Как зарядить аккумулятор большим напряжением

Оптимальный ток для зарядки автомобильного аккумулятора

Для опытных автомобилистов, которые любят обслуживать свою машину самостоятельно, процесс зарядки аккумулятора не вызывает никаких затруднений. Безусловно, этот вопрос является актуальным именно для новичков в автоделе: для того чтобы правильно обращаться с АКБ, важно, прежде всего, точно знать, каким током заряжать аккумулятор, чтобы он прослужил дольше, с наилучшей отдачей работоспособности.

Что необходимо знать для правильной зарядки аккумулятора

Для того чтобы понять, каким током заряжать автомобильный аккумулятор, прежде всего, нужно знать, какая у него емкость и, исходя из этого, выставлять или ток зарядки автомобильного аккумулятора, или напряжение. Все зависит от того, какой способ выбрать и какое зарядное устройство будет применено.

Если, например, емкость батареи составляет 60 Ач (ампер часов), максимальная сила тока, которую можно поставить, составляет 6 А (10% от номинальной емкости батареи). Если емкость заряжаемой АКБ 75 Ач (ампер часов), ток выставляется 7,5 А.

Для зарядки аккумулятора есть два известных метода:

• постоянный ток зарядки аккумулятора ;
• метод постоянного напряжения.

Если способ постоянного тока приводится в действие ручными настройками, то нужно будет контролировать ток заряда автомобильного аккумулятора каждые 2-3 часа. Ток выставляется, как уже упоминалось, в размере 10 процентов от емкости АКБ. А потом необходимо постепенно снижать его величину по мере увеличения показателя напряжения (U). Сколько заряжать аккумулятор таким способом, точно сказать нельзя. Это займет не меньше 10 часов.

Для современных необслуживаемых аккумуляторов с гелевым содержимым нужно увеличить U до 15 В, а силу тока при этом сделать в два раза меньше, то есть 1,5 ампер, при емкости батареи в 60 Ач. Когда сила тока и U будут стабильно сохранять свои показатели неизменными в течение 1-2 часов, это означает, что автоаккумулятор зарядился полностью. В случае зарядки необслуживаемого аккумулятора процесс заканчивается при U 16,3 В. О том, каким будет напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, читайте здесь →

Метод постоянного напряжения прямо зависит от того, сколько вольт подает зарядное устройство батарее. Если заряжать аккумулятор автомобиля непрерывно в течение двух суток (как известно, именно при длительном сроке зарядки обеспечивается наилучшая «прокачка» глубоко разряженной АКБ) — батарея восстановит свою емкость так:

• при U 14,4 В — от 75 до 80% ;
• при U 15 В — от 85 до 90% ;
• при U 16 В — от 95 до 97% .

Если батарея заряжается от 20 до 24 часов, а U при этом составляет 16 В и немного выше, то можно рассчитывать на полный заряд. Для окончания процесса зарядки нужно дождаться стабилизации напряжения на клеммах аккумулятора до 14,4 В. А если ЗУ снабжено индикатором, он зажжется светло-зеленым цветом, сигнализируя о том, что зарядку можно заканчивать.

При правильной установке показателей и грамотном контролировании процесса оба способа одинаково хороши и не принесут вреда батарее. Кстати, многие современные зарядные устройства оснащены контроллерами и могут работать в безопасном авто-режиме.

Быстрый способ подзарядки АКБ большими токами

О методе быстрой подзарядки АКБ большими токами следует упомянуть отдельно. Он является довольно распространенным среди тех автолюбителей, которые все время находятся в спешке, и у них не хватает времени для того, чтобы обеспечить своему аккумулятору полноценное время безопасной зарядки. Для того чтобы аккумуляторы заряжались как можно быстрее, на клеммы батареи в первые часы зарядки подается сила тока 20 ампер и выше, а сам процесс длится не больше 5-6 часов. Однако если заряжать АКБ большим током часто и постоянно, она быстро выйдет из строя вследствие слишком интенсивного протекания химических процессов внутри ее «банок».

Если возникнет практический вопрос, каким током заряжать аккумулятор и сколько ампер лучше подавать батарее именно в экстренных ситуациях — большие токи допускается использовать тогда, когда автолюбитель оказался в безвыходном положении: нужно срочно куда-то ехать, а батарея села. Но всегда следует помнить о том, что самый оптимальный и безопасный ток заряда аккумулятора автомобиля должен составлять не больше, чем 10% от емкости АКБ. А при «прокачке» глубоко разряженной батареи малыми токами — и того меньше.

Зарядка автомобильного аккумулятора с помощью современного ЗУ

Конечно, прежде чем приступить впервые к зарядке АКБ своего автомобиля, нужно не только знать, каким током лучше заряжать батарею. Необходимо также позаботиться о приобретении наиболее подходящего зарядного устройства. Существует много различных ЗУ. В том числе с возможностью ручных настроек — для тех, кто хорошо разбирается в том, сколько вольт или ампер необходимо выставлять на определенном этапе зарядки.

Для начинающих водителей и для тех, кто особенно не желает вдаваться в подробности физики и электроники, существуют портативные и удобные в использовании современные зарядные устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. В них, кроме ручной, предусмотрена автоматическая система управления. Очень хороший и компактный «зарядник» Т-1021 предлагает российская фирма «Автоэлектрика». Он доступный по стоимости, а по качеству значительно выше популярных в наше время китайских аналогов.

Этим устройством можно заряжать автомобильные аккумуляторы емкостью от 60 Ач и выше. Самым большим его достоинством является контроллер. С его помощью весь процесс зарядки становится абсолютно безопасным. Контроллер не допустит проникновения больших токов в частично заряженную батарею. Он всегда предотвратит опасность коротких замыканий, которые могут возникнуть при случайном соприкосновении клемм между собой.

Чтобы зарядить АКБ с помощью Т-1021, нужно:

• подсоединить плюс ;
• подсоединить минус ;
• включить устройство в сеть ;
• установить ЗУ в положение «автомат» .

Если емкость АКБ 60 Ач, ток должен быть установлен величиной в 6 ампер с помощью регулятора. Когда аккумулятор зарядится, стрелка автоматически падет на ноль. При попытке повернуть ток на более высокую мощность (в случае, если батарея разряжена не полностью) контроллер не позволит этого сделать.

Если имеется достаточное количество времени, и аккумулятор сильно разряжен, его можно «прокачать» по полной программе так же, с помощью автоматических настроек. Главное, изначально правильно задать рекомендуемый показатель тока в 1 ампер. В данном случае батарея будет заряжаться долго, от 2 до 4 суток. Зато глубоко разряженный аккумулятор восстановится почти полностью. Все зависит от того, сколько он прослужил.

Ручной режим больше подходит для профессионалов, либо для водителей с большим опытом. Начинающим его лучше не использовтаь, так как надо уметь вычислять время заряда и силу тока.

Когда аккумулятор полностью зарядится, стрелка автоматически опустится на ноль, а индикатор загорится зеленым цветом.

Для того чтобы заряжать аккумулятор самостоятельно, будет достаточно знать основные описанные выше показатели безопасного тока. От них и нужно будет отталкиваться при осуществлении зарядки АКБ. А современные зарядные устройства, оснащенные автоматической системой управления, значительно облегчат эту задачу начинающим автолюбителям.

Источник

Аккумуляторы: каким напряжением заряжать и как это делать

Главная страница » Аккумуляторы: каким напряжением заряжать и как это делать

Автономные источники питания – аккумуляторные батареи, видятся в современных технологиях неотъемлемым элементом практически любых проектов. Для автомобильной техники аккумуляторы тоже конструктивная часть, без которой немыслима полноценная эксплуатация транспорта. Всеобщая полезность аккумуляторов очевидна. Но технологически эти приборы всё-таки до конца не совершенны. Например, явное несовершенство отмечается частым зарядом аккумуляторов. Конечно же, здесь актуален вопрос, каким напряжением заряжать аккумулятор, чтобы сократить частоту подзарядки и сохранить все рабочие свойства на длительный срок эксплуатации?

Обслуживание свинцово-кислотных аккумуляторов

Досконально вникнуть в тонкости процессов заряда / разряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (автомобильных и других) помогут определения базовых параметров аккумуляторов:

• ёмкость,
• концентрация электролита,
• сила тока разряда,
• температура электролита,
• эффект саморазряда.

Под ёмкостью батареи аккумуляторов принимается электричество, отдаваемое каждой отдельной аккумуляторной банкой в процессе её разряда. Как правило, значение ёмкости выражается ампер-часами (А/ч).

На корпусе аккумуляторной батареи для автомобиля указывается не только номинальная ёмкость, но также стартерный ток при пуске автомобиля на холодную. Пример маркировки — аккумулятор производства Тюменского завода

Ёмкость разряда аккумулятора, обозначенная на технической бирке производителем, считается номинальным параметром. Помимо этой цифры, значимым для эксплуатации является также параметр ёмкости заряда. Необходимое значение заряда вычисляется формулой:

Сз = Iз * Тз

где: Iз – зарядный ток; Тз – время заряда.

Цифра, указывающая разрядную ёмкость батареи аккумуляторов, напрямую связана с другими технологическими и конструктивными параметрами и зависима от условий эксплуатации. Из конструктивно-технологичных свойств аккумулятора влияние на ёмкость разряда оказывают:

• активная масса,
• применяемый электролит,
• толщина электродов,
• геометрические размеры электродов.

Среди технологических параметров значимой для ёмкости батареи аккумуляторов также является степень пористости активных материалов и рецептура их приготовления.

Внутренняя структура свинцово-кислого автомобильного аккумулятора, куда входят так называемые активные материалы — пластины минусового и плюсового полей, а также иные компоненты

Не остаются в стороне и эксплуатационные факторы. Как показывает практика, сила разрядного тока в паре с температурой электролита также способны оказывать влияние на параметр ёмкости аккумулятора.

Влияние концентрации электролита

Завышенный уровень концентрации электролита способствует сокращению срока службы аккумулятора. Условия работы батареи с высокой концентрацией электролита приводят к активизации реакции, результатом которой становится образование коррозии на плюсовом электроде аккумуляторной батареи.

Поэтому важно оптимизировать значение концентрации электролита, учитывая те условия, в которых эксплуатируется аккумулятор и требования, предъявляемые производителем по отношению к таким условиям.

Оптимизация концентрации электролита аккумуляторной батареи видится одним из важных моментов эксплуатации прибора. Контроль уровня концентрации необходим обязательно

К примеру, для условий с умеренным климатом, рекомендованный уровень концентрации электролита для большей части автомобильных аккумуляторов доводят под плотность 1,25 – 1,28 г/см 2 . Когда же актуальной становится эксплуатация приборов в условиях жаркого климата, концентрация электролита должна соответствовать плотности 1,22 – 1,24 г/см 2 .

Аккумуляторы — сила тока разряда

Процесс разряда АКБ логично разделить условно на два режима:

Для первого события характерным видится разряд при малых токах на протяжении относительно длительного временного периода (от 5 до 24 часов).

Для второго события (короткий разряд, стартерный разряд), напротив, характерными являются большие токи в коротком промежутке времени (секунды, минуты). Увеличение разрядного тока провоцирует снижение ёмкости батареи аккумуляторов.

Зарядное устройство Телетрон, которое успешно применяется для работы с кислотно-свинцовыми автомобильными батареями. Несложная электронная схема, но высокая эффективность действия

Пример:

Есть АКБ с ёмкостью 55 А/ч с рабочим током на клеммах 2,75А. При нормальных условиях окружающей среды (плюс 25-26ºС) ёмкость АКБ находится в пределах 55-60 А/ч. Если разрядить батарею кратковременным током величиной 255 А, что эквивалентно увеличению номинальной ёмкости в 4,6 раза, номинальная ёмкость снизится до 22 А/ч. То есть, практически вдвое.

Температура электролита и саморазряд аккумулятора

Разрядная ёмкость аккумуляторных батарей естественным образом снижается, если падает температура электролита. Падение температуры электролита влечёт за собой увеличение степени вязкости жидкой составляющей. Как следствие, увеличивается электрическое сопротивление активного вещества.

Отключенная от потребителя, полностью бездействующая аккумуляторная батарея, имеет свойства терять ёмкость. Объясняется такое явление химическими реакциями внутри прибора, проходящими даже в условиях полного отключения от нагрузки.

Под влияние окислительно-восстановительных реакций попадают оба электрода – минусовой и плюсовой. Но в большей степени процессом саморазряда охвачен электрод отрицательной полярности.

Реакция сопровождается образованием водорода в газообразном виде. При увеличении концентрации в растворе электролита серной кислоты, отмечается увеличение плотности электролита от значения 1,27 г/см 3 до 1,32 г/см 3 .

Это соразмерно с 40%-ым увеличением скорости эффекта саморазряда на минусовом электроде. Прирост скорости саморазряда дают также и примеси металлов, входящие в структуру электрода отрицательной полярности.

Саморазряд автомобильного аккумулятора после продолжительного хранения. При полном бездействии, при отсутствии нагрузки батарея утратила значительную часть ёмкости

Нужно отметить: любые металлы, присутствующие в составе электролита и других компонентов аккумуляторов, способствуют усилению эффекта саморазряда. Соприкасаясь с поверхностью отрицательного электрода, эти металлы вызывают реакцию, в результате которой начинается выделение водорода.

Некоторая часть существующих примесей исполняет роль переносчика зарядов от плюсового электрода к минусовому. При этом имеют место реакции восстановления и окисления ионов металлов (то есть опять же процесс саморазряда).

Бывают и такие случаи, когда АКБ утрачивает заряд от загрязнений на корпусе. За счёт загрязнений создаётся проводящий слой, замыкающий плюсовой и минусовой электроды

Помимо внутреннего саморазряда, не исключается внешний саморазряд аккумулятора автомобиля. Причиной такого явления может стать высокая степень загрязнённости поверхности корпуса АКБ.

Например, пролитый на корпус электролит, вода или иные технические жидкости. Но в этом случае эффект саморазряда легко устраняется. Достаточно лишь очистить корпус батареи и содержать его всегда в чистоте.

Заряд автомобильных аккумуляторов

Начнём от ситуации бездействия прибора (в отключенном состоянии). Каким напряжением или током заряжать аккумулятор автомобиля, когда прибор находится на хранении? В условиях хранения АКБ основная цель зарядки направлена на компенсацию саморазряда. В этом случае зарядка обычно выполняется малыми токами.

Диапазон значений заряда, как правило, от 25 до 100 мА. При этом напряжение заряда необходимо поддерживать в границах 2,18 – 2,25 вольт по отношению к единичной аккумуляторной банке.

Выбор условий заряда аккумулятора

Зарядный ток аккумулятора обычно настраивается на определённую величину в зависимости от заданного времени подзаряда.

Подготовка автомобильной батареи аккумуляторов для подзарядки в режиме, который требуется определить с учётом технологических свойств и технических параметров при эксплуатации АКБ

Так, если предполагается заряжать аккумулятор в течение 20 часов, оптимальным параметром тока заряда считается величина, равная 0,05С (то есть 5% от номинальной ёмкости аккумулятора). Соответственно, значения будут пропорционально увеличиваться, если менять один из параметров. К примеру, при 10-и часовой зарядке, сила тока уже составит 0,1С.

Заряд двухступенчатым циклом

При таком режиме изначально (первая ступень) осуществляется заряд током 1,5С до состояния, когда напряжение на отдельной банке достигнет значения 2,4 вольта.

После этого переводят зарядное устройство на режим по току заряда величиной 0,1С и продолжают заряжать до полного набора ёмкости 2 – 2,5 часа (вторая ступень). Напряжение заряда в режиме второй ступени варьируется в пределах 2,5 – 2,7 вольта для одной банки.

Форсированный режим заряда

Принцип форсированного заряда предполагает установку значения зарядного тока на уровне 95% от номинальной ёмкости батареи – 0,95С.

Способ достаточно агрессивный, но позволяет всего за 2,5-3 часа зарядить аккумулятор практически полностью (на практике 90%). До 100% ёмкости зарядка форсированным режимом отнимет 4 – 5 часов времени.

Контрольно-тренировочный цикл

Практика эксплуатации автомобильных АКБ отмечает положительный результат, когда контрольно-тренировочный цикл применяется к новым аккумуляторным батареям, ещё не побывавшим в работе

Для этого варианта оптимальным является зарядка с параметрами, вычисленными простой формулой:

I = 0.1 * С20;

Заряжают до момента, когда напряжение на отдельно взятой банке составит 2,4 вольта, после чего уменьшают величину зарядного тока до значения:

I = 0.05 * C20;

При таких параметрах продолжают процесс до полного заряда.

Контрольно-тренировочный цикл охватывает также практику разряда, когда АКБ разряжается небольшим током 0,1С до уровня общего напряжения 10,4 вольта. При этом степень плотности электролита поддерживается на уровне 1,24 г/см 3 . После разряда прибор заряжают по стандартной методике.

Общие принципы зарядки свинцово-кислотных АКБ

Специалистами рекомендуется применять такие условия заряда для аккумулятора, при которых явно выражено резкое уменьшение тока под завершение процесса. На практике применяют несколько способов, каждый из которых имеет свои сложности и сопровождается разным объёмом финансовых издержек.

Определиться, каким способом заряжать аккумуляторную батарею, несложно. Другой вопрос — какой результат будет получен от применения того или иного способа

Самым доступным и простым методом считается заряд постоянным током при напряжении 2,4 – 2,45 вольт/банка. Процесс заряда продолжается до тех пор, когда величина тока будет оставаться постоянной в течение 2,5-3 часов. При таких условиях аккумулятор считается полностью заряженным.

Между тем большее признание среди автомобилистов получила методика комбинированного заряда. В этом варианте действует принцип ограничения начального тока (0,1С) до момента достижения заданного напряжения.

Затем процесс продолжается при постоянном напряжении (2,4В). Для этой схемы допустимо повышение первоначального тока заряда до 0,3С, но не более того. Аккумуляторы, работающие в буферном режиме, рекомендуется заряжать при низких напряжениях. Оптимальные значения заряда: 2,23 – 2,27 вольта.

Глубокий разряд — устранение последствий

Прежде всего, следует подчеркнуть: восстановление АКБ до номинальной ёмкости возможно, но при условии, когда имели место не более 2-3 глубоких разрядов. Заряд в таких случаях выполняется постоянным напряжением величиной равной 2,45 вольта на банку. Также допускается заряжать током (постоянным) величиной 0,05С.

Процесс восстановления АКБ может потребовать двух-трёх отдельных циклов заряда. Чаще всего для достижения полной ёмкости зарядку проводят именно в 2-3 цикла

Если заряд проводится напряжением 2,25 – 2,27 вольта, рекомендуется выполнить процесс дважды или трижды. Так как при малых напряжениях достичь номинала ёмкости в большинстве случаев не удаётся.

Конечно же, следует учитывать влияние окружающей температуры в процессе выполнения восстановления. Если температура окружающей среды находится в границах 5 – 35ºС, напряжения заряда изменять не требуется. В иных условиях потребуется корректировка заряда.

Видео по контрольно-тренировочному циклу АКБ

Видеоролик представляет полезное «кино» для автомобилистов, не владеющих полной информацией по контрольно-тренировочному циклу , в частности, относительно определения остаточной ёмкости АКБ. Этот материал поможет ознакомиться с основами тестирования, чтобы применять на практике:

Источник