Минимальный ток разряда аккумулятора

Что нужно знать о правильном разряде аккумулятора на автомобиле

• 1 Зачем это нужно
• 2 Ток разряда
• 3 Что применяют как нагрузку
• 4 Разрядка без снятия АКБ
• 5 Разрядка со снятием
• 6 Что указывает на полный разряд
• 7 Когда начинать зарядку

Некоторым может показаться странным даже сама формулировка вопроса, ведь АКБ требуется заряжать, а не разряжать для их работоспособности. В теории да. Но иногда нужна и разрядка. В основном это происходит при восстановлении батареи.

Процедура имеет ряд особенностей и важных моментов. Нужен тщательный контроль и предельное внимание на каждом этапе. Если допустить ошибку, будет потеряна вся ёмкость АКБ, и восстановить её уже не получится. Особенно чувствительными к разряду считаются кальциевые аккумуляторы.

Зачем это нужно

Разряжают АКБ по 2 основным причинам.

• Определение ёмкости. Сначала батарею на 100% заряжают, после чего начинается разрядка с контролем времени. Как результат, можно увидеть реальное состояние устройства. Это даёт основания для размышлений о том, пора менять АКБ или нет.
• Тренировочный цикл. Это цикл заряда-разряда. Его часто проводят автовладельцы. Причём делают это перед заморозками, каждый год. Такая тренировка позволяет увеличить ресурс и продлить срок службы питающего устройства на машине.

Исходя из конкретных обстоятельств, автовладелец решит, нужно ему разряжать свою АКБ или в этом нет потребности.

Ток разряда

Немаловажно то, какой ток разряда можно использовать при обслуживании аккумулятора своего автомобиля.

Многолетние опыты показали, что оптимальным током разряда является 5 А. Использовать более сильный ток нельзя. Иначе могут пострадать пластины внутри батареи.

Нужно знать не только то, каким током лучше разряжать постепенно автомобильный аккумулятор, но и как это делать.

Сначала определяется текущее напряжение на клеммах устройства. Далее тест выполняется с интервалом в 4 часа. Когда вольтаж снижается до 11 В, контрольные замеры проводятся 4 раза в час. Если значения составляют 10,5-10,9 В, то разрядку нужно прекратить.

Перед тем как правильно разрядить свой обслуживаемый автомобильный аккумулятор, не лишним будет узнать про определение ёмкость с помощью разряда.

Для этого нужна батарея, устройство для разрядки, и часы. Условно, если батарея с завода имела ёмкость 60 Ач, её разряжали током в 5 А и время разрядки составило 6 часов, то реальная ёмкость составит 30 Ач. Ток разряда умножается на время, за которое АКБ разрядилась. И так определяется ёмкость.

Что применяют как нагрузку

Примерно о том, как можно разрядить аккумулятор своего автомобиля, вы уже знаете. Но этого недостаточно.

Ещё один вопрос касается выбора устройства, которое будет разряжать источник питания. Здесь возможно несколько вариантов.

• Автомобильные лампы. Рекомендуется брать лампочку на 60 Вт, не меньше.
• Реостат. Должен держать не меньше 5 А. Он подключается в цепь с амперметром. Используется последовательное соединение. Вольтметр соединяется параллельно контактам АКБ. Перемещая ручку реостата, устанавливается нужный так. Параллельно следите за параметрами напряжения. Время разрядки зависит от ёмкости АКБ, типа и состояния. В среднем от 5 до 10 часов.
• Вольтметр. Устройство подключается к аккумулятору. И остаётся лишь наблюдать, как постепенно падает напряжение. Но метод очень длительный по времени. Поэтому используется редко.
• Зарядное устройство. Надёжный, простой и эффективный метод. Многофункциональными зарядками разряжают батареи любого типа. Процесс автоматический. Нужно лишь изначально задать параметры напряжения и тока. Отключение разрядки также происходит в автоматическом режиме.

Многих интересует, как быстро и безопасно можно разрядить аккумулятор, питающий сеть автомобиля. Ничего сложного нет, достаточно подключить более серьёзную нагрузку, но от этого снижается срок службы батареи.

Поэтому приходится выбирать между медленной разрядкой, но увеличением ресурса и быстрым разрядом с негативным влиянием на эксплуатационный срок АКБ.

Разрядка без снятия АКБ

Чтобы специально снизить заряд АКБ, не обязательно снимать устройство с автомобиля. Его можно оставить в подключённом состоянии под капотом машины.

На некоторых автомобилях на приборной панели имеется вольтметр. Если его нет, не страшно. Устройство достаточно подключить к батарее, соблюдая полярность.

Простой, но эффективный и сравнительно быстрый способ. Для этого нужно:

• убедиться в наличии вольтметра при приборной панели, либо подготовить отдельный измерительный прибор;
• заглушить двигатель;
• подключить вольметр;
• включить энергопотребители, работающие от аккумуляторной батареи;
• по измерительному прибору следить за падением показателей;
• при достижении отметки ниже 10,9 В прекратить разряд.

Чем больше потребителей будет одновременно работать, тем быстрее удастся достичь нужной степени разряда. Поэтому включать можно фары, обогреватели стекла и сидений, печку в салоне и пр.

Разрядка со снятием

Если аккумулятор был демонтирован с машины и его нужно разрядить, то тут проще всего воспользоваться автомобильной лампой на 60-65 Вт. Она как раз и даёт разрядный ток около 5 А.

Перед разрядкой рекомендуется сделать замеры плотности электролита. Возможно лишь для обслуживаемых АКБ. Нормой считается плотность от 1,27 до 1,29 г/см 3 .

Лампа подключается к контактам АКБ параллельно. Сюда же крепятся щупы от мультиметра. Последний включается в режиме напряжения. Верхний предел должен быть 20 В.

Контроль процесса идёт по той же схеме, что и в предыдущем случае. При достижении нужных значений процесс прекращается.

Что указывает на полный разряд

При разряде важно своевременно остановиться, а не продолжить снижать ресурс питающего устройства.

Есть разные мнения касательно того, до какого напряжения в действительности можно смело разряжать аккумулятор от легкового автомобиля.

Одни уверены, что делать это можно до 9 В. Якобы после этого батарея легко заряжается и восстанавливается.

Но это не так. Не стоит даже спрашивать, можно ли полностью в ноль разряжать аккумулятор от автомобиля. Нет, делать этого нельзя. Батарея попросту не зарядится. Она окончательно выйдет из строя и будет пригодна только для сдачи на цветной металл и утилизации.

Тогда логично спросить, до скольки вольт на практике разрешается безопасно разряжать любой автомобильный аккумулятор. Делать это можно до 10,3-10,9 В. Не ниже.

Определить разряд реально 2 способами.

• По напряжению. Измерительный прибор подключается к клеммам источника питания, и делаются замеры. Желательно, чтобы ниже 10,3 показатели не падали.
• По плотности электролита. Более сложный метод. Подходит только для обслуживаемых батарей, а также для тех, у кого есть ареометр. Это специальный прибор, измеряющий плотность. Если нормой считается 1,27 г/см 3 , то при разряженной батареи она падает до 1,11-1,13 единиц.

Теперь вы знаете, до скольки вольт в действительно можно разряжать любой автомобильный аккумулятор, использующий пластины на основе свинца, а также электролит для АКБ из смеси воды и серной кислоты.

Есть ещё важный момент. Он касается зарядки батареи после её разряда.

Когда начинать зарядку

После разрядки, вне зависимости от причин проведения такой процедуры, АКБ следует в кротчайшие сроки подключить к зарядному устройству. И речь идёт о часах и даже минутах. Оставлять батарею в разряженном состоянии даже на несколько дней категорически не рекомендуется.

Длительное нахождение в состоянии глубокого разряда ведёт к тому, что внутри возникают необратимые физико-химические процессы. Начинают разрушаться пластины. Ёмкость теряется полностью, и восстановить её никак не получится.

Поэтому зарядка начинается сразу после достижения минимального допустимого напряжения, либо плотности. Зависит от того, по каким показателям ориентируется автомобилист.

Заряжать рекомендуется в обычном режиме. Ток заряда составляет 10% от номинальной, то есть заводской ёмкости. То есть при 60 Ач выбирается ток в 6 Ампер.

На современных зарядных устройствах всё просто. Достаточно выставить параметры, и оборудование всё сделает самостоятельно, даже остановит процесс заряда, когда будут достигнуты нужные значения.

В обычных трансформаторных зарядных устройствах всё нужно делать и контролировать вручную. Процесс выглядит примерно так:

• выберите нужный ток заряда в соответствии с ёмкостью батареи;
• соедините АКБ с ЗУ, соблюдая полярность;
• открутите пробки на батарее, если это обслуживаемый тип;
• подключите зарядку к сети;
• когда в электролите появятся пузырьки, отключите ЗУ на 30 минут и дайте АКБ остыть;
• снова подключите, но ток уменьшите в 10 раз;
• если будет кипеть, сделайте ещё один перерыв;
• когда закипание начнёт происходить буквально сразу после включения ЗУ, прекращайте процедуру.

Не стоит делать замеры сразу после выключения. Дайте АКБ постоять несколько часов. После этого измерьте показатели плотности электролита, а также напряжения на клеммах. В норме они должны быть 12,7 В и 1,27 г/см 3 соответственно.

Разряжать аккумуляторы не сложно. Но здесь есть свои нюансы. Оптимально использовать многофункциональное ЗУ. Оно даёт возможность разрядить, а затем восполнить зарядку батареи.

Приходилось ли вам разряжать АКБ? С чем была связана необходимость? Какой метод разрядки использовали? Оправдал ли результат эти действия?

Ждём ваших ответов в комментариях.

Подпишитесь, оставьте отзыв и задайте свой вопрос!

Источник

Подробно о характеристиках и видах автомобильных аккумуляторов

В какой-то момент автолюбители сталкиваются с проблемой выбора автомобильного аккумулятора. Те, кто совсем не понимает в аккумуляторах, идут несколькими путями. Некоторые просто покупают точно такую модель, другие обращаются за помощью к знающим друзьям. Есть и те, кто консультируется в сервисах технического обслуживания и автомобильных магазинах. В этом материале мы попытаемся объяснить основные характеристики автомобильных аккумуляторов и разберём основную терминологию.

Назначение аккумуляторных батарей и основные типы

Автомобильный аккумулятор обеспечивает питание различных потребителей в автомобиле в тот момент, когда двигатель заглушён или работает с малой частотой вращения коленчатого вала (холостой ход). При работе мотора на высокой частоте вращения питание потребителей идёт от генератора. Аккумулятор также вступает в дело, когда генератор не справляется с нагрузкой.

Среди свинцово-кислотных аккумуляторов можно выделить класс гелевых батарей, обладающих более продвинутыми характеристиками по сравнению с жидким электролитом. Кислота в них находится в гелеобразном состоянии. Подробнее о том, что такое аккумуляторная кислота, читайте в материале по ссылке. Есть и другие модификации кислотных батарей. В основном различия в них сводятся к добавлению разных легирующих элементов в свинцовые пластины. Это может быть кальций, серебро. Кстати, в пластины большинства стандартных аккумуляторов добавляется сурьма. В результате увеличивается стойкость пластин к нагреву и охлаждению.

Большинство легирующих добавок увеличивают стойкость пластин к коррозии и сульфатации, но имеют и свои недостатки.

Есть ещё аккумуляторы, которые выполняются по технологии «никель-металлогидрид», а также литиевые батареи. Последние, в свою очередь, подразделяются на ионные, фосфатные и полимерные. Никель-металлогидридные и литиевые аккумуляторы имеют специфические характеристики и используются в автомобилях с гибридными двигателями. Такие АКБ не могут работать в сети питания стандартного авто.

Автомобильные аккумуляторы можно классифицировать по такой характеристике, как напряжение. Вы можете посмотреть эту классификацию в таблице ниже.

Номинальное напряжение, В	Вид транспортного средства
6	мопеды, квадроциклы, скутеры и т.п.
12	легковые автомобили, мотоциклы
24	грузовые автомобили, спецтехника
Номинальное напряжение, В	Вид транспортного средства

• Ёмкость;
• Ток холодной прокрутки;
• Электродвижущая сила (ЭДС);
• Внутреннее сопротивление и напряжение;
• Полярность;
• Степень заряженности;
• Особенности конструкции: масса, типоразмер;
• Срок эксплуатации;
• Срок хранения;
• Саморазряд.

Теперь пройдёмся по ним подробнее.
Вернуться к содержанию

Ёмкость

Ёмкость аккумулятора – это характеристика, показывающая количество электричества, которое он отдаёт, разряжаясь до минимально допустимого напряжения. Измеряется ёмкость в Ампер-часах (А-ч). Подробно о том, что такое ампер-час, читайте по ссылке. Номинальную ёмкость автомобильного аккумулятора проверяют следующим образом. Ведётся разрядка аккумулятора до напряжения 10,5 вольта силой тока, составляющей 0,05 от указанной ёмкости АКБ, в течение 20 часов. Температура электролита при этом должна находиться в интервале 18–27 градусов Цельсия.

Формула расчета тока разряда аккумулятора

Если вы будете таким способом проверять ёмкость нового аккумулятора, будьте готовы к тому, что время разряда сначала будет меньше. Такую характеристику, как ёмкость, аккумулятор набирает после трёх – пяти циклов заряда – разряда.

Для определения ёмкости аккумуляторной батареи можно использовать такой прибор, как нагрузочная вилка. В состав этого устройства входят вольтметр, нагрузочное сопротивление, контактные клеммы (площадки), корпус, рукоятка. Нагрузочное сопротивление выбирается так, чтобы ток был равен:

Формула расчета ёмкости аккумулятора

Ёмкость аккумулятора зависит от многих параметров. Это:

• Количество пластин и их конструкция;
• Температура;
• Сила разрядного тока и режим разряда;
• Изношенность.

И это неполный перечень характеристик. Ёмкость – это единственный параметр автомобильного аккумулятора, который наиболее полно характеризует его состояние. Чтобы продлить срок службы свинцово-кислотной батареи, лучше всего использовать небольшую часть от её ёмкости до процесса зарядки. При глубоких разрядах срок службы аккумулятора автомобиля значительно сокращается.

В таблице ниже можно посмотреть таблицу примерного соответствия ёмкости аккумулятора типу транспортного средства (объёму двигателя).

Ёмкость аккумулятора, А-ч	Транспортное средство	Объем двигателя, л
55	легковые автомобили	1 — 1,6
60	легковые автомобили	1,3 — 1,9
66	легковые автомобили (кроссоверы, внедорожники)	1,4 — 2,3
77	грузовые автомобили малой грузоподъемности	1,6 — 3,2
90	грузовые автомобили средней грузоподъемности	1,9 — 4,5
140	грузовые автомобили	3,8 — 10,9
190	спецтехника (экскаваторы, бульдозеры)	7,2 — 12
200	грузовые автомобили (фуры, автопоезда)	7,5 — 17
Ёмкость аккумулятора, А-ч	Транспортное средство	Объем двигателя, л

Ток холодной прокрутки

Этот параметр, который ещё называется пусковым током, указывается на батарее рядом со значением ёмкости. Подробнее о маркировке автомобильных аккумуляторов. Ток холодной прокрутки определяется следующим образом.

Аккумуляторная батарея охлаждается до – 18 градусов Цельсия и разряжается пусковым током в течение 30 секунд. По ГОСТу напряжение после этого должно составить не менее 8,4 вольта. А после 150 секунд разряда не менее 6 В. При постоянном токе разряда ёмкость можно вычислить по следующей формуле.

Формула для расчета стартерного тока

Электродвижущая сила (ЭДС)

Электродвижущая сила батареи – это характеристика, которая показывает напряжение на клеммах аккумулятора без внешней нагрузки и утечек. Величина измеряется вольтметром или мультиметром. На ЭДС оказывают влияние два параметра: плотность электролита и его температура. Электродвижущая сила увеличивается с ростом плотности электролита.

При температуре 18 градусов Цельсия и плотности 1,27 грамма на сантиметр кубический ЭДС одной банки составляет 2,12 В. У аккумуляторной батареи из 6 банок ЭДС будет 12,7 В.
Ниже приведена зависимость величины ЭДС от плотности электролита, выведенная эмпирическим (опытным путём). Она работает для плотности в интервале 1,05–1,3 гр/см. куб.

Эмпирическая формула расчета ЭДС в зависимости от плотности электролита

В отличие от ёмкости, по величине электродвижущей силы нельзя достоверно судить о состоянии аккумулятора. ЭДС позволяет найти критичные неисправности АКБ, к примеру, замыкание пластин. Подробнее о напряжении аккумулятора автомобиля читайте в материале по ссылке.
Вернуться к содержанию

Внутреннее сопротивление

Этот параметр автомобильного аккумулятора включает в себя сопротивление пластин, электролита, сепараторов, крепёжных элементов и т. п. Внутреннее сопротивление понижается при увеличении ёмкости АКБ. Оно увеличивается при понижении температуры и уменьшении заряда аккумулятора. Ниже можно посмотреть формулу зависимости напряжения и ЭДС в процессе заряда-разряда.

Зависимость напряжения и ЭДС при зарядке аккумулятора

Зависимость напряжения и ЭДС при разряде аккумулятора

Ниже можно посмотреть зависимость напряжения АКБ от степени зарядки.

Формула зависимости напряжения от степени заряженности аккумулятора

Генератор на легковом автомобиле вырабатывает напряжение 14–14,5 В. Достаточное для зарядки напряжение он выдаёт при оборотах коленчатого вала в районе 2 тысяч в минуту.

Получается, что зарядка происходит только в момент разгона в городе и при движении на большой скорости по загородной трассе. Для полного заряда требуется около 12 часов в таком режиме.

Напряжение, вырабатываемое генератором, увеличивать нельзя, поскольку при 14,5 вольт начинается процесс электролиза воды на кислород и водород. Из-за такой специфики работы аккумуляторная батарея находится в состоянии неполной зарядки.

На изображении ниже можно посмотреть вольт – амперные характеристики АКБ в процессе разрядки стартерным током, то есть потребляемым стартером в момент запуска двигателя автомобиля.

Вольт – амперные характеристики аккумуляторной батареи

Степень заряженности

На степень заряженности АКБ оказывает влияние большое количество параметров и её точное значение определить довольно сложно. Это позволяют сделать только дорогие зарядные устройства со сложной электроникой. Но при эксплуатации АКБ вам вполне хватит оценочных значений. Степень заряженности аккумулятора можно узнать по напряжению и плотности электролита (для свинцово-кислотных АКБ соответствующего типа).

Напряжение полностью заряженной аккумуляторной батареи с жидким электролитом составляет около 12,7 В. Для гелевых аккумуляторов это значение находится в интервале от 13 до 13,4 В.

Ниже можно посмотреть таблицу плотности электролита и взаимосвязь с ней характеристик аккумулятора.

Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1,11	11,7	8,4		-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60
Плотность электролита, г/см. куб. (+15 гр. Цельсия)	Напряжение, В (в отсутствии нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия

Вернуться к содержанию

Особенности конструкции: масса, типоразмер

Масса большинства аккумуляторов для легковых автомобилей лежит в интервале от 14 до 20 килограмм. Масса практически всегда указывается на этикетке с прочими характеристиками автомобильных аккумуляторов. Возможно, вам пригодится таблица веса аккумуляторов.

С типоразмером ситуация несколько сложнее. Сейчас в продаже можно встретить различные исполнения батарей. Но практически все можно отнести к одному из следующих типоразмеров:

• Европейский. Европейский тип – корпус высотой 190 миллиметров и клеммы, расположенные в углублениях корпуса;
• Азиатский. Азиатский тип – корпус высотой от 220 до 225 миллиметров и клеммы, выступающие за габариты корпуса АКБ;
• Американский. Американский тип – боковое расположение клемм. На отечественном рынке встречается редко.

По технологическому исполнению аккумуляторы делятся на:

• Необслуживаемые. Этот тип аккумуляторов стали выпускать около 30 лет назад. Они имеют более высокий пусковой ток и длительное время эксплуатации, чем у обслуживаемых АКБ. Чувствительны к напряжению в сети и не требуют обслуживания;
• Мало обслуживаемые. Большинство батарей на современном рынке являются мало обслуживаемыми. Они имеют оптимальное соотношение цена / эксплуатационные характеристики. Требуют периодического обслуживания;
• Обслуживаемые. Это полностью обслуживаемые аккумуляторные батареи, в которых можно заменить банки. Требуют регулярного обслуживания. На данный момент уже не продаются.

Если вы подбираете новую АКБ, то можете прочитать обзорную статью про аккумулятор Титан.
Вернуться к содержанию

Полярность

Эта характеристика влияет на расположение аккумулятора под капотом авто. Батареи выпускаются с прямой и обратной полярностью. Различить их просто. Если повернуть аккумулятор к себе клеммами, то в случае прямой полярности минусовая клемма должна быть справа, а плюсовая слева. При обратной полярности наоборот. Отечественные производители выпускают модели с прямой полярностью, европейские с обратной.

Клеммы у аккумуляторов также бывают разных стандартов.

• Европейский Type 1. Клемма «плюс» имеет диаметр 19,5 миллиметров, клемма «минус» — 17,9;
• Азиатский Type 3. Клемма «плюс» имеет диаметр 12,7 миллиметров, клемма «минус» — 11,1.

Срок хранения

Срок хранения аккумуляторных батарей невелик. Батарея в сухозаряженном состоянии может храниться до двух лет. При этом гарантийный срок хранения составляет 1 год.
Вернуться к содержанию

Срок эксплуатации

При соблюдении основных правил эксплуатации АКБ увеличивается срок её службы в среднем 4 года. Хотя, если грамотно подходить к обслуживанию аккумулятора, он может прослужить 7–8 лет.
Вернуться к содержанию

Саморазряд батареи

Саморазряд – это процесс падения ёмкости аккумулятора в процессе простоя. Он происходит из-за окислительно-восстановительных процессов на электродах разной полярности. Но отрицательный электрод страдает от этого больше, поскольку свинец с отрицательных пластин взаимодействует с серной кислотой из электролита. При этом происходит выделение водорода. Активность растворения свинца возрастает при увеличении плотности электролита.

Процесс саморазряда также провоцируется загрязнениями на поверхности аккумулятора. Электролит, вода и прочие жидкости создают благоприятные условия для разряда АКБ через проводящую плёнку между выводами батареи.

Здесь нужно отметить некоторые особенности процесса саморазряда:

• При понижении температуры он снижается и при 0 С практически прекращается. Так, что хранить батарею нужно в заряженном состоянии при низкой температуре;
• Процесс саморазряда становится более активным к концу срока службы аккумулятора. Глубокий разряд значительно усиливает саморазряд при последующей зарядке;
• Саморазряд можно снизить, используя более чистые серную кислоту и дистиллированную воду для приготовления электролита;
• Саморазряд идёт наиболее активно в течение суток с момента заряда АКБ;
• Нормальным считается саморазряд, когда в сутки идёт потеря 1 процента ёмкости аккумулятора.

Безопасность

Помимо характеристик автомобильного аккумулятора, не менее важным является знание техники безопасности при эксплуатации и обслуживании АКБ. В первую очередь обратите внимание на следующие моменты:

• Аккумулятор должен быть надёжно закреплён в подкапотном пространстве автомобиля;
• При измерении плотности электролита и его замене необходимо использовать средства индивидуальной защиты (очки, резиновые перчатки). Держите рядом пищевую соду и воду на случай, если электролит попадёт на кожу;
• Нельзя замыкать клеммы аккумулятора;
• Перед тем как заряжать аккумулятор, выверните пробки из банок обслуживаемого аккумулятора.

Вот, что может случиться, если не соблюдать правила техники безопасности.
Вернуться к содержанию

Трудности выбора

Выбор аккумулятора – непростое дело. На первый взгляд может показаться, что это совсем простое устройство. Но на деле получается, что у него полно характеристик, имеющих важное значение. Но не стоит впадать в отчаяние. Вам по большому счету нужно определиться с типоразмером АКБ, видом, ёмкостью и пусковым током. В принципе все эти параметры вы можете узнать осмотреть свой старый аккумулятор.

Источник

ликбез от дилетанта estimata

Новичку об основах в области экстремальных и чрезвычайных ситуаций, выживания, туризма. Также будет полезно рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

четверг, 28 февраля 2019 г.

Основные характеристики аккумуляторов

Разрядные характеристики аккумуляторных батарей

Разрядные характеристики аккумуляторных батарей

При разряде током в 0,1 С время работы составляет 10 часов и батарея полностью выдаст в нагрузку аккумулированную энергию. При разряде током 2 С (в 20 раз большим) время работы будет около 15 минут (1/4 часа) и при этом батарея выдаст в нагрузку только половину аккумулированной энергии. При больших токах разряда это значение еще меньше. Зачастую в источниках бесперебойного питания аккумуляторные батареи работают в еще более тяжелых режимах, при которых токи разряда достигают 4 С. При этом время разряда сравнимо с 5 минутами и батарея выдает в нагрузку менее 40% энергии.

Ёмкость аккумулятора

Количество энергии, которое может быть сохранено в батарее, называется ее ёмкостью. В системе СИ ёмкость аккумуляторов измеряют в кулонах (Кл), на практике часто используется внесистемная единица — ампер-час (А⋅ч). 1 А⋅ч = 3600 Кл. Ёмкость аккумулятора указывается производителем.

В настоящее время всё чаще на аккумуляторах указывается энергетическая ёмкость — энергия, отдаваемая полностью заряженным аккумулятором при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ она измеряется в джоулях (Дж), на практике используется внесистемная единица — ватт-час (Вт⋅ч). 1 Вт⋅ч = 3600 Дж.

Одна АКБ емкостью 100 Ач может питать нагрузку током 1 А в течение 100 часов, или током 4 А в течение 25 часов, и т.д., хотя емкость батареи снижается при увеличении разрядного тока. На рынке продаются батареи емкостью от 1 до 2000 Ач.

Для увеличения срока службы свинцово-кислотной АКБ желательно использовать только малую часть ее емкости до повторной зарядки. Каждый процесс разряда-заряда называется зарядным циклом, причем не обязательно полностью разряжать аккумулятор. Например, если вы разрядили аккумулятор на 5 или 10% и затем снова зарядили его — это тоже считается как 1 цикл. Конечно, количество возможных циклов будет сильно отличаться при различной глубине разряда (см. ниже). Если возможно использовать более 50% энергии, запасенной в АКБ до ее заряда, без заметного ухудшения ее параметров, такая батарея называется батареей «глубокого разряда».

Заряд-разрядные кривые.

Можно повредить батареи, если перезарядить их. Максимальное напряжение кислотных АКБ должно быть 2,5 вольта на элемент, или 15 В для 12-ти вольтовой батареи. Многие фотоэлектрические батареи имеют мягкую нагрузочную характеристику, поэтому при увеличении напряжения ток заряда снижается значительно. Поэтому всегда необходимо использовать специальный контроллер заряда для солнечных батарей. В случае применения ветроэлектрических станций или микроГЭС, такие контроллеры также обязательны.

Напряжение аккумулятора

Напряжение на аккумуляторе зачастую является основным параметром, по которому можно судить о состоянии и степени заряженности аккумулятора. Особенно это относится к герметизированным аккумуляторам, у которых не возможно измерить плотность электролита.

Напряжение при заряде, разряде и отсутствие тока очень сильно отличаются. Для определения степени заряженности аккумулятора измеряют напряжение на его клеммах при отсутствии как зарядного, так и разрядного токов в течение как минимум 3-4 часов. За это время напряжение обычно успевает стабилизироваться. Значение напряжения при заряде или разряде ничего не скажет от состоянии или степени заряженности АКБ. Примерная зависимость степени заряженности аккумулятора от напряжения на его клеммах в режиме холостого хода, приведена в таблице ниже. Это типичные значения для стартерных аккумуляторов с жидким электролитом. Для герметизированных аккумуляторов (AGM и гелевых) обычно эти напряжения немного выше (нужно запрашивать производителя). Например, AGM батареи полностью заряжены, если напряжение составляет 13-13,2 В (сравните с напряжением стартерных батарей с жидким электролитом 12,5-12,7 В).

Степень заряженности аккумулятора

1. Напряжение на аккумуляторе.

2. По плотности электролита.

Этот метод подходит только для аккумуляторов с жидким электролитом. Также, нужно подождать 2 часа перед измерениями. Для измерения используется ареометр. Обязательно наденьте резиновые перчатки и защитные очки! Держите рядом пищевую соду и воду на случай, если вода попадет на кожу.

Срок службы аккумуляторов

Срок службы аккумуляторов определяется числом циклов заряд-разряд (но не в годах или месяцах!) и значительно зависит от условий ее эксплуатации. Чем глубже разряжается батарея, чем большее время она находится в разряженном состоянии, тем меньшее число возможных циклов работы.

Срок службы аккумуляторных батарей в циклах

Само понятие «количество рабочих циклов «заряда-разряда» аккумулятора» относительное, так как сильно зависит от различных факторов. Кроме того, значение количества рабочих циклов, например для одного типа аккумулятора, не является универсальным понятием, так как зависит от технологии, различной у каждого из производителей.
Срок службы аккумуляторов определяется в циклах, поэтому время работы в годах — приблизительное и рассчитано для типичных условий работы. Поэтому, если, например, в рекламе указано, что срок службы аккумуляторов составляет 12 лет, это значит, что производитель посчитал срок службы для буферного режима с средним числом циклов заряд-разряд 8 в месяц.

Еще один важный момент — в процессе эксплуатации полезная емкость аккумулятора уменьшается. Все характеристики по количеству циклов обычно приводятся не до полной смерти аккумулятора, а до момента потери им 40% своей номинальной емкости. Т.е, если производителем приведено количество циклов 600 при 50% разряде, это значит, что через 600 идеальных циклов (т.е. при температуре 20 ° С и разряде током одной величины, обычно 0,1 С) полезная ёмкось аккумулятора будет 60% от начальной. При такой потере емкости уже рекомендуется замена аккумулятора.

Свинцово-кислотные АКБ, предназначенные для использования в системах автономного электроснабжения имеют, срок службы от 300 до 3000 циклов в зависимости от типа и глубины разряда. В системах на базе ВИЭ батарея может разрядиться гораздо сильнее, чем при буферном режиме. Для обеспечения длительного срока службы, в типичном цикле разряд не должен превышать 20-30 % емкости АКБ, а глубокий разряд — не более 80% емкости. Очень важно сразу же после разряда заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы. Длительное нахождение (более 12 часов) в разряженном или не полностью заряженном состоянии приводит к необратимым последствиям в аккумуляторах и снижению их срока службы.

Как определить, что аккумулятор уже близок к окончанию своего срока службы? Очень просто — у аккумулятора повышается внутреннее сопротивление, это приводит к более быстрому росту напряжения при заряде (и, соответственно, снижению времени, требуемого для заряда), и более быстрому разряду аккумулятора. Если заряд производится током, близким к предельно допустимому, умирающий аккумулятор будет нагреваться при заряде сильнее, чем раньше.

Максимальные токи заряда и разряда аккумуляторов

Токи заряда и разряда любой аккумуляторной батареи измеряются относительно ее емкости. Обычно для аккумуляторов максимальный ток заряда не должен превышать 0,2-0,3 С. Превышение зарядного тока ведет к сокращению срока службы аккумуляторов. Мы рекомендуем устанавливать максимальный ток заряда не более 0,15-0,2 С. Смотрите характеристики на конкретные модели аккумуляторов для определения максимального зарядного и разрядного токов.

Саморазряд аккумуляторов

Явление саморазряда характерно в большей или меньшей степени для всех типов аккумуляторов и заключается в потере ими своей емкости после того, как они были полностью заряжены в отсутствие внешнего потребителя тока.

Для количественной оценки саморазряда удобно использовать величину потерянной ими за определенное время емкости, выраженную в процентах от значения, полученного сразу после заряда. За промежуток времени, как правило, принимается интервал времени, равный одним суткам и одному месяцу. Так, например, для исправных NiCD аккумуляторов считается допустимым саморазряд до 10 % в течение первых 24 часов после окончании заряда, для NiMH – немного больше, а для Li-ION пренебрежимо мал и оценивается за месяц. Саморазряд в герметизированных свинцово-кислотных аккумуляторах значительно уменьшен и составляет 40% в год при 20 °С и 15% при 5 °С. При более высоких температурах хранения саморазряд увеличивается: при 40 °С батареи лишаются 40 % емкости за 4-5 месяцев.

Следует отметить, что саморазряд аккумуляторов максимален именно в первые 24 часа после заряда, а затем значительно уменьшается. Глубокий его разряд и последующий заряд увеличивают ток саморазряда.

Саморазряд аккумуляторов в основном обусловлен выделением кислорода на положительном электроде. Этот процесс еще больше усиливается при повышенной температуре. Так, при повышении окружающей температуры на 10 градусов по отношению с комнатной возможно увеличение саморазряда в два раза.

В некоторой степени саморазряд зависит от качества использованных материалов, технологического процесса изготовления, типа и конструкции аккумулятора. Потери емкости могут быть вызваны повреждением сепаратора, когда образования слипшихся кристаллов пробивают его. Сепаратором принято называть тонкую пластину, разделяющую положительный и отрицательный электроды. Это обычно происходит из–за неправильного обслуживания аккумулятора, его отсутствия или применения несоответствующих или некачественных зарядных устройств. У изношенного аккумулятора пластинки электродов разбухают, слипаясь друг с другом, что приводит к повышению тока саморазряда, при этом поврежденный сепаратор невозможно восстановить проведением циклов заряда/разряда.

Источник

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.

1. Зачем это нужно
2. Ток разряда
3. Чем нагрузить АКБ
4. Как определить полный разряд
5. Когда переходить к зарядке

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