Напряжение при зарядке аккумулятора постоянным током

Заряд аккумулятора постоянным напряжением

Зарядка аккумуляторной батареи должна осуществляться от источника постоянного тока, выходное напряжение которого должно быть выше максимального зарядного напряжения батареи. Подключение осуществляется при отключенном источнике питания от сети, при соблюдении полярности. Различают несколько способов заряда аккумуляторной батареи: постоянным током, заряд аккумулятора постоянным напряжением, модифицированный и др.

Самый распространённый способ это заряд аккумулятора постоянным напряжением. Этот способ заряда проще всего осуществить технически. Для этого достаточно любой источник питания выходным напряжением 14,4 – 15,0 В. при двенадцати вольтовой батарее и 7,2 – 7,5 В. при шести вольтовой. Если позволяет напряжение источника заряда одновременно к нему можно подключить несколько аккумуляторов. Рассчитать количество двенадцати вольтовых аккумуляторов можно по формуле:

Nб = Uи.т./Uк.з.
Где Nб – количество аккумуляторов
Uи.т. – напряжение зарядного устройства
Uк.з. – напряжение батареи в конце заряда К когда производится заряд аккумулятора постоянным напряжением сила тока уменьшается за счёт увеличения ЭДС и к окончанию заряда падает практически до 0. Недостатком такого способа является большой ток при начале процесса заряда и зависит от многих факторов. Основными из которых являются степень заряда батареи и температуры электролита. Это способствует перегреву батареи в связи с большой силой тока в начальный момент. Кроме того, при условии низких температур, заряд таким способом несколько затруднён из-за большого внутреннего сопротивления. При таком заряде применяется закон «ампер – часов». Для этого на аккумулятор подают ток, сила которого рана 95 % ёмкости. В процессе заряда сила зарядного тока снижается. Процесс заряда при этих условиях форсированный, но потери энергии минимальны и не происходит перегрева аккумулятора и сильного газовыделения. Время заряда составляет 4 – 4,5 часов до полного заряда и примерно 2,5 часа до заряда 90%. Недостатком такого заряда является не полный заряд батареи, который составляет около 95%, что плохо сказывается на сроке службы аккумулятора. Для продления службы лучше применять заряд с постоянным током.

Источник

Заряд аккумулятора постоянным током

Зарядка аккумуляторной батареи должна осуществляться от источника постоянного тока, выходное напряжение которого должно быть выше максимального зарядного напряжения батареи. Подключение осуществляется при отключенном источнике питания от сети, при соблюдении полярности. Различают несколько способов: заряд аккумулятора постоянным током, постоянным напряжением, модифицированный и импульсный.

Заряд аккумулятора постоянным током несколько сложней, чем заряд постоянным напряжением. Сложность заключается в поддержании постоянного тока заряда. Самый простой способ поддержания постоянной силы тока, включение последовательно с заряжаемым аккумулятором переменного реостата, но в этом случае необходим постоянный контроль и ручная корректировка силы тока. Другой способ заключается в подключении к цепи заряда регулятора тока на чаще всего собранных на тиристорах, которые поддерживают постоянный средний ток. Сила зарядного тока определяется в зависимости от ёмкости батареи и должна быть равна при десятичасовом режиме заряда 0,1 от емкости, измеряемой в Ампер/часах и 0,05 при двадцатичасовом режиме заряда. В зависимости от мощности зарядного устройства, которое обеспечивает заряд аккумулятора при постоянной силе тока, к нему можно подключить несколько аккумуляторных батарей. Количество аккумуляторов можно рассчитать по формуле:

Mr. = Iн/Iз
Где Мr – число групп батарей
Iз – сила тока заряда аккумулятора
Iн – номинальный ток выдаваемый зарядным устройством, которое равно: Iн = Рн/Uи.т.
Где Рн – номинальная мощность зарядного устройства
Uи.т. – напряжение сети к которой подкачено зарядное устройство. Способ заряда постоянным током позволяет зарядить аккумуляторную батарею на 100%, что хорошо сказывается на сроке службе и эксплуатационных свойствах батареи. Некоторой сложностью является поддержание постоянного тока. Основным недостатком заряд аккумулятора постоянным током является большое время заряда, значительное газовыделение, особенно в конечный период заряда, постоянный контроль регулировка зарядного тока, повышенный расход электроэнергии, возможность перезаряда аккумуляторной батареи. Для снижения негативных факторов заряда применяют ступенчатый заряд. Для этого используется контрольный заряд, который состоит из двух ступеней имеющих различный уровень зарядного тока. При первой ступени аккумулятор заряжается током равным 0,1 от ёмкости до напряжения 14,4 В для двенадцати вольтовой аккумуляторной батареи и 7,2 В для шести вольтовой. При второй ступени сила тока снижается до 0,05 от ёмкости аккумулятора. Например, если возьмём аккумуляторную батарею 60 А/ч, то первая ступень заряда должна осуществляться силой тока равной 60*0,1 = 6А, а вторая 60*0,05 = 3А.

Время заряда зависит от степени разряженности аккумуляторной батареи и должно продолжаться до прекращения повышения плотности электролита. Если под рукой нет ориометра, то время заряда примерно 10 — 12 часов.

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.

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.

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.

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.

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

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

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

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

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