Меню

Зарядка аккумулятора от пониженного напряжения

Зарядка аккумулятора или как правильно зарядить разрядившийсяаккумулятор

Стоит отметить что старые аккумуляторы (5-ти летки) не стоит заряжать, или реанимировать какими либо дедушкиными способами. Во первых — это бесполезно, или даст только кратковременный эффект, второе — небезопасно. Срок его жизни подходит к концу, и будет разумней его отнести в утилизацию.

Требования к зарядному устройству. Батареи, исключающие долив воды, должны заряжаться только устройствами с автоматическим поддержанием зарядного напряжения, и желательно автоматическим ограничением тока заряда. Естественно, СОБЛЮДАЙТЕ ПОЛЯРНОСТЬ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА И АКБ! ТО ЕСТЬ «ПЛЮС» к «ПЛЮСУ», «МИНУС» к «МИНУСУ»! (ведь не в каждом зарядном устройстве присутствует «защита от дурака»)

НЕ ЗАБЫВАЙТЕ ЧТО ПОМЕЩЕНИЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ВЕНТЕЛИРУЕМЫМ, потому что газы, выделяющиеся при этом вредны для здоровья, а так же выделяется арсин, сернистый газ, хлористый водород, который при смешивании с кислородом в определённой пропорции образует взрывоопасную смесь (ну, если вдруг вы дома захотели устроить станцию по зарядке аккумуляторов, и одновременно ставите дюжину АКБ на зарядку :))))

Затраты на приобретение автоматического зарядного устройства не оправданы, поэтому лучше поискать ГДЕ можно им разово воспользоваться. Хороший прибор определит состояние аккумулятора и подберет необходимый ток заряда. Отличное зарядное устройство на просторах интернета будет стоить в районе 6-8 килорублей, например как это ctek.ru/podbor.php?dev_id=105. И не забудьте очистить аккумулятор от грязи, прежде чем, экспериментировать с ним. Грязь на аккумуляторе будет проводить ток (шунтировать цепь заряда), что, совсем, нехорошо. А также, батарея начинает более-менее принимать заряд лишь только после прогрева электролита до положительной температуры, поэтому с мороза принеся домой аккумулятор дайте ему «отстоятся», или отогрется кому как понятнее.

Разница между обслуживаемыми и не обслуживаемыми — в доступности пробок для заливания электролита. Разработчики сделали так, чтобы в этом не было необходимости. Тем не менее, в не обслуживаемом есть возможность снять крышку и добраться до пробок. Вот только смысла, как правило — нет. Его хватает на срок эксплуатации. Да, в любом не обслуживаемом аккумуляторе по бокам должны быть дырочки для отвода газов и для нормализации давления.

НЕЛЬЗЯ допускать, чтобы в процессе зарядки необслуживаемой АКБ напряжение на ее клеммах повышалось более чем до 15,5 вольт.

Дело здесь в физике процесса. Батарея сама возьмет столько тока, сколько требуется ей для заряда. Именно для заряда. То, что Вы будете в нее пихать сверх того, путем повышения напряжения, она отправит по большей части на электролиз воды, которая есть в составе электролита, и еще немного — на разогрев. То есть она просто будет разлагать воду на кислород и водород за Ваш счет. Дистиллированная вода не дефицит. Но в необслуживаемую батарею ее добавить нельзя. Количество электролита будет снижаться необратимо, и плотность его тоже будет повышаться необратимо (вода ушла, а кислота осталась!)

Есть еще одна опасность — если Ваша АКБ разряжена сильно (т.н. «глубокий разряд») и вся кислота ушла в пластины, то начинать ее заряжать сразу номинальным током зарядки НЕЛЬЗЯ. Между пластинами — вода и Вы просто займетесь ее электролизом.

Поэтому в случае зарядки АКБ током в десятки ампер, в короткий срок, заряд «облепит» ее поверхность и не даст электролиту проникнуть в толщу пластин . А в случае зарядки малым током — единицы ампер — восстановит заряд по всей толщине пластины. Термин «заряд» — здесь несколько формален — это характер распределения сульфата свинца по толщине пластины.

1) Определение зарядного тока. Зарядный ток не должен превышать 1/10 емкости батареи. Например, если вас интересует как зарядить аккумулятор автомобиля 12 В 55 А/ч, то обязательно учтите, что ток заряда не должен превышать 5,5 А. В случае, если аккумулятор разряжен глубоко, требуется заряжать её небольшим током (1,5 – 2,0 А). Если Вы уверены, что глубокого разряда АКБ не было — подключайте ее к зарядному устройству соблюдая полярность (см выше). Зарядное усторойство (ЗУ) должно быть в выключенном положении. Если на устройстве есть регулятор напряжения — установите его на минимальное напряжение. Включайте зарядное устройство. Установите напряжение зарядки 14,4В. Процесс пошел.

2) В процессе зарядки ток будет снижаться. Процесс закончится, когда при напряжении на клеммах 14,4В ток упадет до 200mA (т.е. 0,2А). Перезарядить или повредить батарею таким напряжением невозможно. Просто ток заряда снизится до величины тока саморазряда АКБ.

ВАЖНО: Безопасным для батареи можно считать ток, численно равный в Амперах порядка 1/20 ее емкости в Ампер/Часах, то есть, для АКБ на 55 Ач это ток 2,75А. Опасным можно считать ток, превышающий 1/5 ее емкости в Ампер/часах, то есть, для АКБ на 55 Ач это ток 11А. Строго говоря, когда ей можно, она сама «съест» и больше — но только на определенных режимах и от тех же 14,4В на ее клеммах. А вот если Вы станете ручкой зарядного устройства повышать это напряжение и разгоните его так, что через батарею полезет 11А — это будут, скорее всего, уже далеко не 14,4В… ЗАПРЕЩАЕТСЯ! Номинальным током зарядки традиционно уже полвека считают ток, равный 1/10 емкости АКБ в Ампер/часах, то есть, для АКБ на 55 Ач это ток 5,5А. Для необслуживаемых батарей основной характеристикой зарядки надо считать не ток, а НАПРЯЖЕНИЕ. Ток помогает оценить процесс, протекающий в батарее.

3) В случае глубокого разряда заряжать АКБ в этом случае надо пониженным напряжением (12В.13В), и при этом надо следить за тем, чтобы ток в начале заряда не превысил ту самую 1/20 ее емкости в Ампер/часах (в принципе, это должно произойти автоматически, в отличие от ситуации, когда сразу на клеммы подают 14,4 В). Будет больше — еще сильнее снижайте напряжение. Понемногу ток будет расти — это нормально. Это кислота вылезает из глубины пластин наружу, сульфат свинца даёт приток кислоты, плотность электролита повышается, АКБ заряжается. Когда ток поднимется до 1/10 емкости АКБ, или даже больше, а совсем хорошо — когда он после этого подъема даже начнет снижаться — тогда можно переходить на описанный выше процесс заряда, т.е. ставить напряжение 14,4В.

Теперь дополнительная информация

для сомневающихся, типа «почему батареи, исключающие долив воды, должны заряжаться только устройствами с автоматическим поддержанием зарядного напряжения?»

При заряде этим методом (заряд при постоянстве напряжения ) 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 12-вольтовая батарея зарядится на 75-85%, при напряжении 15 В — на 85-90%, а при напряжении 16 В — на 95-97%. Полностью зарядить батарею в течение 20-24 часов можно при напряжении зарядного устройства 16,3-16,4 В. Поэтому в НАШЕМ случае (батарея не обслуживаемая) для удовлетворительного (на 90-95%) заряда современных необслуживаемых батарей с помощью выпускаемых промышленностью зарядных устройств, имеющих максимальное зарядное напряжение 14,4-14,5 В, потребуется более суток. А для полной зарядки батареи данного типа потребуется большее время, чем для зарядки малообслуживаемой или обычной. В начале процесса зарядки сила тока порой достигает 40-50А, в связи с чем все зарядные устройства должны быть снабжены схемами, ограничивающими зарядный ток в пределах 20-25А. Длительность зарядки зависит от степени разряженности и может занять до ТРЕХ дней.

Как определить степень заряженности не обслуживаемого аккумулятора и его плотность

Это скорее всего невозможно точно на 100% определить. Можно лишь с некоторой степенью вероятности, или приблизительно. Способ определение степени заряженности по напряжению справедлив только для аккумуляторов находившихся в стационарном состоянии не менее 8 часов. Измерение необходимо производить не ранее чем через 8 часов после выключения двигателя. У полностью заряженной батареи величина составляет 12,7 — 12,9 Вольт при температуре +20…+25 °С.

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ эксплуатация батарей как в режиме НЕДОЗАРЯДА, т.е. при напряжении борт сети ниже 13,9 Вольт, так и в режиме ПЕРЕЗАРЯДА, т.е. при наряжении борт сети выше 14,4 Вольт. Поэтому не реже одного раза в 2 месяца проверяйте уровень зарядного напряжения.

АКБ любит жить полностью заряженной и в холоде (у холодной АКБ меньше саморазряд). Если поставить заряженную АКБ на постоянный подзаряд током, равным току ее саморазряда — она будет в любой момент заряжена на 100%, и никакого вреда ей от такого времяпрепровождения не будет. А вот на машине необслуживаемую батарею лучше иметь заряженной процентов на 90 или 95. Тогда, если вдруг случиться скачок напряжения в бортсети (отказ реле регулятора или еще что) она, как конденсатор, имеет шансы «сожрать» этот выброс. Причем без большого вреда для себя, и спасая при этом электронику, которая в противном случае начнет пускать дым.

Если у Вашей машины генератор и реле-регулятор исправны — то в бортсети у Вас никогда не будет больше 15,1В (до такой величины позволяют задирать напряжение цепи термокомпенсации реле-регуляторов в холодную погоду). Поэтому заботясь об АКБ, не забывайте периодически проверять генератор и реле-регулятор.

И помните! — Опыт растет прямо пропорционально количеству оборудования, выведенного из строя…

Источник



Каким напряжением необходимо заряжать автомобильный аккумулятор

Разряженный аккумулятор не всегда требует покупки нового, часто достаточно зарядить старый, процедура неизбежна при частых холодных запусках и коротких поездках. Самые доступные по цене зарядные устройства имеют ручное управление, владелец должен знать, каким напряжением заряжать аккумулятор автомобиля.

Требуется постоянный ток, напряжение до 16,5 Вольт. Зарядка происходит в одном из двух режимов: при постоянной силе тока или постоянной величине напряжения.

Зарядка с сохранением силы тока

На зарядном устройстве выставляется сила тока, равная 10% от номинальной емкости. Например, для АКБ 12 Вольт емкостью 55Ач требуется ток 5,5А, для 60Ач – 6А. Силу тока при этом необходимо регулярно контролировать и регулировать, так как она имеет свойство сбиваться.

При поддержании силы тока на уровне 10% в конце процесса зарядки происходит сильное газовыделение. Поэтому при достижении 14,4 Вольт силу тока снижают в 2 раза. У необслуживаемых аккумуляторов ее повторно уменьшают вдвое, когда напряжение показывает 15 Вольт.

Аккумулятор 12 Вольт автомобиля заряжен, когда в нем показатели напряжения и силы тока не меняются на протяжении 2-х часов. Для полноценной эксплуатации достаточно сохранения параметров в течение 1 часа. Обычно это происходит при 16,3(±0,1) Вольтах.

Зарядка с сохранением напряжения

АКБ 12 Вольт за сутки зарядится:

Напряжение зарядки, Вольт Набранная емкость за сутки, % от номинальной
14,4 80(±5)%
15 85-90
16 95-97
16,4 100

У сильно разряженного аккумулятора сила тока в начале зарядки может достигать высоких величин, что может привести к поломке батареи, поэтому показатель ограничивают до 20А.

Читайте также:  Планшет BQ 1085L Hornet Max Pro 2018

По мере зарядки сила тока снижается, и в конце стремится к нулю. Такой метод не требует постоянного контроля со стороны владельца. Проконтролировать процесс можно через сутки после начала, замерив, какое напряжение на клеммах. Если оно составляет 14,4(±0,1) Вольт, зарядка окончена. Необслуживаемым батареям требуется обычно более суток для достижения этого показателя. На устройствах, снабженных индикацией, загорится сигнал, свидетельствующий об окончании.

Зарядка кальциевых аккумуляторов

Старые сухозаряженные аккумуляторы заряжаются 10%-м током, для них допустимо напряжение до 16 Вольт. Аккумуляторы 12 Вольт Ca/Ca нового образца быстро выходят из строя от такого высокого напряжения.

Максимально допустимое для них значение 14,4 Вольт при токе 10% от емкости. Такая зарядка требует большего времени, но не сокращает срок эксплуатации АКБ.

Зарядка аккумуляторов 6 Вольт

Батареи на 6 Вольт часто используются в:

  • мотоциклах, скутерах;
  • лодках;
  • торговой, складской, промышленной технике;
  • детских автомобилях;
  • инвалидных колясках.

Учитывая широкое применение 6 Вольтных АКБ, они выпускаются в широком диапазоне емкости, могут иметь как 1,2Ач, так и 16Ач, или любое промежуточное значение. Заряжать такие аккумуляторы зарядником для автомобильного проблематично. Потребуется пристальный контроль, постоянная регулировка тока. Риск перегревания высок.

Наиболее подходящим зарядным устройством для АКБ 6 Вольт является зарядное устройство Imax B6 или ему подобное. Ток 10% от емкости, напряжение до 7,3В.

Зарядка литий полимерных аккумуляторов

Lipo 3.8 V заряжаются устройствами, которые идут в комплекте с ними, либо зарядниками подобным Imax B6.

Батареи заряжаются током от 20 до 100% от номинальной емкости. Для АКБ предпочтительнее меньшие величины. Главный вопрос, какое напряжение показывает заряженный аккумулятор? Набрав 70-80%, начинается зарядка при постоянном напряжении и снижающемся токе.

Специальные устройства для Lipo 3.8 V сигнализируют об окончании зарядки при достижении 70-80% емкости. Дальнейший набор плотности обеспечивает более редкие зарядки, однако сокращает срок эксплуатации аккумулятора в целом.

При зарядке литий-полимерных аккумуляторов 3,8 Вольт зарядное устройство должно показывать 4,2 Вольта. При возможности выставить 4,1 Вольт потребуется несколько больше времени на зарядку, но аккумулятор прослужит значительно дольше.

Зарядка аккумулятора без демонтажа с машины

Описанные выше способы подразумевают зарядку от розетки, для чего обычно требуется снятие аккумулятора. Однако зарядка может происходить и под капотом. Современные портативные устройства, такие как CTEK, имеют компактные габариты, позволяют заряжать аккумулятор 12В под капотом. Их можно оставить на ночь, чтобы утром АКБ был в рабочем состоянии. Особенно актуальны подобные зарядники для владельцев авто с кальциевыми батареями.

Подзарядка АКБ генератором

У автомобилей с двигателем внутреннего сгорания аккумулятор работает в паре с генератором. При поездках генератор подзаряжает батарею, впоследствии она дает заряд для запуска автомобиля.

Важно придерживаться рекомендаций производителя относительно емкости аккумулятора. Она тесно взаимосвязана с мощностью генератора.

При чрезмерном превышении емкости АКБ относительно рекомендованной, ей потребуется значительно больше времени на зарядку от штатного генератора. Часто в таких случаях батарея не успевает подзаряжаться до нужного уровня, начинает быстро разряжаться вплоть до глубоких разрядов.

При установке Аккумулятора емкостью меньше рекомендованной, сила тока генератора для нее оказывается слишком высокой, она быстро перегревается, может закипеть.

Срок эксплуатации АКБ в обоих описанных случаях резко сокращается.

Какое напряжение должен показывать заряженный аккумулятор, во многом зависит от его типа. Мы подробно рассмотрели основные. Бережная зарядка продлевает срок работы батарей. При своевременном обслуживании они способны служить до 5 лет и более.

Источник

Каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор: инструкция и правила

В зимнее время многие автомобилисты сталкиваются с необходимостью зарядить свой аккумулятор, чаще всего это аккумуляторы, которым больше двух — трех лет, но иногда необходимо зарядить и совсем новый аккумулятор после долгого простаивания автомобиля без заведения двигателя, либо, когда забыл выключить освещение в автомобиле. В этих случаях необходимо правильно зарядить аккумулятор. Чтобы не испортить аккумулятор необходимо знать каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор, для этого мы рассмотрим основные правила и составим инструкцию.

Особенности работы АКБ

Аккумуляторная батарея любого транспортного средства не может вырабатывать необходимое количество электроэнергии на запуск силового агрегата и нужды бортовых потребителей. Она способна лишь хранить ее в себе и отдавать по мере необходимости. За восстановление заряда во время работы силовой установки отвечает генератор, который, в свою очередь, функционирует за счет работы двигателя.

Цикл зарядки-разрядки самому аккумулятору не идет на пользу, и со временем количество заряда понижается, вплоть до полной ее потери. Максимальное количество полных циклов разряда и заряда — около 60. После этого батарея разрушается и не может удерживать заряд. А одного лишь генератора зачастую недостаточно для восстановления электрической энергии. В конечном счете может наступить такой момент, что заряда автомобильной батареи не будет хватать для запуска двигателя. Тогда-то и возникает необходимость в ее зарядке.

Типы аккумуляторов

Всего существует несколько разновидностей автомобильных аккумуляторов:

  • кислотные;
  • щелочные;
  • гелевые.

Помимо этого, есть еще и литий-ионные батареи, но в силу своих конструкционных особенностей они не способны запустить двигатель. По этой причине они могут выступать лишь в качестве дополнительного источника электроэнергии.

Наверное, те автолюбители, которые интересуются, каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор 12 Вольт, уже знают, что еще есть другие типы батарей – обслуживаемые и необслуживаемые.

К первым относятся только кислотные батареи. Это связано с тем, что в ходе протекания химической реакции какая-то часть воды в электролите испаряется, что в результате приводит к уменьшению его плотности. Поэтому периодически следует проверять его состояние, доливая недостающую часть жидкости. Для этого используется только дистиллированная вода. Некоторые автолюбители доливают электролит, но делать это не рекомендуется.

Что касается необслуживаемых АКБ, то это, по большей части, гелевые батареи. У них герметичный корпус, а при химической реакции просто нечему испаряться. В связи с этим нет необходимости в доливке воды. Хотя некоторые АКБ можно восстановить, добавив в ячейки немного дистиллята.

Что касается устройства, то все АКБ схожи между собой – есть набор пластин, которые являются электродами. Одни из них положительные, другие – отрицательные. Чтобы между ними протекала химическая реакция, все пространство моноблока, в котором располагаются эти пластины, заполнено электролитом. Это могут быть разные растворы: кислота или щелочь с водой.

Кислотные аккумуляторы

Прежде чем выяснять, каким током и напряжением заряжать автомобильный аккумулятор, хотя бы вкратце рассмотрим основные типы батарей. У данной разновидности АКБ электродами являются свинцовые пластины с дополнительными примесями. Использование свинца оправдано в силу того, что этот материал обладает хорошей энергоемкостью. К тому же у него есть еще одно незаменимое качество – способность за короткий промежуток времени выдать ток большего номинала.

В качестве электролита здесь используется раствор кислоты. Это самый распространенный вариант, который находит применение во многих транспортных средствах. В особенности это касается техники коммерческого назначения, поскольку стоимость таких АКБ самая низкая.

Щелочные батареи

Эти батареи отличаются от щелочных собратьев тем, что электродами выступают уже не свинцовые пластины, а никель-кадмиевые либо никель-железные аналоги. А все пространство между ними заполняет раствор едкого калия. В то же время такой вид аккумуляторных батарей используется не так часто, нежели кислотные АКБ. Главным образом это обусловлено тем, что щелочные батареи выдают меньшую силу тока. Но у них высокая емкость, поэтому они используются в гольф-карах, погрузчиках, там, где требуется продолжительная работа. В качестве стартерных батарей они применяются крайне редко.

Аккумуляторы CA/CA

А каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор CA/CA? Об этом чуть позднее и стоит заметить, здесь есть свои тонкости процесса зарядки. Но что скрывается под кальциевой батареей? По сути, это та же кислотная батарея с обычными свинцовыми пластинами, которые в то же время легированы кальцием. Причем этого металла содержится не так много — порядка 0,1%. Но даже этого количества вполне хватает для получения более высоких эксплуатационных характеристик по накоплению энергии.

Помимо кальция, пластины могут покрываться серебром, что в результате поднимает стоимость таких аккумуляторов. Однако вместе с тем заметно повышается и срок их службы. И все за счет того, что благодаря включению серебра удается существенно снизить процент образования сульфатов на поверхности свинцовых пластин.

Гелевые аналоги

Эту технологию можно считать пока еще новой, поскольку такие аккумуляторы появились не так давно. Это еще одна версия усовершенствованной разновидности кислотной батареи. Только теперь электролит используется в ином ключе – он представляет собой желеобразную субстанцию, которая обладает своими весомыми преимуществами.

О том, каким напряжением заряжать необслуживаемый автомобильный аккумулятор, тоже будет сказано, но тоже чуть позднее. Стоит заметить, что это более перспективный вариант батарей. В то же время ряд технологических особенностей не позволяет получить им широкого распространения. К тому же стоимость их не такая уж и доступная.

Как понять, что АКБ разряжена?

Автомобильная батарея практически никогда не разряжается внезапно, поскольку происходит постоянная подзарядка генератором. Но опять-таки, это при исправном электрооборудовании. Тем не менее, иногда этого может быть недостаточно. Тут во многом все зависит от характера эксплуатации автомобиля. Если поездки частые и короткие, то расход электроэнергии будет всегда большим и генератор просто не в состоянии восполнить потери.

Рано или поздно, заряд понижается до критического уровня. К тому же низкая и отрицательная температура действует как катализатор – время разряда в холодную погоду заметно сокращается. По этой причине необходимость в подзарядке возникает чаще. Но как понять, что АКБ утратил заряд? На это могут указывать ряд симптомов:

  • При включенном зажигании гаснут все световые индикаторы.
  • Когда двигатель бездействует, освещение световых приборов тусклое, нежели обычно.
  • Во время поворота ключа можно услышать, как стартер дает несколько оборотов и заметить, что провернуть коленвал ему трудно. Кроме того, раздаются громкие щелчки.
  • Если разряд глубокий, то запускающее устройство и вовсе не включается. То же самое можно сказать и про втягивающий механизм.

Важно не только знать, до какого напряжения нужно заряжать автомобильный аккумулятор, но уметь вовремя распознать его разряд. Нельзя допускать глубокого разряда АКБ! Иначе не избежать сульфатации пластин, это понижает емкость батареи.

Что характерно, появление этих признаков может быть обусловлено окислившимися клеммами или плохой затяжкой контактов. Проверить заряд легко с помощью мультиметра либо ареометра. Показания в 12.6-12.8 Вольт скажут о том, что АКБ полностью заряжена, а вот если на дисплее будут цифры 11.8 В и менее – значит, аккумулятор полностью разряжен. При использовании ареометра положительное значение емкости – 1,27 г/см 3 .

Выбор зарядного устройства

Для того чтобы правильно зарядить аккумулятор, следует подобрать соответствующее устройство. По сути, это преобразователь электроэнергии и самая простая схема состоит из понижающего трансформатора и диодного моста. Принцип работы несложен – поступаемое переменное напряжение (220 В) проходит через перечисленные элементы и преобразуется в постоянный ток номиналом 14-16 В. Собственно столько и нужно для зарядки АКБ.

Читайте также:  Батареи аккумуляторные никель металлогидридные аккумуляторы

Многие новички часто задумываются над вопросом, каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор. Причем ответ нужно знать заранее, так как это позволит выбрать нужный прибор. К тому же существует две схемы зарядки:

  • при постоянном токе;
  • при постоянном напряжении.

При этом у каждого вида есть свои достоинства и недостатки. Устройства первого типа способны полностью зарядить батарею (уже плюс), однако может возникнуть перегрев электролита. Это негативным образом сказывается на продолжительности эксплуатации АКБ.

Используя зарядки с постоянным током, можно избежать упомянутой выше проблемы. В то же время в конце цикла значение тока понижается. В результате полностью зарядить аккумулятор не получится (это уже можно считать недостатком).

Подходящий вариант

Однако поводов отчаиваться нет, поскольку во многих автомобильных магазинах можно встретить комбинированные зарядные устройства. Аккумуляторная батарея заряжается при постоянном значении тока. При этом напряжение варьируется в разумных пределах, что позволяет избежать многих неприятных нюансов. Однако такие приборы стоят довольно дорого.

Помимо этого, многие автолюбители интересуются не только тем, до какого напряжения можно заряжать автомобильный аккумулятор, но и задаются другим не менее важным вопросом. Речь идет о том, что лучше выбрать — трансформаторный или импульсный зарядник?

Первый прибор отличается более высокой степенью надежности, но имеет большие габариты и вес. Второй тип обладает компактными размерами, однако его надежность в полной мере зависит от производителя. Поэтому тут есть определенные риски натолкнуться на некачественное устройство.

Подготовительный этап

Для многих автолюбителей процесс зарядки не покажется сложным. Стоит внимательно прочитать инструкцию, которая в обязательном порядке прилагается к любому зарядному устройству.

Но вместе с этим необходимо принять к сведению ряд нюансов:

  • Осторожность и внимательность. Снимая АКБ с жидким электролитом, нужно следить за тем, чтобы он не проливался из пробок или горловин. В ином случае следует обработать поверхность 10% раствором каустической соды, хотя обыкновенная пищевая тоже годится.
  • Нежилое помещение. Зарядка АКБ производится только в нежилых помещениях, так как во время этого процесса электролит нагревается и закипает, образуя кислородно-водородную смесь. Ее вредные пары при вдыхании способны нанести серьезный вред здоровью. К тому же открытый источник огня неизбежно приведет к возгоранию и даже взрыву.
  • Проверка АКБ. Не так важно понимать, каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор, главное — убедиться в его исправности. В большинстве случаев причина неправильной работы аккумулятора кроется в коротком замыкании в одной из банок или сразу нескольких. Это можно понять по признакам закипания электролита при включении зарядного устройства. Если же АКБ при установленном токе начинает быстро нагреваться, это симптом сульфатации пластин.
  • Контроль уровня электролита. Его перед зарядкой батареи также следует проверить и при необходимости долить дисциплинированную воду.

После этого уже можно переходить непосредственно к самой процедуре. У нее также есть свои особенности, о которых далее и пойдет речь.

Особенности зарядки АКБ в домашних условиях

Когда подготовительный этап пройден, можно заняться подключением зарядного устройства к батарее. Но для правильной процедуры следует принять во внимание некоторые особенности. И прежде всего, это касается выбора оптимальной силы тока, поэтому нижеизложенные сведения тоже помогут выбрать нужное зарядное устройство.

Оптимальное значение – это 10% от емкости аккумуляторной батареи. Иными словами, для АКБ с 55 А/ч ток зарядки не должен превышать 5,5 А. По аналогии можно рассчитать ток и для других значений емкости – 60, 65, 75 А/ч. Для таких АКБ показателями будут 6,0, 6,5 и 7,5 А соответственно.

Что касается другого параметра, то здесь фигурируют те же 10%, только уже от того, какое напряжение на полностью заряженном автомобильном аккумуляторе (их следует прибавить). К примеру, у АКБ оно равно 12,6 В, тогда 10% составят 1,26 В. В конечном счете получаем оптимальную величину напряжения для зарядки – 12,6+1,26=13,86 В.

В некоторых случаях процесс может пойти заметно быстрее при гораздо большем токе – от 20 до 30 А. Однако в этом случае можно повредить АКБ и по этой причине от такого способа лучше отказаться.

Заряжая гелевые необслуживаемые аккумуляторные батареи, необходимо следить за тем, чтобы напряжение не достигло критической отметки более 14,2 В. Руководствуясь этими критериями, зарядка АКБ будет произведена правильно.

Делаем зарядку АКБ правильно

Как мы теперь знаем, есть две схемы зарядки аккумуляторной батареи с постоянным значением:

  • напряжения;
  • тока.

При этом метод постоянного напряжения довольно прост в реализации. Все что требуется – это выставить оптимальное значение тока (как мы помним, 10% от емкости батареи). По мере того, как будет заряжаться АКБ, ток будет понижаться. Сигналом окончания процесса будет опускание стрелки прибора на «0». Как правило, вся процедура может занять от 10 до 13 часов.

Каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор при втором методе? Здесь все немного сложнее. Для начала необходимо выставить те же 10% от емкости АКБ и при таком значении тока зарядка будет продолжаться, пока напряжение на батарее не достигнет 14 В. После этого необходимо понизить ток вдвое, чтобы показания напряжения увеличились до 15 В. Затем следует снизить ток вновь наполовину. О полной зарядке АКБ будет свидетельствовать то, что в течение часа показания напряжения не будут меняться.

Кальциевый автомобильный аккумулятор

Зарядка кальциевых АКБ немного отличается от традиционных вариантов, которые мы уже рассмотрели – здесь допустимое напряжение составляет от 16,1 до 16,5 В. Для этих целей нужен хороший прибор, как например «Орион ВЫМПЕЛ 55», содержащий несколько программ и алгоритмов зарядки. Только стоит заметить, что прибор стоит довольно дорого – порядка 3-3,5 тысяч рублей. Но если нашлись средства на покупку не менее дорогой брендовой кальциевой АКБ (их цена может доходить до 10 000 рублей), то имеет смысл приобрести и хороший зарядчик.

Сам процесс производится в следующем порядке:

  • Этап I. Выставляется напряжение 16,1 В, а ток по уже известной схеме – 10% от емкости АКБ. В этом режиме зарядка батареи производится до достижения тока в 0,5 А. На этом первый цикл закончен. Это может занять несколько часов.
  • Этап II. При данном режиме зарядки характерно периодические изменения напряжения и тока. На приборе задается «Алгоритм 1» (напряжение – 16,1 В, ток – 3 А) и «Алгоритм 3» (напряжение – 13,2, ток – 0 А).

Здесь важно уловить суть того, каким напряжением заряжать кальциевый автомобильный аккумулятор. На II этапе зарядка ведется волнообразно: то есть, напряжение с 12,7 В будет увеличиваться до 16,1 В. После этого ток падает до 0, а напряжение снижается до 13,2 В. Чтобы вернутся к исходному значению (16,1 В), нужно время (около 20-30 минут). При этом весь процесс отображается на дисплее прибора.

По достижении напряжения 13,2 В снова подключается «Алгоритм 1». С каждым разом достижение значения в 16,1 В будет все быстрее. В какой-то момент для достижения максимального порога будет уходить несколько десятков секунд, а минимального – считанные минуты. Это будет свидетельством того, что АКБ готов к работе и зарядку можно заканчивать.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Напряжение зарядки аккумулятора автомобиля

Автомобильная батарея состоит из 6 элементов, соединенных последовательно. Каждая банка имеет полный заряд 2,10-2,15 В, поэтому общее напряжение суммируется, составляет 12,6 – 12,8 В. Какое напряжение у АКБ после отключения ЗУ? При установке аккумулятора в авто величина напряжения после зарядки должна быть 12,4 В. это нормально. Аккумулятор автомобиля стартовый, в период запуска двигателя разряжается, в процессе движения восстанавливает энергию от генератора машины. Если напряжение в аккумуляторе снижается до 12 В, устройство требует зарядки от сети. Большая потеря заряда в банках характеризуется, как глубокий разряд, разрушающий батарею.

Напряжение зарядки аккумулятора автомобильным зарядным устройством

Автомобиль, эксплуатируемый с преимуществом длинных пробегов, успевает полностью зарядиться от генератора для следующего пуска. Но заряд его не будет полным. Степень зарядки аккумулятора можно определить по напряжению на клеммах. Чем меньше величина, тем слабее концентрация электролита в банках.

Проверить заряд аккумулятора, можно воспользовавшись мультиметром. Следует установить градуировку «переменный ток» и замерить показатель на клеммах. Можно определить уровень заряда по плотности электролита.

Степень зарядки автомобильного аккумулятора определяется по напряжению, как в таблице.

Напряжение - степень заряда

Чтобы поднять емкость аккумулятора, необходимо зарядить его специальным зарядным устройством. Это преобразователь напряжения, выпрямитель. Аккумуляторы бывают обслуживаемые, необслуживаемые, гелевые, AGM, литиевые. Напряжение и ток зарядки их отличается по напряжению, времени, длительности циклов. Есть универсальные ЗУ, рассчитанные на переключение режимов для разных моделей АКБ, регулирование параметров.

Напряжение на клеммах аккумулятора при зарядке

Для зарядки аккумулятра от зарядного устройства выбирают режим с постоянным током или напряжением. Оба они одинаково эффективны, но применяются к разным батареям. В процессе зарядки и эксплуатации аккумулятора необходимо производить замеры напряжения на клеммах кислотного аккумулятора.

Чтобы зарядить батарею на 12 В, потребуется установить режим постоянного напряжения 16 -16,5 В. Используя ток 14,4 В можно зарядить аккумулятор на 75-85 %. При постоянном напряжении сила зарядного тока величина переменная, ограничивается только ЗУ.

Диагностика напряжения генератора

Какое напряжение для зарядки нужно установить? Исходят из достижения критического напряжения, сопровождающегося «кипением» — выделением газа из банок автомобильного аккумулятора. Нормально заряженным считают аккумулятор, с напряжением на клеммах от 12,6 до 14,5 В. Снимать показания следует прибором, не полагаясь на бортовой компьютер. Замеры на работающем двигателе, и в отключенной батарее отличаются.

Допустимое напряжение зарядки на клеммах аккумулятора при работающем моторе варьируется 13,5 -14 В. Показатель показывает недозаряд батареи, если напряжение выше. Нужно повторить замер через 2 минуты, возможно, батарея разрядилась при запуске. Если напряжение зарядки низкое – аккумулятор теряет ресурс или проблемы исходят от автомобильного генератора. Проводить замеры нужно, отключив бортовые системы.

Замеряя напряжение зарядки аккумулятора на неработающем авто, невозможно выявить проблемы с генератором, однако хорошо определяется степень зарядки аккумулятора. Напряжение 12,5 – 14 В говорит об отсутствии проблем. При низком показателе необходимо проверить:

  • состояние электролита – субстанция должна быть прозрачной, уровень нормальным;
  • многое зависит от уровня заряда АКБ;
  • определение возможности подзарядки до оптимального напряжения.

Тестирование выявит проблемы с аккумулятором, его работоспособность.

Как измерить напряжение на клеммах АКБ

Зарядка аккумулятора постоянным сопротивлением

Возможна ли зарядка АКБ с постоянным сопротивлением? Из формулы I =U*R, понятно, если установить сопротивление величиной постоянной, то переменными станут ток или напряжение. Но внутри аккумулятора сопротивление – величина переменная, влияющая на поглощение энергии. Полное сопротивление складывается из сопротивления поляризации, которое меняется и омического, остающегося стабильным в одинаковых условиях и для конкретного аккумулятора.

Читайте также:  Особенности АКБ типа AGM и как ее зарядить в домашних условиях

На сопротивление влияют температура, степень разряженности, концентрация электролита, учтенные в характеристиках разрядных кривых АКБ. Но если в формуле сопротивление величина переменная во времени и состоянии автомобильного аккумулятора, то постоянным при зарядке может быть ток, напряжение или комбинирование тока и напряжения. Для сглаживания величины тока зарядки используется резистор — балластное сопротивление.

Какое напряжение выставлять при зарядке аккумулятора

Каким напряжением заряжать АКБ

Напряжение это разность потенциалов, и ток потечет в ту сторону, где эта величина будет меньшей. Поэтому напряжение зарядного устройства выбирается всегда выше, чем уровень зарядки автомобильного аккумулятора. Чем больше разница напряжения, тем быстрее и полнее наберет емкость аккумулятор автомобиля после зарядки.

Во время зарядки при постоянном напряжении предел установленного на ЗУ параметра ниже, чем характеристика, при которой начинается выделение газов из обслуживаемого аккумулятора. Какое значение разности потенциалов нужно для зарядки автомобильного аккумулятора? Максимальное напряжение, применяемое при зарядке батареи 16, 5 В. Какой параметр должен быть, зависит от вида АКБ. От напряжения зависит время и полнота зарядки аккумулятора. Соотношение напряжения заряда, восстановления емкости для батареи 12 В за 24 часа таково:

  • Напряжением 14,4 В можно зарядить батарею на 75-80 %;
  • Используя напряжение 15 В степень заряда 85 – 90 %;
  • Напряжением 16 В батарея заряжается на 95 – 97 %;
  • Максимальным напряжением 16,3 -16,5 В батареи заряжаются полностью.

При достижении напряжения на батарее 14,4 – 14,5 на ЗУ загорается сигнал окончания зарядки.

Установлено, что именно это напряжение автомобильного аккумулятора не создает газовыделения после и во время зарядки. Поэтому при реальной эксплуатации автомобилей, генератор через регулятор напряжения ограничивает максимальный уровень напряжения этим значением. Летом этот показатель близок к 100 % емкости, зимой соответствует 13,9-14,3 В, при работающем моторе, что соответствует 70-75 % емкости.

Максимальное напряжение зарядки аккумулятора

Зарядка для необслуживаемого аккумулятора

Мы знаем, современные авто высокого класса имеют бортовую систему, работающую на 16 В. Какие аккумуляторы применяются в этих АКБ? Для того чтобы не было газовыделения, ситема должна быть закрытой.

Значит, необслуживаемые Ca/Ca аккумуляторы могут выдержать жесткие условия эксплуатации. Для них используется особый режим зарядки. Использование кальция вместо сурьмы позволяет вести зарядку аккумулятора повышенным напряжением, при этом электролит вскипает. Необслуживаемый аккумулятор не терпит резких перепадов напряжения в бортовой сети. Он предназначен для автомобилей с хорошей системой электронного контроля напряжения. Более терпимы к условиям эксплуатации гибридные батареи, из малосурьмянистых и кальциевых пластин.

Напряжение аккумулятора в конце зарядки

Зарядка необслуживаемого аккумулятора

После полной зарядки АКБ заряд несколько изменится. Происходит диссоциация электролита с заполнением пор токовыводящих пластин. Установленный в подкапотное пространство автомобильный аккумулятор принимает температуру окружающей среды, и емкость изменится в большую сторону при жаре или падает при минусовых температурах. Поэтому точно узнать после зарядки, какое напряжение аккумулятора автомобиля, можно, установив его на место. Даже, находясь в мастерской, напряжение на клеммах изменяется. Это особенно заметно, если не полностью проведен цикл и ток зарядки не упал до 200 мА. При этом происходит перераспределение заряда, и возможна дополнительная подпитка устройства энергией.

Но если после зарядки аккумулятора напряжение падает на работающей машине – это повод для ревизии генератора или замены аккумулятора.

Зависимость зарядки аккумулятора от напряжения

Универсальный ЗУ Аймакс

Каждый вид аккумуляторов заряжается на основании характеристик видов использованный конструкций. Самое низкое напряжение зарядки имеют обслуживаемые, гелевые и литиевые аккумуляторы. Причины вскипание, разрушение состава, пожароопасность. Если обслуживаемый аккумулятор можно зарядить простейшим ЗУ, литиевые и гелевые системы требуют соблюдения 2 ступенчатого комбинированного режима накопления энергии.

Все системы рассчитаны на предотвращение перезаряда, снабжены автоматическим отключением питания при достижении напряжения, какое требуется для автомобильного аккумулятора. При зарядке происходит постепенное снижение силы тока из-за повышения сопротивления, напряжение остается стабильным. После зарядки процесс электрохимической реакции продолжается, в виде незначительного саморазряда.

Важно, чтобы напряжение зарядки всегда превышало параметры, нужные для эксплуатации прибора. Чтобы ток перетекал, нужен уклон, которым является разность напряжения между ЗУ и батареей.

Видео

Предлагаем посмотреть советы специалиста, как правильно заряжать и обслуживать аккумулятор автомобиля, какое напряжение должно быть на аккумуляторе после зарядки.

Источник

Зарядка аккумулятора от пониженного напряжения

В литературе и в Интернете, касательно зарядки аккумуляторов, как автомобильных, так и малогабаритных к всевозможным устройствам, полно предубеждений и неверных представлений. Одно из самых распространенных — что аккумулятор требует для зарядки источника с определенным напряжением.

Так, даже в неубиваемых статьях о восстановлении отработанных элементов питания, отчего-то пишется, что «заряжать» их необходимо непременно источником с трансформатором напряжением 2,4 В. Молчаливо предполагается, что и после моста (или даже одиночного диода, иногда с подключенным параллельно резистором или конденсатором) постоянное напряжение будет также 2,4 В.

По факту, сама идея заряда аккумулятора постоянным напряжением, постоянным по величине, неверна. В идеальном случае, при подобном подключении непременно что-то должно пойти не так — сгорит зарядное устройство от перегрузки, закипит электролит и покоробятся пластины от чрезмерного зарядного тока и пр. Рассмотрим вопрос подробнее. Что-то вразумительное и приближенное к практике получается только от того, что ни аккумулятор, ни зарядное устройство не являются идеальными.

Классическое зарядное устройство недавнего времени, представляющее собой понижающий трансформатор с подключенным на выходе однополупериодным или двухполупериодным выпрямителем, обладает двумя основными характеристиками — напряжением холостого хода и внутренним сопротивлением, а аккумулятор, кроме номинального напряжения, характеризуется еще и внутренним сопротивлением. Ко всему этому, в процессе зарядки меняется ЭДС аккумулятора, а питающая сеть характеризуется нестабильностью.

Вдобавок, зарядное устройство работает не на активную нагрузку, а на противоЭДС — это такой режим, когда нагрузкой выпрямителя является также источник напряжения — аккумулятор или элемент питания. Что касаемо формы выходного напряжения, то на выходе зарядного устройства наблюдаем не напряжение постоянной величины, а одну полуволну синусоидального сетевого напряжения для случая однополупериодного выпрямления, или две полуволны одной полярности для случая двухполупериодного выпрямления, при этом полуволны с отсечкой, поскольку диоды заперты при мгновенном напряжении переменного тока ниже ЭДС аккумулятора. Все это усложняет взаимодействие устройства с аккумулятором и в конечном счете оценку зарядного тока.

Ниже, в качестве примера, графики напряжения на вторичной обмотке трансформатора и тока заряда при некоторых «средних» параметрах ЗУ и аккумулятора.

Мы не будем рассматривать работу современных навороченных зарядных устройств, где стабилизируется ток заряда, по окончании зарядки происходит отключение аккумулятора, предусмотрена защита от неправильного (в противоположной полярности) подключения аккумулятора и даже автовыбор режима работы.

Для понимания основных принципов зарядки достаточно рассмотреть работу классической схемы зарядного устройства.

Если напряжение на выходе выпрямителя к усилителю НЧ или приемнику непременно нужно сгладить электрическим фильтром, состоящим из конденсаторов, дросселей или резисторов, то в зарядных устройствах в том нет необходимости. Усилитель или приемник при недостаточной сглаженности напряжения питания «зафонит», аккумулятору же достаточно, чтобы среднее за период значение тока заряда соответствовало требуемому.

Да и технически отфильтровать на выходе выпрямителя напряжение в десяток-другой вольт при токе в несколько ампер затруднительно — потребуются конденсаторы большой, в десятки тысяч микрофарад, емкости. Фильтр же с дросселем также нерационально использовать — затраты не окупят получаемой выгоды.

При мощном выпрямителе высокого качества, т.е. с возможно меньшим внутренним сопротивлением, и новом (не засульфатированном) аккумуляторе, прямое подключение ЗУ на аккумулятор невозможно — в цепи пойдет большой уравнительный ток, и неизбежна порча устройства, аккумулятора либо того и другого. Идея регулировать зарядный ток напряжением выпрямителя не работает — небольшое изменение напряжения может привести к резкому изменению зарядного тока.

В цепи заряда непременно должно стоять ограничивающее (балластное) сопротивление или реостат, им же можно регулировать ток заряда при неизменности напряжения выпрямителя. Сопротивлением можно ограничивать ток заряда при однополупериодном и двухполупериодном выпрямлении, а при мостовой схеме выпрямителя возможно использование вместо резистора в цепи нагрузки конденсатора в цепи переменного тока, до моста. Данная схема безопасна в работе, но нереализуема на практике, поскольку при зарядном токе в несколько ампер требуется неполярный конденсатор нереализуемо большой емкости, в тысячи мкФ.

При мостовом выпрямителе конденсатор можно включить последовательно с первичной обмоткой трансформатора, что потребует меньших емкостей; это очень распространенная схема, но здесь существует опасность возникновения нежелательных электрических резонансов на холостом ходу с повышением напряжения на конденсаторе выше его рабочего и повышением напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Так каков же ответ на вынесенный в заголовок вопрос — возможна ли зарядка аккумулятора 12 В от трансформатора 10 В? Ответ парадоксален — возможна. Выпрямленное и неотфильтрованное переменное напряжение с действующим значением 10 В представляет собой ряд полусинусоид с изменением мгновенных значений напряжения от 0 до 14,1 В (до амплитудного). Тем самым, в части периода при изменении мгновенного напряжения от 0 до 12 В зарядного тока не будет (а аккумулятор не будет разряжаться, поскольку диоды выпрямителя заперты); ток будет протекать в части периода при росте мгновенного значения напряжения от 10 до 14,1 В и далее при его снижении от 14,1 В до 12 В.

Это т.н. режим работы выпрямителя с отсечкой, когда часть периода напряжения диоды заперты, и через нагрузку ток не идет. Работа на противоЭДС всегда связана с отсечкой, но для зарядки важен средний ток.

Нас в рассмотренном случае интересует другое. Мы рассмотрели работу выпрямителя с трансформатором 10 В при напряжении аккумулятора в точности 12 В. Но в процессе заряда напряжение аккумулятора возрастает, и именно возрастание его ЭДС до определенного значения является признаком конца заряда. Трансформатор на 10 В не способен зарядить аккумулятор до напряжения выше 14,1 В (по факту до еще меньшего, с учетом прямого падения напряжения на диодах, в особенности на кремниевых), оттого напряжение трансформатора всегда выбирается с запасом, с учетом полного заряда аккумулятора и нестабильности напряжения сети.

Алгоритмов зарядки аккумулятора существует огромное количество, ряд из них фирменные, но наиболее простой, «классический» режим — это зарядка постоянным током, численно равным 1/10 от емкости аккумулятора в ампер-часах (Ач). Так, аккумулятор емкостью 60 Ач принято заряжать током 6 А.

Этот режим характерен тем, что аккумулятор удается зарядить до 100% его емкости, но в простых ЗУ (без автоматического поддержания тока заряда) необходимо следить за зарядным током и регулировать его вручную, чтобы отключить аккумулятор при достижении напряжения (под зарядкой) в 2,7 В на одну банку свинцово-кислотного аккумулятора. Недостаток — значительное газовыделение в конце заряда.

Источник