядные устройства. Следуйте указаниям в инструкции зарядного устройства, чтобы выбрать правильный режим.

Рекомендуется использовать зарядные устройства с функцией ограничения напряжения, специально предназначенные для зарядки 12 В батарей.  

В случае отсутствия инструкций следуйте данным указаниям по зарядке:

Зарядку рекомендуется производить с ограничением значения зарядного тока 10% от номинальной емкости батареи (например, для батареи емкостью 60 А·ч ток не должен превышать 6 А) при температуре от плюс 5 °С до плюс 45 °С.

В случае, если температура батареи ниже плюс 5 °С, необходимо выдержать батарею в помещении до достижения минимальной температуры батареи плюс 5°С.

Температура корпуса батареи при заряде не должна превышать плюс 45 °С.

ВНИМАНИЕ! Не допускается перегрев батареи. В случае превышения температуры следует приостановить заряд, отключив питание зарядного устройства.

Если Ваше зарядное устройство позволяет выбрать напряжение зарядки, используйте 14,4В для батарей с жидким электролитом. Максимальная продолжительность зарядки составляет 24 часа;

В режиме зарядки со стабилизацией по напряжению процесс зарядки можно считать завершенным, если значение зарядного тока уменьшилось и не меняется в течении 2 часов;

В режиме зарядки со стабилизацией по току процесс зарядки можно считать завершенным, если значение зарядного напряжения увеличилось и не меняется в течение 2 часов;

Перезаряд батареи является недопустимым

Следует измерять значение НРЦ не раньше, чем через 2 часа после завершения зарядки!

НРЦ, В	Степень заряжен­ности батареи, %	Необходимые действия по дополнительному заряду
12,7 или выше	100	Не требуется
12,5	75	Произвести дополнительный заряд батареи
12,3	50	Произвести дополнительный заряд батареи
12,1 и ниже	25	Произвести срочный заряд батареи

4. ХРАНЕНИЕ

Если Вам требуется хранить батарею продолжительное время, батарею необходимо полностью зарядить, очистить корпус 10%-ным раствором пищевой соды, и хранить в сухом, затемненном месте при температуре выше -30°С (рекомендованная температура от +10 до +15°С). Необходимо поддержание НРЦ не ниже 12,5 В. При хранении батареи устанавливаются крышками вверх, при этом пробки у батарей должны быть плотно завинчены.

ВНИМАНИЕ! Хранение разряженной батареи ниже 12,5 В снижает срок ее службы.

Хранение залитых электролитом батарей без подзаряда более трех месяцев не рекомендуется.

5. УТИЛИЗАЦИЯ

Батарея содержит в своем составе свинец, свинцовые сплавы и электролит (раствор серной кислоты).

Вышедшие из эксплуатации батареи нельзя смешивать с бытовыми отходами.

Сдавать вышедшие из эксплуатации батареи только в специализированные пункты приема.

6. РАСШИФРОВКА ДАТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАТАРЕИ

Маркер, обозначающий дату изготовления, находится на крышке батареи.

1- день недели (1-7 (Пн — Вс))

2- текущая неделя производства от 01 до 53

3- год (латинская буква, см. таблицу 1)

4- смена (одна цифра): 1, 2

Таблица 1

Год изготовления	Обозначение
2021	B
2022	C
2023	E
2024	K
2025	Y

Пример чтения маркера:

Маркер: 312B1

Читается: 3 — среда, 12 — двенадцатая неделя, B — 2021 год, 1 — первая смена.

АКБ выпущен 24 марта 2021 года в первую смену.

7. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

Технические характеристики гарантируются при соблюдении требований к транспортированию, хранению, эксплуатации и техническому обслуживанию, установленных в Руководстве по эксплуатации.

Средний срок службы батарей в эксплуатации не менее 48 месяцев при наработке транспортного средства в пределах этого срока не более 100000 км пробега.

Средний срок службы или наработка батарей в эксплуатации является оценочной статистической величиной, задаваемой для планирования по срокам замены, и не является основанием для выставления рекламаций изготовителю.

Информация о гарантийном сроке содержится в Гарантийном талоне на аккумуляторную батарею.

Все условия гарантийных обязательств и сервисного обслуживания действуют в рамках действующего законодательства о защите прав потребителей и регулируются законодательством РФ.

Гарантия распространяется только на производственные дефекты батареи, допущенные заводом-изготовителем, такие как короткое замыкание или обрыв цепи. Гарантийный период отсчитывается с даты изготовления батареи.

Батареи снимается с гарантии в случае нарушения правил, изложенных в Руководстве по эксплуатации, а также в следующих случаях:

• Механические или термические повреждения (замерзала, разбита, попытка ремонта и т.д.), в том числе повреждения клемм от короткого замыкания;

• Неисправна система электрооборудования автомобиля; 

• Установка дополнительного электрооборудования на автомобиль, не предусмотренного заводом-изготовителем транспортного средства;

• Максимальный ток утечки на автомобиле 80 мА, если иное не указано в Руководстве по эксплуатации Вашего автомобиля;

• Несоответствие технических данных автомашины и установленной батареи;

• Переполюсовка батареи;

• Эксплуатация батареи в режиме недозаряда;

• Хранение батареи в состоянии глубокого разряда;

• Повреждения, вызванные попаданием внутрь батареи посторонних предметов, веществ, жидкостей;

• Использование не по прямому назначению;

• Гарантийный талон заполнен неправильно или отсутствует.

 

Зарядка и обслуживание | Главная

ПРЕДПРИМИТЕ МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

В аккумуляторах с открывающейся пробкой (крышкой) продолжительность зарядки зависит от достижения электролита во всех ячейках значения плотности 1.280 гр/см3 при 20 – 35 градусах. При достижении этого значения, заряд отключается. Подождав полчаса, довести уровень электролита до максимальной черты, удалив излишки, установить в машину. Аккумуляторы водяные находящиеся в ожидании в состоянии заряда или разряженные аккумуляторы поступившие от клиента заряжаются под напряжением и в течение сроков указанных в нижеприведенной таблице. Однако, использованные аккумуляторы могут не достичь необходимой плотности. Если в данных аккумуляторах исправленная плотность не изменилась в течение последних двух часов, значит заряд достаточный. В аккумуляторах полностью закрытого типа с неоткрывшимися пробками, заряд осуществляется согласно значениям напряжения.

• Убедитесь, что зарядное устройство отключено.
• Определить уровень заряда аккумулятора.
• Подключите зарядное устройство. Положительные головки к плюсу, минус к отрицательным головкам. Будьте осторожны, чтобы не перепутать полярность.
• Подключите зарядное устройство к собственности, согласно требуемым значениям тока и напряжения в соответствии с инструкциями по применению.
• После заряда перед отсоединением концов, в первую очередь отключите зарядное устройство.
• Для определения необходимости дополнительного заряда измерьте напряжение разомкнутой цепи и плотность.

Напряжение холостого хода = 11.70Вт -12.40 Вт

Напряжение холостого хода =< 11.70 Вт

Мощность аккумулятора (Ah) продолжительность заряда аккумулятора
•  Вы можете одновременно заряжать однотипные аккумуляторы в количестве более одного параллельно.
• Разряженные аккумуляторы замерзают при более низкой температуре (от -5 до -10 градусов)
• Не пытайтесь зарядить замерзший аккумулятор; перед зарядом необходимо подождать при комнатной температуре.
•  Чрезмерный заряд сокращает срок службы аккумулятора.

 

Особенности заряда стартерных аккумуляторов TAB

Как заряжать кальциевые АКБ марки TAB

Кальциевые стартерные аккумуляторы – наиболее распространенный тип автомобильных АКБ. Их используют в большинстве современных легковых автомобилях, легких грузовиках, минивэнах, микроавтобусах и других вариациях малого коммерческого транспорта. Это разновидность традиционных кислотно-свинцовых аккумуляторов, пластины которых изготовлены из свинца, легированного кальцием. Его доля в  общей массе пластины составляет всего доли процентов, поэтому правильнее стоило бы называть такие АКБ как «свинцово-кальциевые батареи». Однако в обиходе используется упрощенная бытовая формулировка «кальциевые», под которой подразумевают обычные современные АКБ с обозначением Ca/Ca, у которых положительные и отрицательные пластины легированы кальцием. 

 Решетки пластин фирменных «кальциевых» батарей TAB изготавливают по прогрессивной технологии Expanded Metal Technology (ЕМТ), которая позволяет свести к минимуму разброс геометрических и физических параметров пластин, а также улучшить их антикоррозионные  и прочностные свойства. Достоинство ЕМТ еще и в том, что  он позволяет делать свинцовые пластины аккумулятора как можно более тонкими и прочными.  Решетки делают из тонкой ленты, сначала методом специальной перфорации, а затем путем растягивания. В итоге получают решетчатые пластины-электроды с требуемой конфигурацией ячеек, отличающиеся высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

По типу использования батареи делятся на обслуживаемые и необслуживаемые. Банки обслуживаемых АКБ в ходе эксплуатации и при зарядке приходится  периодически вскрывать, проверять плотность электролита, доливать в них воду. Необслуживаемые АКБ (с индексом SMF), которые оснащены герметичной двойной лабиринтной крышкой с системой отвода газов, при правильной эксплуатации вообще не требуют доливания воды.  Соответственно, и порядок заряда обслуживаемых и необслуживаемых АКБ  по некоторым моментам различается.

Но есть и общие, причем обязательные правила, касающиеся этой процедуры. Самое главное же в том, что заряд АКБ должен проводиться при плюсовой температуре (оптимально – это +22…. +25 градусов), причем  в хорошо проветриваемом  пожаробезопасном помещении.  Аккумулятор считается полностью заряженным, если через двенадцать часов после завершения заряда и отключения ЗУ напряжение на его клеммах будет составлять не менее 12,7 В

Понятно, что проще всего заряжать необслуживаемые  АКБ. Если используется автоматическое ЗУ, то его зажимы согласно полярности закрепляются на клеммах АКБ, после чего производится  его подключение к бытовой электросети. Контроль заряда осуществляется в соответствии с инструкцией к ЗУ. Как правило, для этой цели в устройствах предусмотрено светодиодная индикация, меняющая свой цвет при достижении заряда.

 В случае применения автоматических ЗУ с ручной установкой максимального зарядного тока и напряжения на аппарате необходимо сначала выставить требуемые значения этих параметров. Это необходимо для достижения оптимального алгоритма заряда. Для традиционных кислотных («кальциевых») батарей TAB максимальное значение зарядного напряжения составляет 14,8 Вольт, максимальное рекомендуемое значение зарядного тока –  одной десятой емкости АКБ, указанной на ее этикетке. То есть, если емкость АКБ равна 60 А*ч, то максимальный ток заряда должен быть выставлен на значение 6 ампер. Окончанием заряда можно считать момент снижения тока до 0,5-0,8 А и его стабилизацию в течение двух часов. Подробнее об этом смотрите в ролике ниже.

  С обслуживаемыми АКБ процедура заряда будет более трудоемкая. Перед началом процедуры надо выкрутить пробки из заливных отверстий и оставить их в своих посадочных гнездах. Далее проверяется плотность и уровень электролита, который должен быть указан производителем для каждой модели АКБ. При плотности электролита менее 1,26 батарею следует зарядить. 

В ручном режиме начинать заряд следует током, равным 5% от емкости (например, 3 Ампер для АКБ емкостью 60 А*ч) в течение двух часов, затем ток увеличивают до 10% от емкости (6 Ампер для АКБ емкостью 60 А*ч), контролируя при этом  температуру электролита (она не должна быть выше 45 градусов) и его  плотность. Критерием полного заряда можно считать достижение плотности электролита до значения 1,28, а также стабилизация тока заряда  в течение двух часов на уровне 0,5-0,8 А.

После завершения заряда каждую пробку поочередно, перед тем как закрутить, следует вынуть из отверстия, чтобы скопившиеся  под крышкой газы (они всегда образуются при заряде) вышли наружу. В таком положении АКБ должен постоять не менее 15 минут, затем пробки заворачиваются, а крышка тщательно протирается насухо. 

Cмотрите еще:

Как заряжать EFB-батареи
Как заряжать AGM-батареи

Изложенные выше сведения не являются публичной офертой и носят сугубо информационный характер

Общие вопросы

Как правильно зарядить аккумулятор

Где именно заряжать аккумулятор – большого значения не имеет. Для начала полностью очистите батарею от пыли и грязи, аккуратно снимите клеммы. Осмотрите аккумулятор на течь, «выкипание», механические повреждения. Наденьте химически стойкие перчатки и откройте (если позволяет конструкция) пробки. Аккуратно осмотрите содержимое каждой банки, оцените уровень электролита в каждой из них. Особое внимание обратите на цвет и прозрачность электролита – он должен быть полностью прозрачен.

На практике автомобилисты, как правило, используют три метода зарядки. Первый – постоянным напряжением, второй – постоянным током, третий — комбинированный. Влияние этих методов на батарею практически не различается.

Заряд свинцовых аккумуляторных батарей необходимо производить от источника постоянного (выпрямленного) тока. Можно использовать любые выпрямители, допускающие регулировку зарядного тока или напряжения. При этом зарядное устройство, предназначенное для заряда одной 12-вольтовой батареи, должно обеспечить возможность увеличения зарядного напряжения до 16,0-16,5 В, поскольку в противном случае полностью зарядить современную необслуживаемую аккумуляторную батарею (до 100% ее фактической емкости) не получится.

Положительный провод (клемму) зарядного устройства соединяют с положительным выводом батареи, а отрицательный – с отрицательным.

В практике эксплуатации пользуются, как правило, одним из двух методов заряда батареи: заряд при постоянстве тока или заряд при постоянстве напряжения. Оба метода равноценны с точки зрения их влияния на долговечность батареи. При выборе зарядного устройства следует руководствоваться информацией, приведенной ниже.

Метод постоянного напряжения

При заряде этим методом степень заряженности АКБ по окончании заряда напрямую зависит от величины зарядного напряжения, которое обеспечивает зарядное устройство. Так, например, за 24 часа непрерывного заряда при напряжении 14,4 В полностью разряженная 12-вольтовая батарея зарядится на 75-85%, при напряжении 15 В – на 85-90%, а при напряжении 16 В – на 95-97%. Полностью зарядить разряженную батарею в течение 20-24 часов можно при напряжении зарядного устройства 16,3-16,4 В.

В первый момент включения тока его величина может достигать 40-50 А и более, в зависимости от внутреннего сопротивления (емкости) и глубины разряда батареи. Поэтому зарядное устройство снабжают схемными решениями, ограничивающими максимальный ток заряда.

По мере заряда напряжение на выводах батареи постепенно приближается к напряжению зарядного устройства, а величина зарядного тока, соответственно, снижается и приближается к нулю в конце заряда (если величина зарядного напряжения выпрямителя ниже напряжения начала газовыделения). Это позволяет производить заряд без участия человека в полностью автоматическом режиме. Ошибочно критерием окончания заряда считают достижение напряжения 14,4 ±0,1 В на выводах батареи. При этом, как правило, загорается зеленый сигнал, служащий индикатором достижения данного конечного напряжения, т.е. окончания заряда. Однако, для удовлетворительного (на 90-95%) заряда современных необслуживаемых АКБ с помощью подобных зарядных устройств, имеющих максимальное зарядное напряжение 14,4-14,5 В, потребуется около суток. В общем, время заряда батарей зависит от степени разряженности батареи и ее технического состояния.

Метод постоянного тока

Заряд аккумулятора производится при постоянной величине зарядного тока, равной 0,1 С₂₀ (0,1 от номинальной емкости при 20-часовом режиме заряда). Это значит, что для батареи емкостью 60 Ач ток заряда должен быть равен 6 А. Для поддержания постоянства тока в течение всего процесса заряда необходимо регулирующее устройство.

Недостаток такого способа – необходимость постоянного (каждые 1-2 часа) контроля и регулирования зарядного тока, а также обильное выделение газа в конце заряда.

Для снижения количества выделяемого газа и повышения степени заряженности батареи целесообразно ступенчатое снижение силы тока по мере увеличения зарядного напряжения. Это значит, что когда напряжение достигнет 14,4 В, зарядный ток следует уменьшить в два раза (3 А для батареи емкостью 60Ач) и при таком токе продолжают заряд до начала выделения газов. При заряде современных аккумуляторов, у которых отверстия для доливки воды отсутствуют, целесообразно при увеличении зарядного напряжения до 15 В еще раз уменьшить ток в два раза (1,5 А для батарей емкостью 60Ач).

Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменений в течение 1-2 часов. Для современных необслуживаемых батарей такое состояние наступает при напряжении 16,3-16,4 В в зависимости от состава сплавов решеток и чистоты электролита (при его рекомендованном уровне).

Комбинированный метод

Большинство выпускаемых в настоящее время зарядных устройств основываются именно на этом методе. Сначала идет заряд постоянным током, а заканчивается постоянным напряжением. Нужно сказать, что такие устройства полностью автоматизированы, и не требуют человеческого участия. Вплоть до того, что при полной зарядке аккумуляторной батареи, они сами выключаются.

Независимо от метода заряда необходимо периодически контролировать температуру электролита. Не допускайте перегревания электролита выше 45° С. В противном случае заряд батареи необходимо прервать до снижения температуры электролита до 30-35° С.

Заряд батареи на автомобиле

При эксплуатации АКБ на автомобиле ее заряд происходит при постоянном напряжении. Производители автомобилей по согласованию с разработчиками батарей устанавливают уровень зарядного напряжения 14,1±0,2 В, что ниже напряжения интенсивного газовыделения. С понижением температуры эффективность заряда при постоянном напряжении уменьшается из-за роста внутреннего сопротивления батареи. Поэтому АКБ на автомобиле не может восстановить свою емкость после глубокого разряда. Зимой степень заряженности батареи – 70-75%, если напряжение на клеммах 13,9-14,4 В. Поэтому зимой (при низких температурах, частых и длительных пусках холодного двигателя и коротких пробегах) целесообразно периодически (желательно не реже одного раза в месяц) производить заряд АКБ от стационарного зарядного устройства при положительной температуре.

Продление срока службы аккумуляторов | Советы Tigercat по обслуживанию

– Рик Рутлифф, отдел обслуживания клиентов

На протяжении многих лет было принято проводить регулярное обслуживание аккумуляторов машин для поддержания оптимального рабочего состояния. В настоящее время продавцы батарей утверждают, что они не требуют технического обслуживания, но действительно ли это так? Несмотря на то, что аккумуляторы на сегодняшний день не требуют столько трудоемкого обслуживания, как ранее, существует несколько нюансов, которые могут помочь вам продлить их срок службы и облегчит вам жизнь.

Поверхность аккумулятора всегда должна быть чистой и сухой. Различные лесосечные отходы, которые могут скопиться на верхней поверхности вашего аккумулятора, могут оказаться электропроводными. Это может послужить причиной наличия тока. В этом случае, батарея может разрядиться. Влага, появляющаяся в основном из-за конденсации, может усилить эту проблему.

Батарейные клеммы должны быть чистыми и туго затянуты. Грязные или ослабленные соединения не проводят электричество и могут затруднить запуск двигателя и разрядить батареи. Коррозия на клеммах аккумулятора часто является признаком потери электролита из-за чрезмерного вентилирования, что, скорее всего, является результатом перезарядки.

В машинах Tigercat, работающих на напряжении 24 В, используются два последовательно соединенных аккумулятора. При замене необходимо сменить оба аккумулятора. Они должны быть полностью заряжены и иметь примерно одинаковое напряжение с разницей не выше 0,3 В. Это позволит максимально продлить их срок службы.

Жидкостные аккумуляторы или AGM

В машинах Tigercat могут использовать два вида батарей в зависимости от области применения оборудования, модели и конструкции машины: затопленные свинцово-кислотные (жидкостные) аккумуляторы или батареи с пропитанным стекловатным заполнителем (AGM). Для надлежащего обслуживания и зарядки батарей необходимо знать, какой именно тип установлен на вашей машине. Затопленные батареи часто имеют съемные крышки, хотя это не всегда так. Убедитесь в виде аккумулятора, прочитав информацию на его этикетке, или удостоверьтесь в его типе, сверив номер модели в интернете.

Электролитные свинцово-кислотные батареи содержат смесь серной кислоты и воды, называемую электролитом. Электролит выступает в качестве химической среды, которая позволяет течь току между положительной и отрицательной пластинами в батарее. Во время нормальной работы часть воды в электролите может быть потеряна при вентиляции. По этой причине раньше, как правило, добавляли дистиллированную или деминерализованную воду к элементам батареи для пополнения электролита. В настоящее время батареи производят с избытком электролита, что исключает необходимость в их пополнении.

Однако дополнительное количество электролита может быть потеряно из-за того, что уплотнители аккумулятора не герметичны, либо по причине продолжительного срока службы или перезарядки батарей. Это может привести к высушиванию части пластин. Сухие пластины не проводят ток. Это невозможно исправить и приводит к понижению емкости аккумулятора.

Когда аккумуляторный элемент в свинцово-кислотной батарее разряжается, происходит химическая реакция между свинцом пластин и электролитом. Продуктом реакции является сульфат свинца и вода. Сульфат свинца накапливается на аккумуляторных пластинах. Пока что сульфат еще мягкий. Надлежащая зарядка аккумулятора вызовет обратную химическую реакцию, и сульфат свинца и вода превратятся обратно в свинец и кислоту. Однако проблемы могут начаться, если батарея остается в разряженном состоянии в течение продолжительного времени, или если батарея была перезаряжена во время подзарядки.

Когда аккумулятор остается разряженным на протяжении определенного времени или недостаточно заряжен во время нормальной работы, сульфат свинца постепенно затвердевает и формирует кристаллы на пластинах. Затвердевшие кристаллы сульфата будут мешать при зарядке батареи, и по мере того, как они будут увеличиваться в размере, они способны деформировать или образовать трещины на пластинах, что приводит к порче батарей. Считается, что постоянная сульфатация возникает, когда батарея остается разряженной в течение нескольких недель или месяцев, поэтому рекомендуется заряжать разряженные аккумуляторы как можно скорее.

С другой стороны, перезарядка батареи заставляет воду в электролите разделяться на водород и кислород. Этот процесс часто называют газообразованием, и эти газы будут выходить из батареи через вентиляционные отверстия, имеющиеся в каждом аккумуляторном элементе. Водород чрезвычайно взрывоопасен. По этой причине зарядка всегда должна выполняться в хорошо вентилируемых местах, чтобы газы могли рассеиваться.

Правильная зарядка аккумулятора

Зарядка аккумулятора – это процесс пополнения использованной энергии. Он должен быть осуществлен как можно скорее для предотвращения образования твердого сульфата, который, в свою очередь, приводит к снижению мощности и сокращению срока службы батарей.

Генератор переменного тока исправно работает, поддерживая рабочее состояние батарей, за исключением случаев, когда аккумулятор сильно разряжен, поскольку в этой ситуации генератор переменного тока имеет тенденцию к перезарядке. Перезарядка и сульфатация являются основными причинами сокращения срока службы аккумуляторов.

Перезарядка батареи заставляет воду в электролите разделяться на водород и кислород. Этот процесс часто называют газообразованием, и эти газы будут выходить из батареи через вентиляционные отверстия, имеющиеся в каждом аккумуляторном элементе. Водород чрезвычайно взрывоопасен. По этой причине зарядка всегда должна выполняться в хорошо вентилируемых местах, чтобы газы могли рассеиваться.

Следует отметить, что средний пусковой аккумулятор рассчитан не более, чем на приблизительно десять циклов глубокой разрядки в случае, если он заряжается при помощи генератора автомобиля. Таким образом, зарядка сильно разряженной батареи в идеале должна выполняться с использованием заданного трехступенчатого процесса, который длится от четырнадцати до шестнадцати часов в случае корректного выполнения:

1. Заряд током при постоянном напряжении (CC/CV), также называемый интенсивной зарядкой. До 70-80% емкости аккумулятора заряжается в первые пять-восемь часов при максимальном токе и максимальном напряжении зарядного устройства.
2. Абсорбционная зарядка или «дозарядка». Остальные 20-30% заряжаются намного дольше, чем при интенсивной зарядке, а именно от семи до десяти часов. Абсорбционная зарядка начинается при достижении напряжения 14,4 В на аккумуляторе. На этой стадии при зарядке удерживается постоянное напряжение 14,4 В, а ток от зарядного устройства уменьшается до момента достижения 98% емкости аккумулятора.
3. Поддерживающая зарядка. Поддерживающая зарядка начинается сразу после завершения абсорбционной зарядки. На этом последнем этапе зарядки напряжение снижается до 13,4 В, а ток снижается до 1 ампера или менее. Это позволяет достичь 100%-й зарядки аккумулятора и поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии.

AGM

Аккумуляторы AGM также являются свинцово-кислотными. Электролит в батареях AGM содержится в специальном стекловатном наполнителе. Благодаря этому батареи AGM являются герметичными, и выделение газа не представляет собой существенную проблему. Батареи AGM имеют несколько преимуществ по сравнению с жидкостными аккумуляторами:

• Аккумуляторы AGM, как правило, более мощные, чем жидкостные батареи со схожими физическими размерами.
• Батареи AGM имеют более низкое внутреннее сопротивление, чем батареи с жидким электролитом. Более низкое внутреннее сопротивление делает аккумуляторы более чувствительными к электрической нагрузке.
• Более низкое внутреннее сопротивление позволяет батареям AGM заряжаться в пять раз быстрее, чем жидкостные батареи.
• Повышенная стойкость к вибрации благодаря наличию заполнителя.
• Стекловатный наполнитель, насыщенный кислотой, исключает возможность протечек.
• Батареи AGM более стойкие к низким температурам.

Аккумуляторы AGM менее подвержены сульфатации при разрядке. Несмотря на это, батареи AGM также имеют некоторые недостатки по сравнению с затопленными батареями. Их производство является более дорогим, и они более чувствительны к перезарядке.

Зарядка аккумуляторов AGM

Аккумуляторы AGM необходимо заряжать, используя специально предназначенное для них зарядное устройство, либо зарядное устройство с режимом зарядки аккумуляторов AGM. Зарядка осуществляется при помощи аналогичного процесса, как и при батареях с жидким электролитом, но процесс должен тщательно контролироваться, поскольку AGM имеет гораздо более жесткие допуски, чем аккумуляторы с жидким электролитом, и они чувствительны к перезарядке. Аккумуляторы AGM нельзя вскрывать ни при каких обстоятельствах, иначе они будут непригодны для использования.

1. Интенсивная зарядка. До 80% емкости аккумулятора заряжается во время интенсивной зарядки при максимальном токе и максимальном напряжении зарядного устройства. На этом этапе аккумулятор нельзя отсоединять от зарядного устройства.
2. Абсорбционная зарядка. По достижении 80% емкости аккумулятора, наступает стадия абсорбционной зарядки. На этой стадии используется максимальное напряжение заряда 14,7 В.
3. Постоянная поддерживающая зарядка. После того, как ток упадет до 100 мА или после четырех часов абсорбционной зарядки следует перейти к режиму поддерживающей зарядки. Это позволяет достичь 100%-й зарядки аккумулятора и поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии.

Для получения более подробной информации по зарядке и уходу за батареями обратитесь к инструкции производителя аккумуляторов и зарядного устройства.

Какое максимальное напряжение зарядки для 12-вольтовой батареи: амперы, полная зарядка и источник питания — знания о батареях

Поскольку батарейки нужны нам для повседневной деятельности, нам необходимо знать основы их работы и то, как правильно их обслуживать. Поэтому нам важно знать такие термины, как ампер, вольт, и то, как они применяются к батареям. По этой причине мы обсудим их сегодня в конкретных вещах, связанных с усилителями, полной зарядкой и источником питания для 12-вольтовой батареи.

Сколько ампер нужно для зарядки 12-вольтовой батареи?

Прежде чем мы углубимся в детали относительно количества ампер, необходимых для 12-вольтовой батареи, давайте сначала разделим ампер и вольт. Проще говоря, вольт или напряжение — это величина давления, которая необходима, чтобы позволить электронам течь. Между тем, ампер или сила тока — это само количество электронов.

Давайте возьмем реку в качестве примера для ампер и вольт. Вольт — это в основном скорость или крутизна реки, а ампер — это количество воды в реке.Таким образом, если есть небольшой водопад со струйкой воды, сила тока будет равна силе тока, а сила и положение водопада — это напряжение. Тонкая струйка не представляет опасности, поскольку ее количество невелико, но если количество велико, оно может быть опасным, поскольку вы можете утонуть в нем даже при низкой скорости. Отсюда мы можем узнать, насколько большую роль играет сила тока, и ее следует тщательно измерять.

Низкая температура, большой ток Источник питания аварийного пуска 24 В Спецификация батареи: 25. 2В28Ач (литиевая батарея), 27В300Ф (блок суперконденсаторов) Температура зарядки ： -40 ℃ ~ + 50 ℃ Температура нагнетания: -40 ℃ ~ + 50 ℃ Пусковой ток: 3000A

А теперь самое главное: сколько ампер нужно для зарядки, если у нас 12-вольтовый аккумулятор? Производители предоставили формулу, которая позволяет нам легко измерить усилитель. Использование емкости аккумулятора (ах и вольт). Они рекомендуют нам иметь 25% емкости аккумулятора. Например, у нас есть батарея на 100 ампер и 12 вольт, поэтому нам потребуется 25 ампер для батареи, поскольку 25 — это 25% от ах.

Это не значит, что зарядные устройства не могут быть больше, конечно. Если вы хотите уменьшить время зарядки, можно использовать зарядные устройства большего размера. Однако следует отметить, что этот метод может сократить срок службы батареи. Мы также можем использовать зарядные устройства меньшего размера, но они со временем сгорают, так как для зарядки аккумулятора требуется больше времени. Чтобы избежать всех ненужных проблем, лучше использовать зарядные устройства, которые не представляют опасности для аккумуляторов, и эти зарядные устройства должны соответствовать формуле, предоставленной производителями.

Какое напряжение должна показывать батарея на 12 В при полной зарядке?

Вы не поверите, но аккумулятор на 12 вольт не следует считывать с напряжением 12 вольт, чтобы узнать, полностью он заряжен или нет. Фактически, 12 вольт — это просто термин, используемый для отличия одной батареи от другой. На самом деле это не совсем 12 вольт. Таким образом, чтобы узнать, заряжен он полностью или нет, вольт нужно читать другим числом.

Когда мы заряжаем батареи, мы должны довести их до как минимум 14 вольт, чтобы они были полностью заряжены.

Например, аккумуляторным батареям с жидким электролитом потребуется показание не менее 14 вольт для равномерного распределения электронов по всей батарее. Однако после того, как электроны распределятся, напряжение уравновесится до 12,6 вольт.

Конечно, к гелевым батареям могут применяться другие условия. На самом деле, гелевые батареи не следует заряжать более чем на 14,1 вольт (хотя это также зависит от производителей). Следует отметить, что чтение нельзя применять универсально.Когда дело доходит до полностью заряженных батарей, разные типы батарей будут иметь разные показания.

Звучит просто, не правда ли? Однако есть некоторые вещи, которые мы должны сделать, если мы хотим получить точные показания батареи, когда она полностью заряжена.

Сначала аккумулятор должен быть в состоянии покоя. Состояние покоя означает, что аккумулятор не должен подключаться к источнику питания. Производители рекомендуют отдыхать в течение 24 часов, но пары часов должно хватить.

Вы также можете проверить текущий уровень заряда аккумулятора во время зарядки.Если вам нужна диаграмма, не беспокойтесь, потому что эти «отметки напряжения» могут помочь вам угадать приблизительное количество энергии, которое батарея имеет при определенных вольтах. Ниже находится ориентир:

11,4 вольт означает, что заряжен на 20%

12,3 вольт означает, что заряжен на 50%

12,5 вольт означает, что заряжен на 70%

12,6 вольт означает заряжен на 100%

Ориентиры полезны для вас, чтобы узнать, сколько энергии следует отдать батарее. Он также может помочь вам измерить время, необходимое для зарядки аккумулятора.

Обладая всей информацией, представленной здесь, вы сможете получить точные показания заряда батареи, когда она вам понадобится.

Низкая температура Высокая плотность энергии Прочный полимерный аккумулятор для ноутбука Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2C емкость разряда ≥80% Пыленепроницаемость, устойчивость к падению, защита от коррозии, защита от электромагнитных помех

Как заряжать аккумулятор на 12 В с помощью источника питания?

Зарядка аккумуляторов от источника питания несложная, но требует дополнительных усилий.Сначала необходимо рассчитать напряжение зарядки и отрегулировать его в соответствии с количеством ячеек, а затем установить необходимое напряжение.

Например, если ваш предел напряжения составляет 2,40 вольт, вам нужно будет установить напряжение на 14,40 вольт. После этого вы можете выбрать ток заряда и отрегулировать его в соответствии с размером батареи. Размер зависит от типа аккумулятора. Если тесто свинцово-кислотное, оно будет составлять от десяти до тридцати процентов от номинальной емкости.

Зарядка 12-вольтовой батареи может потребовать значительных усилий, но это можно сделать, если вы сделаете это правильно.Вы должны убедиться, что зарядное устройство находится под правильным напряжением, и у вас есть правильные показания батареи. Однако следует отметить, что тип аккумулятора также влияет на процесс зарядки и напряжение. На то, чтобы приспособиться к процессу, может потребоваться некоторое время, но как только вы это сделаете, вы легко к нему привыкнете. Готовы ли вы правильно зарядить аккумулятор на 12 вольт?

BU-403: Свинцово-кислотная зарядка — Battery University

Узнайте, как оптимизировать условия зарядки для увеличения срока службы.

В свинцово-кислотных аккумуляторах используется метод зарядки постоянным током и постоянным напряжением (CCCV). Регулируемый ток увеличивает напряжение на клеммах до тех пор, пока не будет достигнут верхний предел напряжения заряда, после чего ток падает из-за насыщения. Время зарядки составляет 12–16 часов и до 36–48 часов для больших стационарных аккумуляторов. Благодаря более высоким токам заряда и многоступенчатым методам зарядки время зарядки может быть сокращено до 8–10 часов; однако без полной дозаправки. Свинцово-кислотный аккумулятор работает медленно и не может заряжаться так быстро, как другие аккумуляторные системы.(См. BU-202: Новые свинцово-кислотные системы)

При использовании метода CCCV свинцово-кислотные аккумуляторы заряжаются в три этапа: [1] заряд постоянным током, [2] дополнительный заряд и [3] плавающий заряд. Заряд постоянным током составляет основную часть заряда и занимает примерно половину необходимого времени зарядки; дополнительный заряд продолжается при более низком токе заряда и обеспечивает насыщение, а плавающий заряд компенсирует потери, вызванные саморазрядом.

Во время зарядки постоянным током аккумулятор заряжается примерно до 70 процентов за 5–8 часов; оставшиеся 30 процентов заполняются более медленным доливающим зарядом, который длится еще 7–10 часов. Подзарядка важна для благополучия аккумулятора и может быть сравнена с небольшим отдыхом после хорошей еды. При постоянном отключении аккумулятор в конечном итоге потеряет способность принимать полный заряд, и производительность снизится из-за сульфатации. Плавающий заряд на третьем этапе поддерживает полную зарядку аккумулятора. Рисунок 1 иллюстрирует эти три этапа.

Рис. 1. Этапы зарядки свинцово-кислотной батареи [1]

Батарея полностью заряжена, когда ток падает до установленного низкого уровня.Напряжение холостого хода снижено. Плавающий заряд компенсирует саморазряд, который наблюдается у всех батарей.

Переключение со ступени 1 на 2 происходит плавно и происходит, когда аккумулятор достигает установленного предела напряжения. Ток начинает падать, когда батарея начинает насыщаться; полный заряд достигается, когда ток снижается до 3–5 процентов от номинального значения Ач. Батарея с высокой утечкой может никогда не достичь этого низкого тока насыщения, и таймер плато берет на себя, чтобы закончить заряд.

Правильная установка предела напряжения заряда имеет решающее значение и колеблется от 2.От 30 В до 2,45 В на ячейку. Установка порогового значения напряжения — это компромисс, и специалисты по аккумуляторным батареям называют это «танцами на булавочной головке». С одной стороны, аккумулятор должен быть полностью заряжен, чтобы получить максимальную емкость и избежать сульфатации на отрицательной пластине; с другой стороны, перенасыщение из-за отсутствия переключения на плавающий заряд вызывает коррозию сетки на положительной пластине. Это также приводит к выделению газов и потере воды.

Температура изменяет напряжение, что затрудняет «пляску на булавочной головке».Для более теплой окружающей среды требуется немного более низкий порог напряжения, а для более низкой температуры предпочтительнее более высокое значение. Зарядные устройства, подверженные колебаниям температуры, включают датчики температуры для регулировки напряжения заряда для оптимальной эффективности заряда. (См. BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах)

Температурный коэффициент заряда свинцово-кислотного элемента составляет –3 мВ / ° C. Установив 25 ° C (77 ° F) в качестве средней точки, напряжение заряда должно быть уменьшено на 3 мВ на элемент для каждого градуса выше 25 ° C и увеличено на 3 мВ на элемент для каждого градуса ниже 25 ° C.Если это невозможно, из соображений безопасности лучше выбрать более низкое напряжение. В таблице 1 сравниваются преимущества и ограничения различных настроек пикового напряжения.

	от 2,30 В до 2,35 В / элемент	от 2,40 В до 2,45 В / элемент
Преимущества	Максимальный срок службы; аккумулятор остается холодным; температура заряда может превышать 30 ° C (86 ° F).	Более высокие и стабильные показания емкости; меньше сульфатирования.
Ограничения	Медленное время зарядки; Показания емкости могут быть непоследовательными и уменьшаться с каждым циклом. Сульфатирование может происходить без выравнивающего заряда.	Подвержены коррозии и выделению газов. Требуется доливка воды. Не подходит для зарядки при высоких комнатных температурах, вызывая сильную перезарядку.

Таблица 1: Влияние напряжения заряда на небольшую свинцово-кислотную батарею

Цилиндрические свинцово-кислотные элементы имеют более высокие настройки напряжения, чем VRLA и стартерные батареи.

После полной зарядки путем насыщения аккумулятор не должен находиться при максимальном напряжении более 48 часов и должен быть понижен до уровня напряжения холостого хода. Это особенно важно для герметичных систем, поскольку они менее устойчивы к перезарядке, чем затопленные системы. При зарядке сверх указанных пределов избыточная энергия превращается в тепло, и аккумулятор начинает газовать.

Рекомендуемое напряжение холостого хода для большинства свинцово-кислотных аккумуляторных батарей составляет от 2,25 В до 2,27 В на элемент. Большие стационарные батареи при 25 ° C (77 ° F) обычно плавают при 2.25В / ячейка. Производители рекомендуют снижать уровень поплавкового заряда, когда температура окружающей среды поднимается выше 29 ° C (85 ° F).

Рисунок 2 иллюстрирует срок службы свинцово-кислотной батареи, которая поддерживается при напряжении холостого хода от 2,25 В до 2,30 В / элемент и при температуре от 20 ° C до 25 ° C (от 60 ° F до 77 ° F). После 4 лет эксплуатации становятся очевидными необратимые потери мощности, превышающие 80%. Эти потери больше, если аккумулятор требует периодических глубоких разрядов. Повышенный нагрев также сокращает срок службы батареи.(См. Также BU-806a: Как нагрев и нагрузка влияют на срок службы батареи)

Рисунок 2: Потеря емкости в режиме ожидания ^[2]

Постоянную потерю емкости можно свести к минимуму, работая при умеренной комнатной температуре и плавающем напряжении 2,25–2,30 В / элемент.

Не все зарядные устройства имеют плавающий заряд, и очень немногие дорожные транспортные средства имеют это положение. Если зарядное устройство остается на максимальном заряде и не опускается ниже 2,30 В на элемент, снимите заряд через 48 часов зарядки.Подзаряжайте каждые 6 месяцев при хранении; ГОСА каждые 6–12 месяцев.

Эти описанные настройки напряжения применимы к затопленным элементам и батареям с предохранительным клапаном примерно на 34 кПа (5 фунтов на кв. Дюйм). Цилиндрический герметичный свинцово-кислотный элемент, такой как элемент Hawker Cyclon, требует более высоких настроек напряжения, а пределы должны устанавливаться в соответствии со спецификациями производителя. Несоблюдение рекомендованного напряжения приведет к постепенному снижению емкости из-за сульфатации. Ячейка Hawker Cyclon имеет настройку сброса давления 345 кПа (50 фунтов на кв. Дюйм).Это позволяет некоторую рекомбинацию газов, образующихся во время заряда.

Износостойкие батареи представляют проблему при установке напряжения плавающего заряда, поскольку каждая ячейка имеет свое уникальное состояние. Подключенные в цепочку, все ячейки получают одинаковый зарядный ток, и контролировать напряжение отдельных ячеек, когда каждая из них достигает полной емкости, практически невозможно. Слабые клетки могут перезаряжаться, в то время как сильные клетки остаются в голодном состоянии. Плавающий ток, который слишком велик для выцветшего элемента, может сульфатировать сильного соседа из-за недостаточного заряда.Доступны устройства для балансировки ячеек, которые компенсируют разницу в напряжениях, вызванную дисбалансом ячеек.

Пульсации напряжения также вызывают проблемы с большими стационарными батареями. Пик напряжения представляет собой перезаряд, вызывающий выделение водорода, в то время как впадина вызывает кратковременный разряд, который создает состояние голодания, приводящее к истощению электролита. Производители ограничивают колебания напряжения заряда до 5 процентов.

Многое было сказано об импульсной зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов для уменьшения сульфатации. Результаты неубедительны, и производители и специалисты по обслуживанию разделены между преимуществами. Если бы можно было измерить сульфатирование и применить правильное количество пульсаций, то это лекарство могло бы принести пользу; однако лечение без знания основных побочных эффектов может нанести вред батарее.

Большинство стационарных аккумуляторов постоянно заряжаются, и это работает достаточно хорошо. Другой метод — это гистерезисный заряд , который отключает плавающий ток, когда аккумулятор переходит в режим ожидания.Батарея по существу помещается в хранилище и время от времени «заимствуется» только для подзарядки, чтобы восполнить потерю энергии из-за саморазряда или при приложении нагрузки. Этот режим хорошо подходит для инсталляций, которые не потребляют нагрузку в режиме ожидания.

Свинцово-кислотные батареи всегда должны храниться в заряженном состоянии. Подзарядку следует производить каждые 6 месяцев, чтобы напряжение не упало ниже 2,05 В на элемент и не привело к сульфатированию аккумулятора. С помощью AGM эти требования можно смягчить.

Измерение напряжения холостого хода (OCV) при хранении обеспечивает надежную индикацию состояния заряда аккумулятора. Напряжение ячейки 2,10 В при комнатной температуре показывает заряд около 90 процентов. Такая батарея находится в хорошем состоянии и требует лишь кратковременной полной зарядки перед использованием. (См. Также BU-903: Как измерить состояние заряда)

При измерении напряжения холостого хода соблюдайте температуру хранения. Холодный аккумулятор немного снижает напряжение, а теплый его увеличивает.Использование OCV для оценки состояния заряда лучше всего работает, когда аккумулятор отдыхает в течение нескольких часов, потому что заряд или разряд приводит в движение аккумулятор и искажает напряжение.

Некоторые покупатели не принимают поставки новых батарей, если OCV при входящем контроле ниже 2,10 В на элемент. Низкое напряжение предполагает частичный заряд из-за длительного хранения или высокий саморазряд, вызванный коротким замыканием. Пользователи аккумуляторов обнаружили, что блоки с более низким напряжением, чем указано, имеют более высокую частоту отказов, чем блоки с более высоким напряжением.Хотя внутреннее обслуживание часто позволяет вывести такие батареи на полную мощность, время и необходимое оборудование увеличивают эксплуатационные расходы. (Обратите внимание, что порог приемлемости 2,10 В / элемент не применяется одинаково ко всем типам свинцово-кислотных соединений.)

Свинцово-кислотный свинцово-кислотный аккумулятор эффективно обеспечивает высокий заряд при правильной температуре и достаточном токе заряда. Исключением является зарядка при 40 ° C (104 ° F) и слабом токе, как показано на рис. 3 . Что касается высокой эффективности, свинцово-кислотная кислота разделяет это прекрасное свойство с литий-ионным, которое составляет около 99%.См. BU-409: Зарядка литий-ионных аккумуляторов и BU-808b: Почему литий-ионные аккумуляторы умирают?

Рис. 3. Эффективность заряда свинцово-кислотной батареи ^[2]

Свинцово-кислотная батарея обеспечивает высокую эффективность заряда при правильной температуре и достаточном токе заряда.

Аргумент про Быструю зарядку

Производители рекомендуют заряд C-rate 0,3C, но свинцово-кислотный может заряжаться с более высокой скоростью до 80% состояния заряда (SoC), не создавая кислородного и водного истощения.Кислород образуется только при перезарядке аккумулятора. Трехступенчатое зарядное устройство CCCV предотвращает это, ограничивая напряжение заряда до 2,40 В / элемент (14,40 В для 6 элементов), а затем понижая до плавающего заряда около 2,30 В / элемент (13,8 В для 6 элементов) при полной зарядке. . Это напряжения ниже стадии газовыделения.

Испытания показывают, что свинцово-кислотная аккумуляторная батарея может заряжаться при температуре до 1,5 ° C до тех пор, пока ток снижается до полного заряда, когда аккумулятор достигает примерно 2,3 В / элемент (14.0В с 6 ячейками). Принятие заряда является самым высоким при низком уровне SoC и уменьшается по мере заполнения батареи. Состояние аккумулятора и температура также играют важную роль при быстрой зарядке. Убедитесь, что аккумулятор не «закипает» и не нагревается во время зарядки. Следите за аккумулятором при зарядке выше рекомендованной производителем скорости C.

Полив

Полив — самый важный шаг в обслуживании затопленной свинцово-кислотной батареи; требование, которым слишком часто пренебрегают.Частота полива зависит от использования, способа зарядки и рабочей температуры. Избыточная зарядка также приводит к расходу воды.

Новую батарею следует проверять каждые несколько недель, чтобы оценить потребность в поливе. Это гарантирует, что верхняя часть пластин никогда не будет открыта. Открытая плита получит необратимые повреждения в результате окисления, что приведет к снижению емкости и снижению производительности.

При низком уровне электролита немедленно залейте в аккумулятор дистиллированную или деионизированную воду.В некоторых регионах разрешается использовать водопроводную воду. Не доливайте до правильного уровня перед зарядкой, так как это может вызвать переполнение во время зарядки. После зарядки всегда доливайте до желаемого уровня. Никогда не добавляйте электролит, так как это может снизить удельный вес и вызвать коррозию. Системы полива устраняют низкий уровень электролита за счет автоматического добавления нужного количества воды.

Простые инструкции по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов

• Выполняйте зарядку в хорошо вентилируемом месте.Газообразный водород, образующийся во время зарядки, взрывоопасен. (См. BU-703: Проблемы со здоровьем, связанные с аккумуляторами)
• Выберите подходящую программу зарядки для залитых, гелевых и AGM аккумуляторов. Рекомендуемые пороговые значения напряжения см. В технических характеристиках производителя.
• Заряжайте свинцово-кислотные батареи после каждого использования, чтобы предотвратить сульфатацию. Не храните при низком заряде.
• Пластины залитых аккумуляторов всегда должны быть полностью погружены в электролит. Залейте в аккумулятор дистиллированную или деионизированную воду, чтобы покрыть пластины, если они разряжаются. Никогда не добавляйте электролит.
• Заполните уровень воды до назначенного уровня после зарядки . Переполнение при низком заряде аккумулятора может вызвать утечку кислоты во время зарядки.
• Образование пузырьков газа в заливной свинцово-кислотной среде указывает на то, что аккумулятор полностью заряжен. (Водород появляется на отрицательной пластине, а кислород — на положительной пластине).
• Понизьте напряжение плавающего заряда, если температура окружающей среды выше 29 ° C (85 ° F).
• Не допускайте замерзания свинцово-кислотной кислоты.Разряженный аккумулятор замерзает раньше, чем полностью заряженный. Никогда не заряжайте замерзший аккумулятор.
• Избегайте зарядки при температуре выше 49 ° C (120 ° F).

---

Ссылки

^[1] Предоставлено Cadex
^[2] Источник: Power-Sonic

Поддержка OPTIMA® — зарядка, обслуживание, хранение и многое другое

Со временем аккумуляторы AGM, в том числе аккумуляторы OPTIMA®, могут выйти из строя. Сбои часто возникают, когда пусковая батарея используется в велосипедных приложениях, для которых лучше всего подходит аккумулятор глубокого цикла.

Хорошо, значит, у вас, по-видимому, плохой аккумулятор AGM, вы подключаете его к зарядному устройству и… НАЖМИТЕ. Зарядное устройство даже не заряжает! «Это должно быть плохой аккумулятор!» воскликнете вы. Либо это? Во многих случаях батареи OPTIMA, которые считаются плохими, на самом деле могут быть в полном порядке, просто сильно разряженными.

Самое замечательное в батареях AGM, включая батареи OPTIMA REDTOP® и YELLOWTOP®, заключается в том, что они имеют очень низкое внутреннее сопротивление.Это обеспечивает очень высокую выходную силу тока, так что аккумулятор может питать ваши аксессуары дольше и глубже, чем традиционный аккумулятор, но в то же время глубоко его разряжает.

Аккумулятор AGM с его низким внутренним сопротивлением может сбить с толку автолюбителей, потому что иногда он не работает как традиционный свинцово-кислотный аккумулятор с заливным двигателем.

Проблема в том, что большинство зарядных устройств имеют встроенные функции безопасности, которые могут предотвратить зарядку глубоко разряженных аккумуляторов.Традиционная батарея с напряжением 10,5 В или меньше считается неисправной, имеющей короткое замыкание, неисправный элемент или какой-либо другой дефект. Большинство аналоговых зарядных устройств являются двоичными и либо включены, либо выключены. Если они не загораются, это может быть связано с тем, что зарядное устройство считает, что аккумулятор «плохой». Включение для зарядки «плохой» батареи может создать небезопасный сценарий. Но факт в том, что с батареей AGM может быть все в порядке; оно просто упало ниже минимального порога напряжения для включения зарядного устройства, и зарядное устройство не знает, что делать с аккумулятором, поэтому ничего не делает.

Вот три варианта восстановления максимальной производительности глубоко разряженной батареи AGM.

ВАРИАНТ ВОССТАНОВЛЕНИЯ № 1: ЛУЧШЕЕ РЕШЕНИЕ — ЗАРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ AGM

Лучший способ подзарядить глубоко разряженный аккумулятор AGM — это приобрести современное зарядное устройство, которое соответствует технологиям аккумуляторов. Многие зарядные устройства теперь имеют специальные настройки AGM и этапы десульфатации, которые помогают восстанавливать и восстанавливать глубоко разряженные аккумуляторы AGM.Они становятся все более распространенными и подходят для всех свинцово-кислотных аккумуляторов. У них есть дополнительная возможность работать в качестве «обслуживающего персонала» аккумуляторов при хранении. Некоторые поставляются с дополнительными кольцевыми клеммами, которые можно постоянно прикреплять к выводам аккумулятора, чтобы вы могли заряжать аккумулятор извне с помощью доступного зарядного устройства или специалиста по обслуживанию. Это упрощает подключение при хранении автомобиля, грузовика, лодки или дома на колесах.

Зарядное устройство OPTIMA Chargers Digital 1200 12V Performance Battery Charger and Maintainer повышает производительность OPTIMA и других аккумуляторов AGM, восстанавливает глубоко разряженные аккумуляторы и продлевает срок их службы.Зарядное устройство OPTIMA Chargers Digital 1200 12V Performance Battery Charger and Maintainer оптимизировано при использовании с высокопроизводительными батареями AGM, но имеет расширенные возможности зарядки, которые также можно использовать со всеми традиционными типами автомобильных аккумуляторов.

Это предпочтительный метод зарядки сильно разряженной батареи.

ВАРИАНТ ВОССТАНОВЛЕНИЯ № 2: РЕШЕНИЕ ДЛЯ ЗАРЯДКИ ГЛУБОКО РАЗРЯЖЕННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Это метод восстановления для тех, кто сам использует оборудование, которое у вас есть в гараже.С помощью этой опции вы обманом заставите свое традиционное зарядное устройство зарядить глубоко разряженный аккумулятор AGM.

Вот что вам нужно:

• Зарядное устройство (до 15 А)
  
• Кабели-перемычки
  
• Хороший аккумулятор, желательно выше 12,2 В. (Это может быть AGM или залитый аккумулятор — неважно.)
  
• На вид мертвый, глубоко разряженный аккумулятор AGM
  
• Измеритель напряжения
  
• Часы или таймер

А вот что Вы делаете:

Подключите исправную батарею и глубоко разряженную батарею AGM параллельно — положительный к положительному и отрицательный к отрицательному. Не подключайте зарядное устройство к аккумулятору и не включайте его на этом этапе.

Теперь подключите исправный аккумулятор к зарядному устройству. Включите зарядное устройство. Зарядное устройство «увидит» напряжение исправного аккумулятора (подключенного параллельно) и начнет подзарядку.

После того, как батареи были подключены примерно в течение часа, проверьте, не нагревается ли батарея AGM слегка или нагревается на ощупь. Батареи естественно нагреваются во время зарядки, но чрезмерный нагрев может указывать на то, что с батареей действительно что-то не так.Немедленно прекратите зарядку, если аккумулятор горячий на ощупь. Также прекратите процесс, если вы услышите «газообразование» аккумулятора — шипящий звук, исходящий из предохранительных клапанов. Если он горячий или выделяет газ, НЕМЕДЛЕННО ПРЕКРАТИТЕ ЗАРЯДКУ!

С помощью измерителя напряжения часто проверяйте, не заряжена ли батарея AGM до 10,5 В или выше. Обычно это занимает менее двух часов с зарядным устройством на 10 А. Если да, отключите зарядное устройство от розетки и выньте исправный аккумулятор из зарядного устройства.Теперь подключите к зарядному устройству только глубоко разряженный аккумулятор AGM. Включите зарядное устройство и продолжайте, пока аккумулятор AGM не полностью зарядится или пока автоматическое зарядное устройство не завершит процесс зарядки. В большинстве случаев аккумулятор AGM восстанавливается.

ВАРИАНТ ВОССТАНОВЛЕНИЯ № 3: ПРИВЛЕКАЙТЕ ПРОФЕССИОНАЛОВ

Если у вас нет зарядного устройства, вы не хотите вкладывать деньги или не из тех, кто занимается своими руками человека, это вариант для вас.

Отнесите аккумулятор профессиональному специалисту по аккумуляторным батареям, который знает технологию AGM. Большинство специалистов готовы предоставить процедуры «зарядил и проверил» бесплатно или за небольшую плату. Магазины автозапчастей, как правило, не способны точно определить состояние батареи AGM, и многие используют тестеры проводимости, которые не дают правильных показаний. Специалисты по аккумуляторным батареям (например, Interstate Batteries и другие независимые дистрибьюторы аккумуляторов) — это эксперты, которые могут помочь определить, подлежит ли ваш аккумулятор восстановлению или нет.

Почему максимальное напряжение литий-ионной батареи не может превышать 4,2 В?

Напряжение литий-ионного аккумулятора определяется потенциалом электрода. Напряжение, также известное как разность потенциалов, представляет собой физическую величину, которая измеряет разность энергий электрических зарядов в электростатическом поле из-за различных потенциалов.

Электродный потенциал литий-ионных аккумуляторов составляет около 3 В, а напряжение литий-ионных аккумуляторов зависит от материала.Например, обычная литий-ионная батарея имеет номинальное напряжение 3,7 В и напряжение полной зарядки 4,2 В. Литий-железо-фосфатная батарея имеет номинальное напряжение 3,2 В и напряжение полной зарядки 3,65 В.

Другими словами, разность потенциалов между положительным электродом и отрицательным электродом литий-ионной батареи при практическом использовании не может превышать 4,2 В, что является требованием, основанным на материалах и безопасности использования.

Если Li / Li + электрод используется в качестве опорного потенциала, μA — это относительный электрохимический потенциал материала отрицательного электрода, μC — относительный электрохимический потенциал материала положительного электрода, а Eg, диапазон потенциалов электролита, представляет собой разницу между самый низкий свободный уровень энергии электронов и самый высокий уровень энергии, занятый электронами.Таким образом, максимальное напряжение литий-ионного аккумулятора определяется величиной мкА 、 мкКл 、 Пример.

Разница между мкА и мкКл — это напряжение холостого хода (максимальное значение напряжения) литий-ионной батареи. Когда это значение напряжения находится в диапазоне Eg, может быть обеспечена нормальная работа электролита.

Эта нормальная работа происходит, когда литий-ионная батарея перемещается вперед и назад между положительным и отрицательным электродами через электролит, но не подвергается окислительно-восстановительным реакциям с электролитом (это необходимо для обеспечения стабильности конструкции батареи).

Электрохимический потенциал положительных и отрицательных материалов заставляет электролит работать ненормально в двух формах:

1. Когда электрохимический потенциал отрицательного электрода выше, чем самый низкий уровень электронов и незанятый уровень энергии электролита, электроны отрицательного электрода будут захвачены электролитом.

Затем электролит будет окисляться, и продукт реакции будет образовывать межфазный слой твердое тело-жидкость на поверхности частиц материала отрицательного электрода.В результате отрицательный электрод может быть поврежден.

2. Когда электрохимический потенциал положительного электрода ниже, чем самый высокий уровень энергии электролита, заполненный электронами, электроны в электролите будут захвачены положительным электродом и окислены электролитом.

Тогда продукт реакции будет образовывать межфазный слой твердое тело-жидкость на поверхности частиц материала положительного электрода, что приведет к возможному повреждению положительного электрода.

Возможность повреждения положительного или отрицательного электрода связана с наличием межфазного слоя твердое тело-жидкость, который предотвращает дальнейшее движение электронов между электролитом и положительным и отрицательным электродами и вместо этого защищает материал электрода. Предпосылка этой защиты заключается в том, что электрохимический потенциал положительного и отрицательного электродов может немного превышать интервал Eg, но не слишком сильно.

Например, причина, по которой в большинстве современных анодных материалов литий-ионных аккумуляторов используется графит, заключается в том, что электрохимический потенциал графита, связанный с электродами Li / Li +, составляет около 0.2 В, что немного превышает диапазон Eg (от 1 В до 4,5 В). Однако из-за своих защитных свойств межфазный слой твердое тело-жидкость предотвращает дальнейшее восстановление электролита, тем самым останавливая непрерывное развитие реакции поляризации.

Более того, высоковольтный катодный материал 5 В выходит далеко за пределы диапазона Eg современного промышленного органического электролита, поэтому он легко окисляется во время зарядки и разрядки. С увеличением времени зарядки и разрядки емкость уменьшается, а также сокращается срок службы.

В конечном счете, причина, по которой напряжение холостого хода литий-ионных аккумуляторов составляет 4,2 В, заключается в том, что диапазон Eg электролита существующих коммерческих литий-ионных аккумуляторов составляет от 1 В до 4,5 В. Если напряжение холостого хода установлено на 4,5 В, выходная мощность литий-ионного аккумулятора может быть увеличена, но это также увеличивает риск перезарядки аккумулятора.

Если вас интересуют аккумуляторы, обращайтесь к нам в любое время!
Эл. Почта: [email protected]
Grepow Веб-сайт: https: // www.grepow.com/

Зарядка через USB и подача питания

4 Протокол подачи питания

USB Power Delivery (USB-PD) относится к протоколу, который позволяет «поставщику энергии», кабелю и «потребителю энергии» согласовывать уровни тока и напряжения. Поскольку мощность может течь в любом направлении, роль поставщика и потребителя может измениться в любой момент.

Этот протокол интеллектуальной зарядки позволяет устройствам согласовывать напряжение, ток и направление питания и передачи данных по USB-кабелю.Переговоры регулируются правилами питания и предлагают ряд конфигураций напряжения и тока. Например, телефон, которому требуется 18 Вт, может согласовывать 9 В и 3 А с источником питания.

USB-PD используется Apple® iPhone®, iPad®, MacBook Pro®, Google Pixel ™ и другими смартфонами и портативными устройствами.

Все ли кабели USB-C поддерживают PD?
Да. Все кабели USB-C — USB-C имеют канал конфигурации (CC), необходимый для поддержки связи PD, но не обязательно поддерживают полный диапазон уровней напряжения / тока, указанных в USB-PD.Ток на пассивном кабеле USB-C ограничен 3 А, поэтому максимальная мощность, которую он может поддерживать, составляет 3 А x 20 В = 60 Вт. Длина пассивного кабеля также ограничена 4 метрами (13 футов). Кабели, рассчитанные на мощность более 3 А, имеют электронную маркировку и рассчитаны на мощность до 100 Вт (5 А x 20 В).

Все ли порты USB-C имеют одинаковую функциональность?
Нет. Несмотря на то, что все порты USB-C выглядят одинаково, поддерживаемые ими функции могут сильно различаться. Например, порт USB-C на настенном зарядном устройстве будет заряжать только устройства.Порты на ноутбуках могут различаться по уровню питания и скорости передачи данных. Некоторые порты USB-C для портативных компьютеров поддерживают только передачу данных, только питание или их комбинацию, поэтому перед покупкой периферийных устройств проверьте характеристики вашего устройства.

Что такое быстрая смена ролей?
Спецификация USB Power Delivery 2.0 включает Fast Role Swap (FRS), функцию, которая гарантирует, что подключенные устройства могут продолжать работать при отключении питания. Как следует из названия, Fast Role Swap позволяет провайдеру энергии (Источнику) быстро и автоматически становиться потребителем энергии (Источником). Например, предположим, что концентратор, выступающий в качестве источника, обеспечивает питание портативного компьютера и внешнего жесткого диска (HDD), когда он неожиданно отключается от розетки переменного тока. Концентратор сигнализирует другим устройствам, что ему необходимо поменяться ролями и стать приемником. Ноутбук, обнаружив сигнал Fast Swap от концентратора, переключает свою роль с Sink на Source и начинает подавать питание от своей батареи на концентратор и (косвенно) HHD.

Что делать, если в вашей батарее слишком высокое напряжение? — MVOrganizing

Что делать, если в вашей батарее слишком высокое напряжение?

Для передачи энергии в батарею создается более высокое напряжение около 14 вольт.Напряжение выше 15 вольт указывает на неисправность регулятора напряжения системы зарядки или связанных цепей. Если он будет слишком большим, это может привести к повреждению электрической системы и / или аккумулятора.

Можно ли заряжать аккумулятор более высоким напряжением?

Автомобильный аккумулятор можно безопасно заряжать при высоком напряжении, пока он не полностью заряжен. Эти более высокие напряжения позволяют заряжать аккумулятор быстрее. Но если вы хотите оставить аккумулятор в зарядном устройстве, чтобы зарядка оставалась заряженной, напряжение холостого хода 13.Обычно используется от 6 до 13,8 В.

Что произойдет, если скорость зарядки аккумулятора слишком высока?

Если батарея заряжается со слишком высокой скоростью, только часть тока используется для химических действий, которыми заряжается батарея. Баланс тока разлагает воду электролита на водород и кислород, вызывая газообразование.

Можно ли заряжать аккумулятор 12 В более высоким напряжением?

Нормальное выходное напряжение батареи выше этого значения. Автомобильному аккумулятору 12 В для зарядки требуется не менее 14 вольт или около того.Для зарядки аккумулятора можно использовать источник 100 В.

Какое максимальное напряжение для зарядки аккумулятора 12 В?

Батареи, которые используются в циклическом режиме глубокого разряда, можно заряжать до 2,45 В на элемент (14,7 В для аккумулятора 12 В), чтобы получить максимальную скорость заряда, пока напряжение падает до плавающего напряжения при зарядке. полный.

Какое напряжение может выдерживать аккумулятор?

Полностью заряженный аккумулятор обычно показывает показание вольтметра около 12.От 6 до 12,8 вольт. Если ваш вольтметр показывает напряжение где-то между 12,4 и 12,8, это означает, что ваша батарея в хорошем состоянии. Любое напряжение выше 12,9 вольт является хорошим индикатором чрезмерного напряжения вашей батареи.

Достаточно ли 12,2 вольт для запуска автомобиля?

Этот диапазон напряжения означает, что аккумулятор находится в хорошем состоянии для запуска автомобиля. Если измеренное значение меньше 12,2 В, напряжение покоя аккумулятора слабое, а это означает, что, скорее всего, его необходимо зарядить или заменить.

Какое напряжение слишком низкое для автомобильного аккумулятора на 12 вольт?

12,0 В или ниже — При напряжении 12,0 В аккумулятор считается полностью разряженным или «разряженным», и его следует зарядить как можно скорее. Срок службы батареи существенно снизится, если она будет оставаться в этом диапазоне напряжений в течение продолжительных периодов времени.

Подходит ли 13 вольт для автомобильного аккумулятора?

Когда аккумулятор не заряжается и не передает заряд на нагрузку, это практическое правило.Для свинцово-кислотной батареи на 12 В напряжение, измеренное между этими двумя точками, должно быть в пределах от 11 до 13 В. Чем ближе напряжение к 13 вольт, тем ближе аккумулятор к полной зарядке.

Как долго батарея на 12 В должна держать заряд?

Большинство автомобильных аккумуляторов, которые находятся в хорошем состоянии, прослужат не менее двух недель без необходимости заводить автомобиль и ездить для его подзарядки, согласно AA. Но если вы не собираетесь водить машину какое-то время по какой-либо причине, вам все равно следует запускать ее раз в неделю, чтобы подзарядить аккумулятор на 12 В.

Что должна показывать полностью заряженная батарея глубокого разряда на 12 В?

Напряжение на полностью заряженной батарее будет составлять от 2,12 до 2,15 В на элемент или 12,7 В для 12-вольтной батареи.

Как далеко можно разрядить аккумулятор глубокого разряда?

Большинство аккумуляторов глубокого разряда рассчитаны на глубину разряда 50%, но некоторые могут выдерживать до 80% разряда.

Сколько вольт должно быть у аккумулятора глубокого разряда?

Зарядка — затопленные типы Аккумуляторы глубокого разряда при езде на велосипеде требуют напряжения перезарядки 2.От 43 до 2,45 В на элемент.

Как часто следует заряжать аккумулятор глубокого разряда?

Эта дополнительная плата помогает поддерживать баланс всех ячеек. Активно используемые батареи следует выравнивать один раз в месяц. Зарядное устройство с ручной настройкой времени должно продлить время зарядки примерно на 3 часа.

Как долго аккумулятор глубокого разряда должен держать заряд?

Стандартный и наиболее широко принятый расчетный период для батарей глубокого разряда составляет 20 часов. Значит аккум разрядился до 10.5 вольт в течение 20 часов при измерении общего запаса ампер-часов.

Есть ли разница между глубоким циклом и морской батареей?

Особенности конструкции судовой батареи

Deep Cycle Одним из ключевых отличий является пластина батареи: она имеет меньшее количество толстых пластин, что позволяет батарее обеспечивать непрерывную выходную мощность в течение длительных периодов времени. Батареи глубокого цикла можно полностью разряжать и перезаряжать много раз, в отличие от аккумуляторов, работающих при запуске.

12 В, 24 В или 48 В

Вопрос: Должен ли я выбрать автономную систему питания 12 В, 24 В или 48 В?

Ответ: Короче говоря, потребление энергии должно определять напряжение вашей энергосистемы.У вас не должно быть постоянного тока более 100 А.

Ознакомьтесь с нашими примерами автономных систем и узнайте, как потребление связано с напряжением. В примерах перечислены типичные приборы, которые можно найти в обычных домах; получите бесплатное ценовое предложение, пока вы там.

Основы

• Мощность (энергия) (P) = Ватты
• Ток (расход) (I) = Амперы
• Напряжение (давление) (В) = Вольт
• Ячейка = Отдельный компонент батареи
• Аккумулятор ( Банк батарей) = Набор ячеек, соединенных последовательно или параллельно

Мощность — Ток — Напряжение

• 1000 Вт = 83 А при 12 В
• 2000 Вт = 83 А при 24 В
• 4000 Вт = 83 А при 48 вольт
• 20 000 ватт = 83 ампера при 230 вольт

Чем выше ток (измеренный в амперах или амперах), тем больше должны быть компоненты проводки и защиты цепи.Для больших токов требуются кабели большего диаметра и предохранители / прерыватели, оба из которых являются дорогостоящими. Удвоив напряжение (I = P / V), вы получите удвоенную мощность (Ватт) при том же токе.

Работа с токами более 100 А является дорогостоящей (и, следовательно, неэффективной) и потенциально опасной. Перспектива: стандартный бытовой удлинитель, рассчитанный на максимальный ток 10 А (обычное значение). 100А расплавит его и может начать пожар!

Промышленный стандарт

Раньше 12 вольт были стандартом для энергосистем сверхнизкого напряжения.Сегодня большинство систем работают на 24 или 48 В и включают инвертор на 230 В переменного тока. Это означает, что электропроводка в доме не должна отличаться от проводки в любом другом доме, подключенном к сети, а затраты на прокладку кабеля значительно снижаются.

Для электропроводки 230 В (низкое напряжение) вы должны попросить квалифицированного электрика подключить к вашему дому электропроводку 230 В переменного тока. Таким образом, вы можете использовать стандартные приборы переменного тока и освещение, большинство из которых гораздо более доступны по цене, а многие становятся все более эффективными.

Размер системы

В прошлом мы пытались снизить стоимость автономной системы, ограничив ее размер.Это было достигнуто за счет использования приборов и освещения на 12 В или 24 В, для которых не требуется инвертор. В последние годы инверторы и солнечные панели стали более эффективными и более доступными. Кроме того, кажется, что большинству клиентов с годами потребуется больше мощности. Систему 12 В постоянного тока с крошечным инвертором сложно, если вообще возможно, модернизировать / увеличить. Не говоря уже о том, что лишь очень немногие компании продают сверхнизковольтные приборы или освещение и обслуживают в основном рынок жилых автофургонов. Кроме того, движение к более широкому использованию химии батарей на основе лития ограничивает экономичность до 24 и 48 В, исходя из экономии на масштабе производства.

Подведем итог: большинство систем, которые мы проектируем, рассчитаны на 24 или 48 В с инвертором 230 В. Критерии, которые мы используем, — это энергопотребление и масштабируемость. Мы предлагаем систему питания 12 В постоянного тока (например, Rainbow Power Pouch) только в том случае, если вам нужно несколько фонарей в сарае или трейлере и вы хотите подключить их самостоятельно.

Размер батарейного блока

Ограничения

При использовании солнечных панелей в качестве первичного источника энергии традиционно рекомендуется иметь как минимум 5-дневное хранение батареи, при этом батарея батарей сохраняет минимум 50% заряда после окончания срока службы. те 5 дней.Один доступный аккумуляторный блок обеспечит X ампер-часов за 100-часовой период, который будет разряжен на 50% в конце этого периода. Не рекомендуется увеличивать емкость накопителя, подключая два или более батарейных блока рядом (параллельно). Однако при удвоении количества ячеек в батарее напряжение батареи удваивается, следовательно, ток (в амперах) от нагрузок уменьшается вдвое, поэтому удвоение напряжения имеет тот же эффект, что и удвоение емкости аккумуляторной батареи в ампер-часах без необходимости аккумуляторная батарея подключена параллельно.

Напряжение аккумуляторной батареи, обычно используемое для автономных систем питания, составляет 12 В, 24 В, 48 В, 120 В постоянного тока.

Решение

Дополнительные элементы могут быть размещены последовательно для увеличения напряжения системы и повышения эффективности. Если требуется более низкое напряжение питания, можно использовать преобразователь постоянного тока в постоянный.

Типоразмер инвертора

Ограничения

Для любого конкретного напряжения батареи существует ограничение на размер доступного инвертора.С более высоким напряжением батареи доступны более крупные инверторы. Поэтому, если вы ожидаете большие нагрузки 230 В переменного тока, выберите более высокое напряжение для вашей автономной системы

Мощность инвертора — напряжение батареи

• 1-1500 Вт = система 12 В
• 1500-3000 Вт = система 24 В
• 3000-10000 Вт = 48-вольтовая система

Решения

Если ваши потребности со временем увеличиваются и более высокое напряжение для вашей системы не является возможным вариантом, вы можете преодолеть недостаток инвертора, используя несколько инверторов или инверторы. которые могут работать в тандеме.

Длина и размер кабеля

Ограничения

Чем ниже напряжение батареи, тем выше ток, потребляемый батареей для питания данной нагрузки (измеряется в ваттах). Существует приемлемый предел падения напряжения в кабеле, прежде чем падение напряжения станет чрезмерным, а результирующее выходное напряжение станет слишком низким. Более серьезным ограничением кабеля является его «допустимая токовая нагрузка» (ccc). При превышении ccc кабель плавится и / или загорается.

Решения

Удвоение напряжения эффективно снижает вдвое нагрузки постоянного тока и снижает вдвое падение напряжения. Поскольку напряжение батареи увеличивается вдвое, процент падения напряжения по отношению к напряжению батареи составляет только четверть процентного падения с более низким напряжением батареи. Следовательно, в системе с напряжением 24 В длина кабеля должна составлять всего четверть диаметра, как в системе с напряжением 12 В. Если кабели не очень длинные или потребляемая мощность (в амперах) нагрузок не является исключительно высокой, это не будет проблемой.

Вместо того, чтобы выбирать более высокое напряжение, проблему могло бы решить увеличение размера кабеля. И напряжение аккумулятора, и емкость аккумулятора в ампер-часах должны соответствовать вашим потребностям. Избегайте параллельной установки большого количества маленьких батарей. Ячейки батареи, подключенные последовательно, в порядке.

См. Нашу схему кабелей / проводки.

Количество требуемых солнечных панелей

Ограничения

Солнечные регуляторы обычно ограничены максимумом 100 ампер.Для большой 12-вольтовой системы вам может потребоваться вдвое больше кабелей и вдвое больше регуляторов, чем для эквивалентной 24-вольтовой системы.

Решения

Это ограничение можно преодолеть, если подключить несколько солнечных батарей по отдельности через отдельные регуляторы. Следует помнить, что максимальная скорость зарядки большинства свинцово-кислотных аккумуляторных батарей составляет 10% от их емкости в ампер-часах; больше для литиевых батарей (см. Макс. скорость заряда).

Максимальная скорость зарядки

Выдержка из

Ограничения

Традиционно максимальная скорость зарядки аккумуляторной батареи обычно составляет 10% от ее емкости в ампер-часах для свинцово-кислотных аккумуляторов, измеренной при 10-часовой скорости (C10) .Поэтому аккумулятор на 600 Ач не следует заряжать при силе тока более 60 ампер. Емкость обычно обозначается как ампер-часы (Ач), но также может быть выражена в киловатт-часах (кВтч).

Литиевые батареи обычно имеют более высокую емкость заряда, часто 1 час (C1), хотя она значительно варьируется в зависимости от различных конфигураций химического состава лития. Емкость обычно выражается в ватт-часах (Втч) или киловатт-часах (кВтч).

Solutions

Для увеличения скорости зарядки необходимо увеличить общую емкость батареи в ампер-часах / киловатт-часах.

Напряжение источника заряда

Ограничения

Если в систему встроена большая ветряная турбина с выходом постоянного тока или большой генератор постоянного тока, напряжение системы будет определяться доступностью и напряжением этих источников зарядки.

Решения

Соедините элементы последовательно с отдельными источниками заряда, регуляторами и нагрузками.