Контроль разряда автомобильных аккумуляторов

Toyota Land Cruiser 200 Expedition › Logbook › СтопРазряд — как сохранить аккумулятор от разрядки.

Задача устройств «СтопРазряд» состоит в том, чтобы не допустить глубокого разряд аккумулятора автомобиля во время длительных стоянок.

В моем случае требования не стандартные — мне нужно сохранить заряд аккумулятора во время ночных стоянок с включенным отопителем Вебасто.

Принцип действия «СтопРазряд»:

– Устройство подключается напрямую на клеммы аккумулятора.

– В фоновом режиме мониторит напряжение аккумуляторной батарей.

– В случае понижения напряжения на n-значение, самостоятельно отключает питание сети автомобиля.

– Батарея защищена от глубокого разряда. Аккумулятор сохраняет заряд для запуска двигателя.

– При необходимости запуска автомобиля, питание активируется при помощи встроенного датчика удара.

– На работающем автомобиле устройство не активно и никаким образом не мешает работе штатной электрике

Установка примитивно простая и занимает несколько минут. В моем случае присутствует два штатных аккумулятора, поэтому необходимо два одинаковых устройства СтопРазряд.

1. Устанавливается СтопРазряд строго на минусовую клемму аккумулятора в разрыв штатного силового провода авто.

2. С помощью встроенного красного провода, устройство подключается к плюсовой клемме. Таким образом СтопРазряд всегда напрямую подключен к батареи и мониторит ее состояние.

3. Устройство автоматически считывает уровень заряда и начинает работать без дополнительных настроек.

4. Можно по желанию настроить СтопРазряд на определенное напряжение при помощи датчика вибрации на его корпусе.

У меня тестирование устройства началось в Арктике по дороге на Диксон.

На ночных стоянках для экономии топлива глушил машину и запускал автономный фен Вебасто. Таким образом отопитель работал всю ночь. Утром перед запуском машины дополнительно запускал котел двигателя Вебасто примерно на 1 час.

К завершению времени работы котла, срабатывало устройство СтопРазряд и отключало мои аккумуляторы из-за снижения их напряжения.

Далее я выходил на улицу и пинал по колесу, чтобы сработал встроенный датчик движения. После этого питание бортовой сети подключается в штатное состояние.

Двигатель машины легко запускается без применения сторонней помощи.

Устройство можно настраивать на разное напряжение АКБ. Для этого используется комбинация из нескольких постукиваний по корпусу СтопРазряд. В комплекте есть инструкция с подробным описанием схемы настройки. Я ничего не менял и оставил все в штатном режиме.

Устройство подойдет для автомобилей с сигнализацией. Часто бывает, когда сигналка дает утечку тока и высаживает аккумуляторы при этом при активной защите машины, все работает в штатном режиме.

Более подробно про устройство и его настройки можно почитать на официальном сайте.

Источник

Понятие о контрольно-тренировочном цикле для АКБ, и как его сделать в домашних условиях

Срок службы аккумулятора во многом зависит от условий эксплуатации, обслуживания и поддержания уровня заряда в аккумуляторе. Увы, но большинству автомобилистов приходится ездить на короткие дистанции с частыми остановками.

В теории задумано, что заряд, расходуемый АКБ на запуск двигателя, будет компенсироваться за счёт работы генератора во время езды. Но на практике генератор зачастую попросту не успевает восполнить потери. Из-за этого батареи часто находятся в состоянии недозаряда.

С течением времени это приводит к необратимым последствиям, единственным решением при которых становится утилизация старого аккумулятора и покупка новой АКБ.

Но если батарея ещё не окончательно потеряла свою ёмкость и ещё способна восстанавливать заряд, тогда вернуть прежнюю работоспособность или хотя бы приблизиться к этим показателям можно с помощью контрольно-тренировочного цикла.

Что это такое

Аккумуляторы для машин выбирают, исходя из ёмкости и пускового тока. Пусковой ток означает подачу заряда, необходимого для вращения стартера и проворачивания коленвала. Чем мощнее и объёмнее мотор, тем больше Ампер потребуется для запуска. Ёмкость же указана в Ампер*часах. К примеру, если у АКБ ёмкость составляет 70 Ач, тогда в теории в течение 70 часов она сможет выдавать по 1 Амперу за 1 час. Ёмкость отражает время, в течение которого батарея способна питать нагрузку, то есть подключённых к ней потребителей.

На практике всё иначе. При запуске двигателя батарея отдаёт огромный заряд. Его компенсация происходит за счёт генератора и протекающих внутри аккумулятора электрохимических процессов. То есть АКБ обратно накапливает заряд. Но поскольку генератор часто не успевает компенсировать потери, большинство машин эксплуатируются с недозаряженным источником питания.

Ёмкость постепенно падает, и на это влияет несколько факторов:

• механические повреждения;
• недостаточно плотное соединение контактов;
• неисправности электрооборудования;
• сульфатация;
• низкая температура;
• короткие поездки и пр.

Подобные обстоятельства заставляют водителей быть более внимательными к источнику питания.

Не все понимают, почему речь идёт тогда о контрольно-тренировочном цикле для АКБ и что это вообще означает.

Большинство автомобильных батарей основаны на свинцовых пластинах и электролите. При этом могут применяться разные конструкторские решения, легирующие добавки, меняется внутреннее наполнение, что позволяет разделить АКБ на несколько разновидностей. Их средний заявленный срок службы около 5 лет. На практике многим приходится из-за озвученных выше причин менять батареи уже через 2–3 года.

Чтобы минимизировать свои затраты на частую смену батарей, можно прибегнуть к такой процедуре как контрольно-тренировочный цикл. Или просто КТЦ. Рекомендуемая периодичность составляет 1–2 раза за год.

КТЦ является процедурой, направленной на восстановление разряженных и изношенных аккумуляторов. Суть процесса заключается в полном разряде с последующей полной зарядкой АКБ.

С помощью КТЦ можно хотя бы частично восстановить характеристики, продлить срок службы. Никто не обещает, что после КТЦ батарея станет как новая, только что купленная в магазине. Но хотя бы на 1–2 года она проработает дольше. Некоторые за счёт тренировки продлевают срок эксплуатации и на 3 года.

Зачем проводить КТЦ

Своего рода тренировка для автомобильного севшего и изношенного аккумулятора не является панацеей от всех проблем. Иногда состояние АКБ такое, что ни о каком восстановлении говорить не приходится. Только замена.

Но при иных обстоятельствах за счёт тренировки можно вернуть АКБ к жизни. Есть несколько причин попробовать это сделать:

• сэкономить деньги на покупке нового источника питания;
• продлить срок службы нынешней батареи;
• восстановить АКБ, о которой забыли или где-то нашли;
• вернуть к жизни аккумулятор с солидным сроком службы.

Интересно и то, что с помощью КТЦ многим автомобилистам удавалось в гаражных условиях восстановить батареи, несколько лет пролежавшие на полке. Конечно, это вовсе не означает, что если вы найдёте аккумулятор на свалке, то без проблем его реанимируете.

Если тренировка вашего автомобильного аккумулятора будет выполнена правильно, и сама АКБ будет пригодной для восстановления, тогда разряд–заряд окажется действенной панацеей от износа и старости.

Как выполняется разряд–заряд

Теперь непосредственно о проведении КТЦ для старых аккумуляторов в домашних условиях, чем многие автомобилисты успешно занимаются.

Правильная разрядка и зарядка, то есть КТЦ, изношенного автомобильного аккумулятора предполагает выполнение операций в определённой последовательности. Плюс вам потребуется набор инструментов. В него входит:

• зарядное устройство;
• нагрузка;
• мультиметр;
• ареометр и пр.

Сам тренировочный цикл, то есть заряд и разряд, для автомобильных аккумуляторов можно разделить на 3 этапа.

Первый этап

Ошибочно считать, что при КТЦ аккумулятора нужно первым делом разряжать батарею. Нет. Она уже разряжена. Потому первое, что нужно сделать, это поставить АКБ на зарядку. До какого напряжения это делать, известно практически всем.

В состоянии без нагрузки заряженная батарея должна показывать около 12,6–12,7 В.

Если аккумулятор обслуживаемого типа, параллельно с помощью ареометра можно дополнительно проверить плотность электролита. Нормой считается 1,27–1,28 г/см³.

Коротко о том, как правильно провести первый этап КТЦ для севшего аккумулятора:

• батарея извлекается из автомобиля;
• если хранилась на холоде, лучше занести в помещение и прогреть до комнатной температуры;
• соблюдая полярность, соединить ЗУ и АКБ;
• выставить ток заряда на 0 на зарядном устройстве;
• подключить ЗУ в сеть;
• запустить процесс зарядки;
• заряжать рекомендуется постоянным током 10% от ёмкости АКБ с переменным напряжением;
• в случае с постоянным напряжением выбирают номинал 14,4 В.

Значение 14,4 В считается пороговым, то есть максимальным, напряжением для свинцово-кислотных АКБ и батарей по технологии GEL. А вот для AGM можно выбирать напряжение до 14,7 В.

Когда ток заряда упадёт до 0,5–1 А, процедуру зарядки можно считать завершённой.

Второй этап

Дальнейшая схема проведения КТЦ для проблемного аккумулятора, выполняемая своими руками, предусматривает именно разрядку батареи.

Процесс выглядит одинаково, если у вас гелевый, необслуживаемый WET аккумулятор, классический свинцово-кислотный, либо АГМ источник питания.

Суть заключается в следующем:

• использовать ток разряда на уровне 10% от ёмкости батареи;
• провести разрядку в течение 10 часов;
• подобрать подходящую нагрузку для разряда.

В качестве нагрузки оптимально использовать автомобильную лампочку либо несколько ламп, соединённых последовательно.

Рассчитать мощность необходимой лампочки не сложно. Для этого достаточно ток заряда умножить на напряжение батареи. То есть условные 7 Ампер (при 70 Ач ёмкости) умножаем на 12 В. Получается 84 Вт.

Если одну мощную лампочку на 84 Вт найти не удаётся, возьмите несколько менее мощных нагрузок, соединив их последовательно.

Когда мы правильно разряжаем АКБ, это позволяет достичь нужной степени разряда, но не потерять весь заряд полностью.

Процедуру разряда следует останавливать, когда на выводах напряжение составляет 10,5–10,6 В.

Как только вольтметр начнёт показывать 11 В, проводите повторные проверки напряжения с интервалом не более 15 минут. Иначе можно пропустить падение показателей ниже допустимой отметки.

Глубже разряжать батарею не рекомендуется, поскольку можно уже её не восстановить последующими циклами.

Разряжать заряженную батарею необходимо, контролируя при этом время. Сделайте себе пометку, когда вы начали разрядку, и через какое время она закончилась.

Предположим, что ваша батарея при номинальных 75 Ач разрядилась за 5 часов, а ток разряда составлял 7,5 А. Получается, что за 5 часов аккумулятор потерял всю свою ёмкость. Умножив 2 значения, получается 37,5 Ач. Именно такая ёмкость является реальной для вашего источника питания. То есть от своей номинальной ёмкости АКБ потеряла 50%.

Третий этап

Итак, уже был выполнен предварительный разряд АКБ. Теперь мы заряжаем ранее разряженную батарею.

Заряжать после разряда можно по такому же принципу, который был представлен на первом этапе.

Приступайте к зарядке сразу, как только был достигнут необходимый уровень разряда. Нельзя на долгое время оставлять севшую батарею без подзарядки.

Ведь напряжение продолжит падать. И тогда восстановить источник питания вряд ли получится.

Вы уже знаете, до какого напряжения выполняется зарядка при КТЦ аккумулятора. Выполнив полный цикл заряда, отключите АКБ от ЗУ, подождите 2–3 часа, оставив батарею в покое. Теперь сделайте замеры напряжения и плотности электролита, если конструкция корпуса это позволяет сделать. Если напряжение низкое, либо плотность недостаточная, проведите повторное КТЦ.

В действительности рекомендуется повторять КТЦ 2–3 раза подряд.

Такой метод восстановления достаточно эффективный, что неоднократно было доказано на практике. Но проблема контрольно-тренировочного цикла в том, что это длительная процедура, требующая постоянного контроля батареи, проверки параметров. Не все автомобилисты готовы тратить на это время и силы. Потому многим проще купить новый аккумулятор. Но это право выбора каждого.

Источник

Защита аккумулятора от глубокого разряда

По работе, время от времени ездим в лес и закапываем всякое электронное барахло. Это барахло питается от свинцового аккумулятора и работает на одной зарядке месяцев 8-10. В случае несвоевременной замены аккумулятору может поплохеть. Глубокий разряд и особенно глубокий разряд слабыми токами плохо сказывается на здоровье химических источников энергии. Для их защиты нам и понадобился блок защиты аккумулятора от «глубокого» разряда.

В интернете куча различных схем отключающих нагрузку при разряде аккумулятора, но найти подходящий так и не удалось. Либо схемные решения вызывают сомнения в надежной работе, либо они попросту уж очень много кушают. Так что поиски решения продлились некоторое время.И вот в закромах магазина ЧИП И ДИП коллега нашел «шедевр» российской электроники: КР1117СП10. Монитор питания рассчитанный на 10 вольт. На базе этой микросхемы и сделали наш блок защиты. Принципиальная схема блока защиты приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Принципиальная схема блока защиты аккумулятора.

В качестве детектора снижения напряжения используется КР1171СП10 (DA1). В качестве коммутирующего элемента используется полевой N канальный транзистор VT1. Пока напряжение аккумулятора выше порогового значения микросхема DA1 ни как не влияет на работу схемы, транзистор VT1 полностью открыт, напряжение подается на нагрузку Rн. Если напряжение аккумуляторной батареи G1 падает ниже порогового значения на выводе 3 микросхемы DA1 появляется низкий уровень напряжения, шунтирующий затвор транзистора VT1, что приводит к его закрытию и отключению нагрузки Rн.В дежурном режиме, согласно документации на микросхему, блок защиты должен потреблять не более 20мкА. Реальные измерения при напряжении аккумулятора 12,5 В показали 11 мкА. Обладая столь низким собственным потреблением, устройство защиты практически не влияет на продолжительность работы аккумуляторной батареи. Однако есть и ложка дегтя. При срабатывании защиты потребление возрастает на порядок, до 300 мкА, согласно документации. Неприятно, но терпимо.
Для придания законченного вида и защиты устройства от внешних воздействий, методом FDM 3D печати был изготовлен корпус. 3D модель, готовое устройство и пример подключения к аккумулятору изображены на рисунках 2, 3 и 4 соответственно.

Источник