Циклы зарядки для свинцового аккумулятора

Как правильно заряжать свинцово-кислотный аккумулятор

Данная заметка посвящена вопросу заряда аккумуляторов. И правильному подбору зарядного устройства для стационарных необслуживаемых свинцово-кислотных аккумуляторов.

Сразу должно оговориться, что есть соответствующие ГОСТы, такие, как МЭК 60896, ГОСТ 26881-86, которыми руководствуются специалисты на предприятиях в телекоммуникационных, инженерных компаниях и где все подробно описано: как проводить заряд, какие правила эксплуатации и плановой замены аккумуляторов.

Я же расскажу самые основы для частных покупателей аккумуляторных батарей как правильно их заряжать.

1. Определение режима использования аккумуляторной батареи

Параметры заряда определяются режимом использования аккумуляторной батареи. Вы, наверное, замечали, что в документации на аккумулятор и на самом корпусе аккумулятора всегда указываются константы для двух разных режимов работы.

Буферный режим

Буферный режим (STANDBY USE) – аккумулятор находится в режиме постоянного подзаряда в составе оборудования. Примеры систем с буферным режимом работы АКБ:

• источники бесперебойного питания (ИБП)
• пожарные и охранные системы
• системы аварийного освещения
• лифты

В такое оборудование уже встроена система автоматического подзаряда с оптимально настроенными параметрами. Обычно, ток заряда составляет

10 % от емкости аккумулятора. Например, для аккумулятора ETALON FORS 1207 (12 В 7 Ач) оптимальный ток заряда 0,7 А. Аккумулятор при таком режиме никогда не доводится до состояния глубокого разряда и прослужит максимально долго — при разряде аккумулятора до разумного низкого уровня, устройство отключиться и завершит аварийное питание нагрузки. АКБ ETALON FORS 1207 в таком режиме будет работать до 5 лет.

Циклический режим

Второй режим — циклический (CYCLE USE), наиболее стрессовый для аккумуляторной батареи. Это режим работы аккумуляторов в электромобилях, электролодках, электропогрузчиках и т.д. В этом режиме аккумуляторы используются и в детских электромобилях, электромотоциклах, квадроциклах, самокатах и т.д. При работе в циклическом режиме аккумулятор разряжается, потом ставится на заряд и снова разряжается. Срок службы в таком случае будет определяться не рекомендованным сроком использования, а допустимым количеством циклов заряда-разряда аккумулятора.

Свинцово-кислотные AGM аккумуляторы ETALON FORS имеют циклический ресурс до 250 циклов при разряде 100 %, и до 1200 циклов при разряде 30 %.

Именно в этом режиме актуален вопрос своевременного заряда и правильного хранения.

2. Выбор зарядного устройства для АКБ

Существует много правил и методов заряда аккумулятора, те же ГОСТы в помощь, в том числе одноступенчатые постоянным током, двухступенчатые (сначала постоянное напряжение и затем постоянный ток), комбинированные, с дозарядом и т.д. Но если вы не увлеченный инженер и речь идет о циклическом режиме использования АКБ, лучше всего заряжать аккумуляторы современными зарядными устройствами для AGM аккумуляторов, со встроенным «умным» процессором. Такие ЗУ способны самомтоятельно подбирать опримальные токи заряда и контролируют процесс заряда.

Зарядное устройство подбираем по следующим параметрам:

• подходит для стационарных аккумуляторов
• диапазон заряжаемых емкостей соответствует емкости аккумулятора (оптимальный зарядный ток 10–20 % от емкости аккумулятора. Технический максимум 30 % емкости, но не больше)
• соответствует напряжению аккумулятора (12 В или 6 В)
• наличие в комплекте поставки коннекторов для подключения к АКБ
• наличие встроенных индикаторов состояния заряда
• наличие защиты от короткого замыкания, переполюсовки, перезаряда аккумулятора
• наличие инструкции на русском языке

Примечание 1000 ВА: Подробно мы рассматривали зарядные устройства в нашей статье Как мы выбирали зарядное устройство для продаж через интернет-магазин.

3. Проверка параметров зарядного устройства

Общее правило – ток заряда и напряжение должны соответствовать указанным на корпусе аккумулятора и в техническом описании конкретной модели.

Интервал напряжений заряда в циклическом режиме всегда приводится на лицевой стороне АКБ. Для приведенного на иллюстрации аккумулятора, оно составляет 14,5–15 В. В аккумуляторах 6 В интервал напряжений этого производителя будет 7,25–7,5 В.

При выборе зарядного устройства обязательно обращайте на это внимание!

4. Периодичность заряда АКБ

Когда может возникнуть необходимость в заряде аккумулятора?

1) Перед началом использования. Введение аккумуляторов в работу должно производиться при достижении ими номинальной емкости. Приборов для определения заряда аккумулятора много, в том числе они встроены в зарядные устройства. Если аккумулятор перед началом использования разряжен, его нужно подзарядить.

Важно! Чтобы аккумулятор служил долго, его не рекомендуется разряжать более чем на 80 % номинальной емкости. Глубокий разряд, ниже 1,6 В на элемент, приводит к сульфатации и деградации пластин. Рекомендую не допускать в разряженных 12-вольтных аккумуляторах напряжения ниже 10,5 В.

2) После использования и перед хранением разряженный аккумулятор также нужно зарядить. Нельзя оставлять разряженный аккумулятор надолго, он должен храниться полностью заряженным.

3) Регулярно производить полный заряд аккумулятора в течение срока хранения, не реже 1 раза в 6 месяцев. Не забываем о естественном саморазряде 3 % в месяц! При низких или слишком высоких температурах хранения аккумулятор «садится» еще быстрее. При этом крайне желательно, чтобы за весь период хранения проводилось не более двух таких обслуживающих подзарядов.

5. Не забывайте про температурные условия заряда аккумулятора

• Параметры напряжения в технических условиях указаны для температуры в 20–25 °C.

Если заряжать аккумулятор приходится при другой температуры, то желательно вводить поправку в зарядное напряжение: учет термокомпенсации напряжения повышает срок службы аккумулятора. В бытовых условиях учесть это правило трудно, поэтому, при вожножности, заряд АКБ переносится в помещение с комнатной температурой.

• Не заряжайте принесенные с мороза аккумуляторы, дайте им отогреться в помещении несколько часов. Также нельзя заряжать и слишком нагретые АКБ.
• Практически бесполезно заряжать сильно разряженный аккумулятор — меньше 5 В для 12-тивольтового аккумулятора. При напряжении в 7 В аккуулятор иногда удается «вытянуть», но, в таком случае, не стоит рассчитывать на гарантированное восстановление емкости аккумулятора. Для 6-тивольтовых аккумуляторов приведенные значения, соответственно, делим на два.

Сколько времени нужно заряжать аккумулятор

Время заряда зависит от степени разряженности аккумулятора, напряжения и тока заряда.

Если погрузиться в теорию и расписать, какие параметры нужно учесть, чтобы правильно определить время заряда, то получится вполне качественная диссертация. Которая еще и вызовет ожесточенные споры среди профессионалов.

Поэтому, как было рекомендовано выше, выбирайте зарядное устройство по следующим правилам:

1. Напряжение зарядного устройства должно попадать в интервал напряжения циклического режима, приведенного на лицевой стороне аккумулятора.
2. Ток заряда ЗУ должен попадать в интервал от 10 до 20 % от емкости аккумулятора.
3. Зарядное устройство должно быть автоматическим.

и можете считать, что вне зависимости от разряженности аккумулятора, за ночь он зарядится полностью. При этом, если аккумулятор разряжен не полностью, то автоматическое зарядное устройство дозарядит его и перейдет в режим компенсации саморазряда без вреда для аккумулятора.

Подведем итоги:

• При использовании аккумулятора в буферном режиме, аккумулятор подзаряжается зарядным устройством входящим в состав оборудования.
• При использовании аккумулятора в циклическом режиме, понадобится зарядное устройство, подходящее по параметрам, приведенным в параграфе «Сколько времени нужно заряжать аккумулятор».
• При использовании аккумулятора в циклическом режиме, разумно не разряжать аккумулятор полностью и заряжать его как можно чаще. Это позволит увеличить срок службы аккумулятора.
• При длительном хранении, с интервалом в 6 месяцев. И не более двух раз за время хранения без использования.

Соблюдайте эти условия, и ваш аккумулятор прослужит максимально долго!

С Вами поделился знаниями
Е. Фурсенко, директор компании ETALON.

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