Свинцовый аккумулятор 12в напряжение разряда

Зачем и как правильно разряжать аккумулятор от автомобиля

При обслуживании АКБ чаще всего речь заходит именно о зарядке автомобильного источника питания, главной задачей которого является подача пускового тока на стартер для проворачивания коленчатого вала и последующего пуска двигателя.

Намного реже возникает необходимость намеренно посадить АКБ. Обычно, наоборот, автовладельцы делают всё возможное, чтобы аккумулятор не разрядился.

Но бывают и такие ситуации, когда разрядка всё же нужно. Необходимо понять, когда это необходимо и как правильно выполнить подобную процедуру.

Зачем это нужно

Если не вдаваться в подробности, может показаться, что разрядить АКБ предельно просто. Но это ошибочное мнение.

На практике процесс требует очень строгого контроля. Нельзя допускать, чтобы напряжение опускалось ниже критической отметки. Если не контролировать процесс и позволить батарее разряжаться и дальше, последствия будут крайне неприятными. Батарея потеряет заметную часть своей ёмкости, либо её вовсе придётся менять.

Самыми чувствительными к полному разряду считаются кальциевые АКБ.

Но это не означает, что все остальные виды аккумуляторов можно подвергать таким испытаниям.

Есть 2 основные ситуации, когда может возникнуть необходимость в разрядке.

1. Тренировка АКБ. Это циклы заряда-разряда. Тренировка проводится с целью восстановить характеристики аккумулятора. Тренировку рекомендуется выполнять ежегодно после того, как АКБ прослужила 1–2 года. И лучше это делать перед похолоданиями.
2. Проверка ёмкости. Ёмкость, указанная на корпусе, с течением времени не соответствует действительности. Чтобы узнать реальные значения, АКБ заряжают, а потом полностью разряжают, засекая время. Это позволяет понять, в каком действительно состоянии находится аккумулятор.

Столкнувшись с одной из таких ситуаций, узнать алгоритм разряда АКБ просто необходимо.

Ток разряда

Чтобы не навредить АКБ, нужно выбрать подходящий ток разряда для забора напряжения у аккумулятора от вашего автомобиля.

Оптимальным значением считается 5 А.

Если использовать ток большей величины, это негативно отразится на состоянии и долговечности свинцовых пластин внутри АКБ.

Специалисты дают рекомендации касательно того, как правильно разрядить нуждающийся в восстановлении или проверке ёмкости автомобильный аккумулятор.

Для этого проверяется напряжение на выводах с использованием мультиметра. Определившись с тем, каким током вы будете разряжать свой автомобильный аккумулятор, делайте повторные замеры с интервалом около 3–4 часов. Важно контролировать показатели, чтобы вольтаж не упал ниже отметки 10,5 В, иначе это будет состояние глубокого разряда, вывести из которого батарею очень сложно.

Как только вольтметр покажет на выводах 11 В, контрольные проверки напряжения проводите уже с интервалом 15 минут. Пределом разряда считается 10,5–10,9 В. После этого разряд прекращается.

Несложно понять, как разрядом определяется ёмкость. Для этого нужно взять батарею и подключить к ней разрядный ток номиналом 5 А. Если АКБ имеет заводскую ёмкость 60 Ач, но 10,5 В появились уже через 6 часов, то здесь реальную ёмкость можно рассчитать, умножив разрядный ток на затраченное время. В рассматриваемом примере это 30 Ач. То есть из заводских 60 Ач осталось всего 50%. Это указывает на плачевное состояние аккумулятора.

Чем нагрузить АКБ

Вы примерно уже знаете, как можно разрядить аккумулятор от автомобиля. Но ведь эти 5 А следует как-то подать, чтобы АКБ постепенно теряла свой полный заряд.

Если автомобилист размышляет над тем, как быстро и безопасно разрядить свой аккумулятор от автомобиля, ему на помощь придёт обычная лампочка. Выбирать её лучше в соответствии с ёмкостью АКБ. К примеру, для батарей ёмкостью 60 Ач подойдёт лампа на 60 Вт.

Есть также вариант с применением реостата, способным выдерживать от 5 Ампер и более. Но это сложная схема, где реостат соединяется с амперметром по последовательной схеме. Вольтметр соединяется параллельно с контактами источника питания. Перемещая ручку от реостата, выбирайте нужный ток и следите за напряжением. Разряда можно добиться в среднем за 6–10 часов.

Другой вариант предусматривает применение вольтметра. Его нужно просто соединить с АКБ и по шкале или экрану вольтметра наблюдать за постепенным снижением параметров. Минус способа в том, что на него уходит много времени.

Самым надёжным специалисты считают разряд с помощью многофункциональных ЗУ. Они дают возможность забрать заряд у батареи любого типа. Причём процесс протекает в автоматическом режиме. От пользователя требуется задать лишь ток и напряжение. Этим же устройством потом легко зарядить АКБ.

Чтобы ускорить процесс разряда, к схеме подключается нагрузка. Учтите, при ускоренном методе ресурс аккумулятора будет сокращаться. Лучше не спешить.

Отдельно стоит рассмотреть ещё 2 способа разряда.

1. Без снятия с машины. Выполнить разряд батареи без её снятия с автомобиля очень просто. Особенно если на приборной панели машины присутствует вольтметр. Смысл в том, чтобы выключить мотор, включить какой-то потребитель вроде печки, фар и пр. Параллельно следите за падением напряжения. Опять же, через вольтметр или мультиметр. Когда параметры упадут до 10,9 В, остановите процесс.
2. Применение подручных средств. Либо же задействуйте разряд подручными средствами, если процедура выполняется вне автомобиля. Оптимальным выбором станет автомобильная лампа примерно на 60–65 Вт. Убедитесь, что плотность электролита составляет от 1,27 до 1,29 г/см³. Далее соедините лампу параллельно с контактами АКБ и сюда же подключите выводы мультиметра в режиме измерения напряжения. Предел измерений должен быть 20 В. Ждите, пока значения упадут до 10,9 В.

Поскольку при работе лампочка будет греться, для предотвращения возгораний её следует положить на негорючую термостойкую подставку.

Какой из этих методов выбрать, решайте сами. Каждый из них эффективный и занимает разное количество времени.

Как определить полный разряд

Также автомобилистов закономерно интересует, до сколько вольт им можно будет разряжать автомобильные аккумуляторы, чтобы избежать серьёзных последствий для их ресурса, долговечности.

Разряд не должен составлять более 10,3–10,9 В.

Чем ближе параметры будут к критической отметке, тем выше вероятность спровоцировать более серьёзные последствия. Вот почему разрядка требует строгого контроля.

Здесь есть 2 способа определить параметры.

1. По напряжению. Понимая, до какого напряжения действительно можно разряжать проблемный аккумулятор своего автомобиля, тщательно его контролируйте. Сделать это проще всего по напряжению на контактах. Для этого потребуется взять мультиметр или вольтметр, соединить щупы с выводами АКБ, соблюдая полярность, и сделать замеры. Если на приборе видны цифры от 10,3 до 10,9 В, разряд следует останавливать.
2. По плотности. Актуально, если аккумулятор обслуживаемого типа. Полностью заряженная АКБ имеет плотность около 1,27 г/см³. Если же ареометр покажет 1,11–1,13 г/см³, это укажет вам на полный разряд.

Какой из методов выбрать, решайте сами. Объективно более правильным и точным будет первый вариант.

Не забывайте о том, до сколько вольт в действительности можно и по инструкциям разрешается разряжать свой автомобильный аккумулятор. Перешагнув пороговые отметки, вы столкнётесь с порой необратимыми процессами.

При сильном разряде усиливаются процессы сульфатации, что загрязняет свинцовые пластины. Они покрываются плотным налётом, от чего падает ёмкость.

Процесс десульфатации провести можно. Но он сложный, требует временных затрат. Плюс не всегда АКБ подлежит восстановлению после сильной сульфатации.

Когда переходить к зарядке

Определившись с тем, как и до сколько вольт можно будет разряжать автомобильный аккумулятор, стоит также рассказать про следующую зарядку АКБ.

Зарядку начинают тогда, когда разряд достиг нужных значений. Продолжать оставлять АКБ под нагрузкой ни в коем случае нельзя. Как и просто держать батарею на хранении.

Как только аккумулятор разрядили до требуемых параметров, сразу же ставьте АКБ на зарядное устройство. Заряжать её можно постоянным током или постоянным напряжением. Есть и ускоренный метод подзарядки, необходимый для тех ситуаций, когда нужно максимально быстро вернуть аккумулятор в машину и запустить двигатель.

Процедуру разряда нельзя назвать сложной. И в некоторых ситуациях она действительно становится необходимостью.

Самым правильным и безопасным решением будет применить многофункциональное зарядное устройство. Оно поможет в разряде и последующей обратной зарядке. Если подобного девайса в вашем распоряжении не оказалось, воспользуйтесь альтернативными методами. Учтите лишь, что каждый этап придётся строго контролировать.

Источник

Применение и эксплуатация кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов

Автор: Журавлев О. В.

В статье рассмотрены вопросы применения и эксплуатации кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторных батарей, наиболее широко используемых для резервирования аппаратуры охранно-пожарной сигнализации (ОПС)

Появившиеся на российском рынке в начале 90-х годов кислотно-свинцовые герметичные аккумуляторные батареи (далее — аккумуляторы), предназначенные для использования в качестве источников постоянного тока для электропитания или резервирования аппаратуры ОПС, связи и видеонаблюдения, в короткий срок завоевали популярность у пользователей и разработчиков. Наиболее широкое применение получили аккумуляторы, производимые фирмами: «Power Sonic», «CSB», «Fiamm», «Sonnenschein», «Cobe», «Yuasa», «Panasonic», «Vision».

Аккумуляторы такого типа имеют следующие достоинства:

• герметичность, отсутствие вредных выбросов в атмосферу;
• не требуются замена электролита и доливка воды;
• возможность эксплуатации в любом положении;
• не вызывает коррозии аппаратуры ОПС;
• устойчивость без повреждений к глубокому разряду;
• малый саморазряд (менее 0,1%) от номинальной ёмкости в сутки при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
• сохранение работоспособности при более чем 1000 циклов 30% разряда и свыше 200 циклов полного разряда;
• возможность складирования в заряженном состоянии без подзаряда в течение двух лет при температуре окружающей среды плюс 20 °С;
• возможность быстрого восстановления ёмкости (до 70% за два часа) при заряде полностью разряженного аккумулятора;
• простота заряда;
• при обращении с изделиями не требуется соблюдение каких-либо мер предосторожности (так как электролит находится в виде геля, отсутствует утечка кислоты при повреждении корпуса).

Одной из основных характеристик является ёмкость аккумулятора С (произведение тока разряда А на время разряда ч). Номинальная ёмкость (значение указано на батарее) равна ёмкости, которую отдает аккумулятор при 20-часовом разряде до напряжения 1,75 В на каждой ячейке. Для 12-вольтового аккумулятора, содержащего шесть ячеек, это напряжение равно 10,5 В. Например, аккумулятор с номинальной ёмкостью 7 Ач обеспечивает работу в течение 20 ч при токе разряда 0,35 А. При расчете времени работы аккумулятора при токе разряда, отличном от 20-часового, реальная ёмкость его будет отличаться от номинальной. Так, при более 20-часовом токе разряда реальная ёмкость аккумулятора будет меньше номинальной (рисунок 1).

Ёмкость аккумулятора также зависит от температуры окружающей среды (рисунок 2).
Все фирмы-производители выпускают аккумуляторы двух номиналов: 6 и 12 В с номинальной ёмкостью 1,2 … 65,0 А*ч.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРОВ

При эксплуатации аккумуляторов необходимо соблюдать требования, предъявляемые к их разряду, заряду и хранению.

1. Разряд аккумулятора

При разряде аккумулятора температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах от минус 20 (для некоторых типов аккумуляторов от минус 30 °С) до плюс 50 °С. Такой широкий температурный диапазон позволяет устанавливать аккумуляторы в неотапливаемых помещениях без дополнительного подогрева.
Не рекомендуется подвергать аккумулятор «глубокому» разряду, так как это может привести к его порче. В таблице 1 приведены значения допустимого напряжения разряда для различных значений тока разряда.

Ток разряда, А	Допустимое напряжение разряда, В/элемент
0,2 С и менее	1,75
От 0,2 до 0,5	1,70
От 0,5 до 1,0	1,55
От 1,0 и более	1,30

Аккумулятор после разряда следует немедленно зарядить. Это особенно касается аккумулятора, который был подвергнут «глубокому» разряду. Если аккумулятор в течение длительного периода времени находится в разряженном состоянии, то возможна ситуация, при которой восстановить полностью его ёмкость будет невозможно.

Некоторые разработчики источников питания со встроенным аккумулятором устанавливают напряжение отключения батареи при ее разряде предельно низким (9,5…10,0 В), пытаясь увеличить время работы в резерве. На самом деле увеличение продолжительности ее работы в этом случае незначительно. Например, остаточная ёмкость батареи при ее разряде током 0,05 С до 11 В составляет 10% от номинальной, а при разряде большим током это значение уменьшается.

2. Соединение нескольких аккумуляторов

Для получения номиналов напряжений свыше 12 В (например, 24 В), используемых для резервирования приемно-контрольных приборов и извещателей для открытых площадок, допускается последовательное соединение нескольких аккумуляторов. При этом следует соблюдать следующие правила:

• Необходимо использовать одинаковый тип аккумуляторов, производимых одной фирмой-изготовителем.
• Не рекомендуется соединять аккумуляторы с разницей даты времени изготовления больше чем 1 месяц.
• Необходимо поддерживать разницу температур между аккумуляторами в пределах 3 °С.
• Рекомендуется соблюдать необходимое расстояние (10 мм) между батареями.

3. Хранение

Допускается хранить аккумуляторы при температуре окружающей среды от минус 20 до плюс 40 °С.

Аккумуляторы, поставляемые фирмами-изготовителями в полностью заряженном состоянии, имеют достаточно малый ток саморазряда, однако при длительном хранении или использовании циклического режима заряда возможно уменьшение их емкости (рисунок 3). Во время хранения аккумуляторов рекомендуется перезаряжать их не реже 1 раза в 6 месяцев.

4. Заряд аккумулятора

Заряд аккумулятора можно осуществлять при температуре окружающей среды от 0 до плюс 40 °С.
При заряде аккумулятора нельзя помещать его в герметично закрытую емкость, так как возможно выделение газов (при заряде большим током).

ВЫБОР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА

Необходимость правильного выбора зарядного устройства продиктована тем, что чрезмерный заряд будет не только уменьшать количество электролита, а приведет к быстрому выходу из строя элементов аккумулятора. В то же время уменьшение тока заряда приводит к увеличению продолжительности заряда. Это не всегда желательно, особенно при резервировании аппаратуры ОПС на объектах, где часто происходят отключения электроэнергии,
Срок службы аккумулятора существенно зависит от методов заряда и температуры окружающей среды (рисунки 4, 5, 6).

Буферный режим заряда

При буферном режиме заряда аккумулятор всегда подключен к источнику постоянного тока. В начале заряда источник работает как ограничитель тока, в конце (когда напряжение на батарее достигает необходимого значения) — начинает работать как ограничитель напряжения. С этого момента ток заряда начинает падать и достигает величины, компенсирующей саморазряд аккумулятора.

Циклический режим заряда

При циклическом режиме заряда производится заряд аккумулятора, затем он отключается от зарядного устройства. Следующий цикл заряда осуществляется только после разряда аккумулятора или через определенное время для компенсации саморазряда. Характеристики заряда аккумулятора приведены в таблице 2.

Характеристики	Тип заряда, режим
	Буферный	Циклический
Напряжение, В/ячейка	2,25…2,30	2,40…2,45
Начальный ток заряда, А	1/4 С, не более	1/4 С, не более
Минимальное время заряда, ч	24	10
Температурный коэффициент	-3 мВ/ С/ ячейка	-5 мВ/ С/ ячейка
Температура окружающей среды, ° С	от 0 до +40

Примечание — Температурный коэффициент не следует принимать во внимание, если заряд протекает при температуре окружающей среды 10…30° С.

На рисунке 6 показано количество циклов разряда, которым можно подвергнуть аккумулятор в зависимости от глубины разряда.

Ускоренный заряд аккумулятора

Допускается проведение ускоренного заряда аккумулятора (только для циклического режима заряда). Для данного режима характерно наличие цепей температурной компенсации и встроенных температурных защитных устройств, так как при протекании большого тока заряда возможен разогрев аккумулятора. Характеристики ускоренного заряда аккумулятора приведены в таблице 3.

Характеристики	Значения
Начальный ток заряда, А	1,0…1,5 С
Напряжение, В	2,45…2,50 В/ячейка при 20° С
Время заряда (от 50% разряженного значения до полного заряда аккумулятора), ч	1…3
Температурный коэффициент	-5 мВ/ С/ ячейка
Температура окружающей среды, ° С	от 0 до плюс 30

Примечание — следует использовать таймер, чтобы предотвратить заряд аккумулятора.

Для аккумуляторов, имеющих ёмкость более чем 10 Ач, начальный ток не должен превышать 1C.
Срок службы кислотно-свинцовых герметичных аккумуляторов может составлять 4…6 лет (при соблюдении требований, предъявляемых к заряду, хранению и эксплуатации аккумуляторов). При этом в течение указанного срока их эксплуатации никакого дополнительного обслуживания не требуется.

* Все рисунки и технические характеристики, использованные в данной статье, приведены из документации для аккумуляторов фирмы «Fiamm», а также полностью соответствуют техническим характеристикам параметров аккумуляторов, производимых фирмами «Cobe» и «Yuasa».

Источник