Как рассчитать силу тока при зарядке аккумулятора

Зарядка аккумулятора: на сколько ампер ставить и сколько времени заряжать?

Как рассчитать оптимальную силу тока для зарядки АКБ?

Чему равен ток зарядки аккумулятора на автомобиле? Для его определения нужно знать величину ёмкости. Причём во внимание принимается номинальная ёмкость, упомянутая на маркировочной этикетке корпуса АКБ. Считается, что ток заряда определяется как 10 % от номинала ёмкостной характеристики – это и есть его оптимальная величина. Другими словами, если на маркировке АКБ указана величина ёмкости 55 Ампер-часов, то уровень тока зарядки – 5,5 Ампер.

Каким током заряжать аккумулятор? С учётом выбранной зарядной установки выделяют два способа восполнения заряда АКБ:

1. Метод, основанный на постоянстве токовой характеристики при зарядке аккумулятора. Формируется норма электротока в процентном соотношении к номиналу ёмкости источника энергии. Во время зарядки в ручном режиме функционирования зарядного оборудования значение электрической токовой величины надо постоянно контролировать, уточняя его каждые часа 2–3. Процесс затянется не менее чем на 10 часов, но точное время установить не представляется возможным.
2. Метод постоянного напряжения. Так обычно заряжают необслуживаемые АКБ. Каким должно быть напряжение заряда автомобильного аккумулятора? На первоначальном этапе этот показатель выставляется единицы на три больше нормы, указанной на маркировке (на этикетке корпуса обычно 12 В, мы устанавливаем примерно 15 В). Величина же тока, наоборот, опускается наполовину. По итогам восстановления ёмкости напряжение неспешно будет расти, примерно до 16,3 В. Когда рост прекратится и на протяжении 1–2 часов значение меняться не будет – это подтверждает тот факт, что аккумулятор заряжен в полном объёме.

Представленная тактика однозначно хороша при строгом соблюдении технологии зарядного процесса, а кроме того достаточно эффективна. Прибегать к услугам зарядного устройства надлежит тогда, когда батарея по неким причинам не получает в достатке энергии от генератора. Эта ситуация возможна в следующих случаях:

1. При регулярной эксплуатации автомобиля для перемещения на незначительные расстояния в городском цикле.
2. При редком использовании транспортного средства в холодное время года – отрицательные температуры окружающего воздуха оказывают негативное воздействие на АКБ: она крайне быстро теряет заряд.
3. При возникновении проблем в цепи «генератор – аккумулятор», когда потраченная энергия батареи не восполняется за счёт собственной генерирующей установки транспортного средства.

Формула расчета зарядного тока имеет вид: I=Q*k, где Q – емкость батареи, а k – некий коэффициент от номинала (идеальное его значение находится в границах 0,04…0,06, а оптимальное до 0,1). Исходя из такой рекомендации, подсчет времени, которое нужно для полностью посаженого аккумулятора имеет такой вид: Т= Q/ I.

Умножение данного соотношения в 2 раза, нужна из-за того, что КПД процесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы.

Использование расчетной формулы обязательно должно сопровождаться контролем за ходом процесса зарядки, особенно при его завершении, дабы не упустить начало бурного кипения.

Когда в течение часа на клеммах аккумулятора, при зарядке, напряжение перестает увеличиваться — аккумулятор заряжен на 100%.

Величина конечного напряжения зависит от: величины зарядного тока, температуры, внутреннего сопротивления АКБ, наличия в электролите примесей и от состава сплава решеток.

Хоть большинство аккумуляторных батарей являются необслуживаемыми, они все же нуждаются в зарядке. И во многом это зависит от условий эксплуатации транспортного средства. Если совершать поездки на близкие расстояния с частыми остановками с глушением двигателя и запуском его снова, то это отрицательно сказывается на фактической емкости АКБ – она снижается.

Ко всему прочему ключевая роль отводится и генератору, а точнее его режиму работы. В особенности это касается автомобилей давних лет выпуска. Суть в том, что свои оптимальные характеристики генератор выдает только по достижении 2 000 об/мин. Иными словами, холостой режим работы силового агрегата не способен обеспечить должную зарядку аккумулятора, тем более если задействованы мощные потребители.

Знать, сколько ампер нужно для зарядки аккумулятора, следует в любом случае. И время от времени (как минимум перед наступлением зимы) нужно проводить зарядку АКБ от другого источника электросети. И в этом случае используются специальные устройства.

Сама зарядка обычно производится постоянным током, переменное напряжение не годится. Поэтому большинство зарядных устройств (ЗУ) содержат в себе необходимые выпрямители. Но и здесь могут быть свои нюансы. В то же время можно воспользоваться любым другим прибором, который выдает нужное значение напряжения с возможностью регулировки выходных параметров.

Сразу стоит отметить, что приведенные в статье рекомендации касаются лишь кислотных аккумуляторов. В отношении щелочных аналогов правила немного иные. Но поскольку на автомобилях ставятся в основном кислотные АКБ, то разбор вопроса, сколько ампер нужно для зарядки аккумулятора, в дальнейшем будем проводить, отталкиваясь именно от них.

Перед тем как начинать процесс, стоит провести ряд дополнительных и необходимых действий. Для начала следует снять батарею с автомобиля, не забыв открутить его клеммы. Есть мнение, что зарядку АКБ можно проводить, не вынимая батареи, причем даже оставив клеммы на своих местах. Однако этого лучше не делать. АКБ вещь относительно тяжелая, но лучше все же потрудиться и снять аккумулятор.

Теперь следует очистить батарею от загрязнений. Пока она была под капотом, чистой вряд ли смогла остаться. К тому же у любого аккумулятора (даже у необслуживаемого) есть специальный клапан, через который испаряется электролит (он потом конденсируется на крышке). Стоит добавить и другие отрицательные воздействия: налипшая пыль, грязь, масло. В конечном счете может возникнуть токопроводящий слой, приводящий к увеличению саморазряда АКБ.

Знать, на сколько ампер ставить на зарядку аккумулятор автомобиля, конечно, необходимо (об этом немного позднее), но и предварительную подготовку не следует игнорировать. Поэтому во избежание многих неприятностей аккумулятор необходимо хорошо очистить перед зарядкой, а возможно и после. Чтобы избавиться от многих загрязнений, в процессе эксплуатации батареи можно приобрести специальный чехол для нее.

Многих водителей интересует такой закономерный вопрос, сколько времени следует отводить на зарядку аккумуляторной автомобильной батареи? Для ответа на него следует знать, что существует четыре основных способа:

• Использование постоянного тока.
• Зарядка с постоянным напряжением.
• Комбинация.
• Ускоренный процесс.

Стоит рассмотреть их подробнее, поскольку у каждого варианта имеются свои особенности. Ко всему прочему не стоит забывать и о технике безопасности! В составе электролита содержится серная кислота. Поэтому необходимо соблюдать осторожность и лучше работать в перчатках и защитных очках.

И не столь важно, сколько ампер ставить для зарядки автомобильного аккумулятора, сколь учесть, что сама процедура должна проводиться в хорошо проветриваемом помещении. Это обусловлено выделением водорода. В связи с чем рядом с этим местом запрещены любые работы, связанные с открытым пламенем и образованием искр (сварка, резка).

Теперь собственно пора ознакомиться с тем, сколько выставлять ампер при зарядке аккумулятора. Только для процесса придется еще вооружиться мультиметром.

В дальнейшем действовать по такой схеме:

• Ступень I. Сила тока устанавливается 0,1 от емкости АКБ (60 Ач – 6 А, 40 Ач – 4 А). Ее следует поддерживать до тех пор, пока напряжение не достигнет значения 14,4 В. Вот здесь как раз и нужен мультиметр.
• Ступень II. Напряжение в 14,4 вольт выбрано не случайно – в этом случае увеличивается электролиз воды, причем резко. В результате происходит распад молекул на кислород и водород. Следует понизить ток вдвое. То есть для 60 Ач – 3 А, 40 Ач – 2 А.
• Ступень III. При достижении на АКБ 15 вольт ток необходимо понизить еще в два раза (1,5 и 1 ампер соответственно). Причем здесь следует контролировать напряжение каждый час или два. И когда оно станет постоянным, а в банках будет наблюдаться активное выделение газа, процедуру можно считать завершенной.

Как можно заметить, при таком способе зарядки аккумулятора очень сложно сказать, сколько именно это может занять времени. Все главным образом зависит от степени разряда, сульфатации батареи, ее возраста.

Сколько ампер надо для зарядки аккумулятора, нам теперь известно при данном способе. Что касается оседания солей кальция на пластинах, то этого явления просто не избежать. Из-за него как раз и теряется часть емкости аккумулятора. Соответственно, чем меньше этот параметр, тем быстрее происходит зарядка батареи.

Данная методика является самой щадящей и эффективной, поскольку сочетает возможности первых двух способов. В начале процесса постоянным остается ток, напряжение же меняется. В конце зарядки все происходит наоборот – теперь уже разность потенциалов устанавливается постоянной, а ток постепенно уменьшается. Если использовать автоматическое устройство, то можно даже не задумываться над тем, на сколько ампер ставить аккумулятор на зарядку.

К тому же данная методика является оптимальной с точки зрения проведения качественного процесса. Она позволяет увеличить срок службы самого аккумулятора. В конце процедуры ток практически равен 0.

Поскольку гелевые аналоги свинцовых аккумуляторов пока еще находятся в стадии набора популярности, далеко не каждый сервисный центр может взяться за их зарядку. К тому же здесь проявляется еще одно отличие от свинцовых батарей, которые можно заряжать напряжением в пределах 14-16 В. С современными гелевыми источниками питания следует быть предельно осторожными, поскольку для них характерен определенный порог напряжения, который ни в коем случае не следует устанавливать свыше 14 Вольт.

Проверка автомобильного аккумулятора

Частота зарядки аккумуляторной батареи (АКБ) определяется индивидуально. АКБ состоит из 6 секций-банок, которые содержат реактив-электролит и электроды. Наиболее распространенным типом автомобильного аккумулятора является WET. В качестве реактива в нем используется кислота, а в качестве материала для электродов – свинец.

В ходе эксплуатации емкость аккумулятора снижается за счет действия нескольких факторов:

• загрязнения и уменьшения качества реактива;
• испарения кислоты;
• сульфатации свинцовых пластин-электродов.

Снижение емкости АКБ повышает требуемую частоту зарядки, но сокращает ее длительность. При длительном использовании батареи рекомендуется регулярно проверять вольтаж устройства.

Нормальное значение заряда АКБ в теплое время года составляет gt;50% от номинального, а в холодное – gt;75%. Это обусловлено разницей в плотности электролита, нагрузкой на батарею и степенью риска ее выключения при различных температурах.

1. С помощью индикатора на корпусе. Некоторые батареи оснащены гидрометрическим индикатором. Он позволяет оценить не только заряд, но и наполненность реактивом. При зеленом цвете индикатора заряд и уровень кислоты находятся в норме, при белом – устройство требует подзарядки, а при красном – заряд на минимуме и/или необходима доливка реактива.
2. С помощью мультиметра. Диагностический прибор устанавливается в режим вольметра и подключается к клеммам батареи. Двигатель при этом должен быть заглушен: в противном случае водитель получит заряд генератора, а не АКБ. При отсутствии нагрузки напряжение при 100% заряда составляет 12,66 В, при 75% – 12,42 В, при 50% – 12,18 В, при 0% – 11,7-11,8 В. Учитывая небольшую разницу показателей, мультиметр должен обладать минимальной погрешностью измерений.
3. С помощью нагрузочной катушки. Данное диагностическое устройство представляет собой элемент сопротивления (18-20 мОм), к которому параллельно присоединен вольтметр. Катушка подсоединяется к выходам аккумулятора на несколько секунд, а затем снимаются показатели с измерительного прибора. Нагрузочные тесты проводятся преимущественно в автосервисах или в точке продажи автомобильных АКБ.

Измерение уровня заряда проводится не раньше, чем через 8-9 часов после выключения двигателя или снятия АКБ.

Опытные автомобилисты выделяют дополнительный метод проверки батареи: на слух. Если заряд находится на достаточном уровне, то стартер машины крутится в штатном режиме. При уменьшении заряда силовая система запускается с усилием, а стартер крутится медленнее и с ощутимым затуханием.

В сервисных центрах замер заряда нередко производится при запуске двигателя внутреннего сгорания (ДВС) или световых устройств (габаритов и дальнего света).

При пуске ДВС норма напряжения составляет 9,5 В и более. Если показания вольтметра оказались ниже данного значения, это свидетельствует о разрядке АКБ или неисправностях стартера. Для дифференциальной диагностики на автомобиль устанавливается гарантированно рабочий и полностью заряженный аккумулятор.

Для восстановления функциональности АКБ при отсутствии специальной зарядки можно использовать следующие устройства:

• пуско-зарядное;
• последовательную схему из ЗУ для ноутбука (до 18 В) и лампу (например, фару), которая будет служить элементом сопротивления и ограничит ток до 2 А;
• самодельное зарядное.

Зарядное для АКБ можно спаять в домашних условиях. Для этого потребуется понижающий трансформатор (с 220 до 15 В), диодный мост со сглаживающим конденсатором, предохранители, резистор для регулировки I и мультиметр. Для регулировки I необходимы переменный резистор и несколько транзисторов.

Самодельное зарядное устройство для аккумулятора.

После покупки новой батареи нужно проверить уровень заряда и довести его до 95-100%. Дозарядка проводится при минимальном токе и напряжении не выше номинального. В большинстве случаев процесс требует не более 3-4 часов.

Обслуживаемый АКБ может потребовать заливки электролита.

Как подготовить аккумулятор к зарядке

1. Снять АКБ с автомобиля или отсоединить его от бортовой сети, отключив оба провода или хотя бы провод «минус». В холодное время года нужно занести батарею в помещение с температурой не менее 10°С и оставить на несколько часов, чтобы электролит успел согреться.
2. Очистить клеммы от оксидов, сульфидов и смазки. Протереть поверхность батареи тряпкой, смоченной раствором соды или нашатырного спирта (10%).
3. Если аккумулятор относится к обслуживаемому типу, открутить пробки, расположенные на банках, и сложить их рядом. Слить часть электролита, чтобы проверить цвет и наличие примесей. Если АКБ является необслуживаемым, то снять заглушку с вентиляционного отверстия на устройстве. Это обеспечит свободный выход паров реактива и сделает процедуру более безопасной.
4. Пробки обслуживаемой батареи позволяют добавлять в секции воду. Если пластины в банке погружены в реактив менее чем на 0,5 см, то необходимо долить в нее немного дистиллированной воды и выровнять уровень в других секциях. Для необслуживаемого устройства данная процедура не проводится, т.к. реактив остается на необходимом уровне в течение всего срока эксплуатации.

Техника безопасности

В процессе подготовки и зарядки аккумулятора авто нужно соблюдать следующие правила:

• заряжать устройство в хорошо проветриваемом помещении (гараже, сервисе или хотя бы на балконе);
• если в семье есть маленькие дети, заниматься зарядкой в квартире нельзя;
• запрещено курить, поджигать что-либо или резать металл в непосредственной близости от заряжаемой батареи;
• нельзя ставить устройство на зарядку в помещении с повышенной влажностью воздуха;
• клеммы и зажимы ЗУ присоединять только тогда, когда зарядное отключено от сети;
• в процессе работы использовать защитные очки и перчатки, чтобы предотвратить опасное влияние испарений кислоты;
• при работе с аккумулятором держать поблизости раствор 10%-ный гидрокарбоната или карбоната натрия (соды).

Содовый раствор подойдет как для протирания корпуса АКБ от испарений реактива, так и для нейтрализации кислоты при неосторожном обращении с электролитом.

Время зарядки АКБ при постоянном токе

Данная методика идеально подходит в тех случаях, когда аккумулятор разряжен сильно. Тогда он получит более полный и равномерный заряд. Сам процесс при этом хоть и длительный, но так можно восстановить емкость аккумулятора по максимуму. Суть заключается в том, что манипуляция состоит из нескольких этапов, и при этом сам ток поддерживается на постоянном уровне.

Данный вариант не очень удобен тем, что необходимо постоянной контролировать процесс зарядки, а также менять напряжение и корректировать силу тока. Иными словами, просто взять включить и оставить все на какое-то время не получится. Принцип «включил и забыл» здесь не уместен! Кроме того, зарядное устройство следует приобретать с возможностью регулировки тока.

Процесс с использованием постоянного напряжения актуален в случае небольшой дозарядки. Многие устройства с подобным режимом работы функционируют автоматически – это гораздо проще и быстрее, нежели способ, описанный выше. В этом случае уже можно примерно прикинуть, сколько будет заряжаться аккумулятор, поскольку на процесс влияет подаваемое напряжение:

• 14,4 В – аккумулятор 12 вольт зарядится на 80 % в течение 24 часов.
• 15 В – батарея за сутки способна зарядится уже на 90 %.
• 16 В – процент зарядки может достигнуть 95 %.
• 16,3 В – в этом случае аккумулятор заряжается полностью.

Сколько должно быть ампер при зарядке аккумулятора в этом случае? Суть здесь заключается в том, что на протяжении всего процесса изменяется значение тока. Вначале, когда аккумулятор разряжен, величина может доходить до нескольких десятков ампер, но впоследствии ток понижается. Одновременно растет внутреннее сопротивление батареи.

Удобство этого способа – это отсутствие необходимости контролировать силу тока, зарядное устройство способно это делать самостоятельно. И когда АКБ зарядится, прибор также самопроизвольно прекращает процесс.

Несколько дополнительных рекомендаций

Замерзший аккумулятор можно запустить методом «прикуривания» от АКБ другого авто. Дальнейшую подзарядку обеспечит работа генератора в течение 20-30 минут езды на оборотах в минуту около 3000. При быстрой разрядке и замерзании батареи в процессе работы нужно искать утечку в бортовой системе.

Если электролит приобрел темный цвет либо на корпусе обнаружены разрывы, сильные подтеки реактива и трещины, нельзя ни заряжать устройство, ни использовать другие способы реанимировать АКБ. Поврежденная батарея требует немедленной замены и утилизации. Срок ее эксплуатации составляет 2-3 года.

АКБ, которое не находится в использовании, может постоянно стоять на подзарядке. Параметры процесса при этом должны соответствовать току саморазряда. Содержание батареи на уровне 100% заряда позволит сохранить высокие эксплуатационные свойства и в любой момент поставить ее на машину.

Батарею, которая установлена в автомобиле, некоторые автомастера рекомендуют держать на уровне 90-95% заряда. Небольшой дефицит заряда позволит защитить электронику авто при скачке напряжения в бортовой сети. В этом случае батарея будет действовать как конденсатор.

Ускоренный процесс

Данный способ хорош в тех случаях, когда необходимо восстановить емкость аккумуляторной батареи хотя бы для одного запуска двигателя. С этой целью некоторые зарядные устройства имеют соответствующий режим Boost. В этом случае зарядка производится под воздействием увеличенного тока в течение 20 минут.

Если же на приборе нет такого режима, но имеется регулировка силы тока, то завышенный заряд можно установить самостоятельно. Только его величина не должна превышать 30 % от значения при обычной зарядке. Сколько давать ампер при зарядке аккумулятора? К примеру, если обычно это 4 А, то сила тока в ускоренном режиме не должна превышать 5,5 А. В противном случае это отрицательным образом воздействует на пластины АКБ.

Также стоит отметить, что ускоренный режим зарядки следует использовать только в экстренных ситуациях при необходимости срочно завести двигатель. Но после поездки следует в обязательном порядке выполнить полноценную зарядку аккумулятора в штатном режиме.

Особенности зарядки гелевых аккумуляторов

В последнее время популярность стали набирать гелевые аккумуляторные батареи. К их главному преимуществу стоит отнести тот факт, что несмотря на степень разрядки, аккумулятор способен выдавать повышенный ток. Это качество просто незаменимо в случае запуска двигателя зимой.

Другое явное достоинство заключается в том, что аккумулятор способен обеспечивать всю электросеть транспортного средства, пока запас АКБ не снизится до 25 % от полного заряда.

У гелевых АКБ емкость по стандарту та же – 60 Ач. Как известно, от многоразовой зарядки практически у всех свинцовых батарей этот параметр снижается, что обусловлено их конструктивными особенностями. Гелевые АКБ отличаются более высокой стойкостью к данной процедуре. Современные батареи способны выдерживать до 1 000 зарядок. Но при этом следует знать, на сколько ампер ставить аккумулятор на зарядку. И об этом как раз далее и пойдет речь.

Необходимость каждого из способов зарядки АКБ

Но стоит отметить еще один интересный момент – при отключении ЗУ аккумулятор можно оставить в таком режиме на хранение. И пока батарея находится в простое, ток утечки будет способствовать постепенному разряду и как следствие – внутреннее ее сопротивление будет понижаться.

По мере необходимости зарядное устройство будет включаться и восполнять электрические потери. В итоге аккумулятор всегда будет заряжен полностью и готов к дальнейшей эксплуатации.

Источник