Меню

Ток ускоренного заряда акб



Оптимальный ток для зарядки автомобильного аккумулятора

Миниатюра к статье Оптимальный ток для зарядки автомобильного аккумулятора

Для опытных автомобилистов, которые любят обслуживать свою машину самостоятельно, процесс зарядки аккумулятора не вызывает никаких затруднений. Безусловно, этот вопрос является актуальным именно для новичков в автоделе: для того чтобы правильно обращаться с АКБ, важно, прежде всего, точно знать, каким током заряжать аккумулятор, чтобы он прослужил дольше, с наилучшей отдачей работоспособности.

Что необходимо знать для правильной зарядки аккумулятора

Для того чтобы понять, каким током заряжать автомобильный аккумулятор, прежде всего, нужно знать, какая у него емкость и, исходя из этого, выставлять или ток зарядки автомобильного аккумулятора, или напряжение. Все зависит от того, какой способ выбрать и какое зарядное устройство будет применено.

Если, например, емкость батареи составляет 60 Ач (ампер часов), максимальная сила тока, которую можно поставить, составляет 6 А (10% от номинальной емкости батареи). Если емкость заряжаемой АКБ 75 Ач (ампер часов), ток выставляется 7,5 А.

Для зарядки аккумулятора есть два известных метода:

  • постоянный ток зарядки аккумулятора ;
  • метод постоянного напряжения.

Если способ постоянного тока приводится в действие ручными настройками, то нужно будет контролировать ток заряда автомобильного аккумулятора каждые 2-3 часа. Ток выставляется, как уже упоминалось, в размере 10 процентов от емкости АКБ. А потом необходимо постепенно снижать его величину по мере увеличения показателя напряжения (U). Сколько заряжать аккумулятор таким способом, точно сказать нельзя. Это займет не меньше 10 часов.

Для современных необслуживаемых аккумуляторов с гелевым содержимым нужно увеличить U до 15 В, а силу тока при этом сделать в два раза меньше, то есть 1,5 ампер, при емкости батареи в 60 Ач. Когда сила тока и U будут стабильно сохранять свои показатели неизменными в течение 1-2 часов, это означает, что автоаккумулятор зарядился полностью. В случае зарядки необслуживаемого аккумулятора процесс заканчивается при U 16,3 В. О том, каким будет напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора, читайте здесь →

Аккумулятор заряжается

Метод постоянного напряжения прямо зависит от того, сколько вольт подает зарядное устройство батарее. Если заряжать аккумулятор автомобиля непрерывно в течение двух суток (как известно, именно при длительном сроке зарядки обеспечивается наилучшая «прокачка» глубоко разряженной АКБ) — батарея восстановит свою емкость так:

  • при U 14,4 В — от 75 до 80% ;
  • при U 15 В — от 85 до 90% ;
  • при U 16 В — от 95 до 97% .

Если батарея заряжается от 20 до 24 часов, а U при этом составляет 16 В и немного выше, то можно рассчитывать на полный заряд. Для окончания процесса зарядки нужно дождаться стабилизации напряжения на клеммах аккумулятора до 14,4 В. А если ЗУ снабжено индикатором, он зажжется светло-зеленым цветом, сигнализируя о том, что зарядку можно заканчивать.

При правильной установке показателей и грамотном контролировании процесса оба способа одинаково хороши и не принесут вреда батарее. Кстати, многие современные зарядные устройства оснащены контроллерами и могут работать в безопасном авто-режиме.

Быстрый способ подзарядки АКБ большими токами

О методе быстрой подзарядки АКБ большими токами следует упомянуть отдельно. Он является довольно распространенным среди тех автолюбителей, которые все время находятся в спешке, и у них не хватает времени для того, чтобы обеспечить своему аккумулятору полноценное время безопасной зарядки. Для того чтобы аккумуляторы заряжались как можно быстрее, на клеммы батареи в первые часы зарядки подается сила тока 20 ампер и выше, а сам процесс длится не больше 5-6 часов. Однако если заряжать АКБ большим током часто и постоянно, она быстро выйдет из строя вследствие слишком интенсивного протекания химических процессов внутри ее «банок».

Если возникнет практический вопрос, каким током заряжать аккумулятор и сколько ампер лучше подавать батарее именно в экстренных ситуациях — большие токи допускается использовать тогда, когда автолюбитель оказался в безвыходном положении: нужно срочно куда-то ехать, а батарея села. Но всегда следует помнить о том, что самый оптимальный и безопасный ток заряда аккумулятора автомобиля должен составлять не больше, чем 10% от емкости АКБ. А при «прокачке» глубоко разряженной батареи малыми токами — и того меньше.

Зарядка автомобильного аккумулятора с помощью современного ЗУ

Конечно, прежде чем приступить впервые к зарядке АКБ своего автомобиля, нужно не только знать, каким током лучше заряжать батарею. Необходимо также позаботиться о приобретении наиболее подходящего зарядного устройства. Существует много различных ЗУ. В том числе с возможностью ручных настроек — для тех, кто хорошо разбирается в том, сколько вольт или ампер необходимо выставлять на определенном этапе зарядки.

ЗУ Т-1021

Для начинающих водителей и для тех, кто особенно не желает вдаваться в подробности физики и электроники, существуют портативные и удобные в использовании современные зарядные устройства для зарядки автомобильных аккумуляторов. В них, кроме ручной, предусмотрена автоматическая система управления. Очень хороший и компактный «зарядник» Т-1021 предлагает российская фирма «Автоэлектрика». Он доступный по стоимости, а по качеству значительно выше популярных в наше время китайских аналогов.

Этим устройством можно заряжать автомобильные аккумуляторы емкостью от 60 Ач и выше. Самым большим его достоинством является контроллер. С его помощью весь процесс зарядки становится абсолютно безопасным. Контроллер не допустит проникновения больших токов в частично заряженную батарею. Он всегда предотвратит опасность коротких замыканий, которые могут возникнуть при случайном соприкосновении клемм между собой.

Чтобы зарядить АКБ с помощью Т-1021, нужно:

  • подсоединить плюс ;
  • подсоединить минус ;
  • включить устройство в сеть ;
  • установить ЗУ в положение «автомат» .

Если емкость АКБ 60 Ач, ток должен быть установлен величиной в 6 ампер с помощью регулятора. Когда аккумулятор зарядится, стрелка автоматически падет на ноль. При попытке повернуть ток на более высокую мощность (в случае, если батарея разряжена не полностью) контроллер не позволит этого сделать.

Если имеется достаточное количество времени, и аккумулятор сильно разряжен, его можно «прокачать» по полной программе так же, с помощью автоматических настроек. Главное, изначально правильно задать рекомендуемый показатель тока в 1 ампер. В данном случае батарея будет заряжаться долго, от 2 до 4 суток. Зато глубоко разряженный аккумулятор восстановится почти полностью. Все зависит от того, сколько он прослужил.

Ручной режим больше подходит для профессионалов, либо для водителей с большим опытом. Начинающим его лучше не использовтаь, так как надо уметь вычислять время заряда и силу тока.

Когда аккумулятор полностью зарядится, стрелка автоматически опустится на ноль, а индикатор загорится зеленым цветом.

Для того чтобы заряжать аккумулятор самостоятельно, будет достаточно знать основные описанные выше показатели безопасного тока. От них и нужно будет отталкиваться при осуществлении зарядки АКБ. А современные зарядные устройства, оснащенные автоматической системой управления, значительно облегчат эту задачу начинающим автолюбителям.

Источник

Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля.

Скорее всего, каждый автовладелец со стажем не менее трёх лет сталкивался с ситуацией, когда он не смог завести свою машину по причине того, что аккумулятор полностью разрядился. Вы можете спросить, почему стаж не менее трёх лет? А потому, что средняя продолжительность жизни аккумулятора составляет 3 года. Хотя в отдельных случаях возможна более длительная эксплуатация аккумулятора, но это уже зависит от того, насколько качественно и вовремя он обслуживался.

Правила безопасности при зарядке автомобильного аккумулятора.

Не рекомендуется производить зарядку в жилом помещении по причине того, что из аккумулятора выделяются взрывоопасный газ. Это актуально для обслуживаемых АКБ с пробками.

По этой же причине запрещается курить или производить любые другие работы с открытым огнем или искрообразованием.

Сначала подключается зарядное устройство к клеммам батареи, а потом уже оно включается в сеть. Отключение производится в обратном порядке. Сначала отключаем зарядное устройство (ЗУ) от сети, затем отключаем клеммы. Такой порядок действий позволит избежать образования искры при подключении ЗУ.

В обслуживаемых аккумуляторах обязательно выкручиваем все пробки. Это удобно сделать с помощью обычной монеты номиналом 2 или 5 рублей. После выкручивания пробки нужно положить обратно в отверстия, но не закручивать. Такое положение пробок позволит свободно выходить газам и одновременно защитить батарею от возможного попадания во внутрь неё пыли и грязи. Также это уменьшит потерю электролита при его испарении.

Аккумулятор с выкрученными пробками.

Пробки выкручены и вставлены в свои гнёзда.

Перед выкручиванием пробок обязательно стираем всю пыль и грязь с рабочей поверхности аккумулятора. Это также позволит избежать попадания грязи во внутрь батареи.

Если же зарядка производиться в квартире, то необходимо это делать на балконе с открытым окном или в помещении, где есть вытяжка, например, туалет.

Читайте также:  Автомобильные источники переменного тока

Как определить заряжен или разряжен аккумулятор

Это можно определить по напряжению на контактах и по плотности электролита.

В полностью заряженном аккумуляторе (100% заряда) напряжение на клеммах должно быть 12.7В. В разряженном соответственно 11.7В (0% заряда). Следовательно, каждые 0.1В — это 10% заряда. Эти значения актуальны для температуры аккумулятора 20-25 градусов.

Например, напряжение на контактах равно 12.2В, следовательно, заряд составляет 50%.

Таблица - зависимость степени заряда АКБ от напряжения.

Таблица — зависимость степени заряда АКБ от напряжения.

Второй более точный способ определить степень заряда — это определение по плотности электролита. Данный способ подойдет только для обслуживаемых аккумуляторов, в которых есть возможность выкрутить пробки и добраться до электролита.

В качестве электролита в батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. При разряде плотность электролита снижается. Зная это свойство можно определить степень разряда батареи. Плотность определяется с помощью специального прибора – ареометра.

Плотность полностью заряженной батареи (100%) при 25 °с равна 1.27-1.28 г/см3.

Плотность полностью разряженной батареи (0%) при 25 °с равна примерно 1.1 г/см3.

Зная эти данные, можно вычислить, что примерно каждая сотая единица плотности равна 6% заряда (0.01 г/см3 =6%заряда).

Для примера плотность равна 1,24 г/см3, следовательно, степень заряда составляет 76%.

График -зависимость плотности электролита от температуры.

График -зависимость плотности электролита от температуры.

Таблица -зависимость плотности электролита от температуры.

Таблица -зависимость плотности электролита от температуры.

Перед проверкой плотности электролита обязательно отключаем зарядное устройство и ждем несколько минут. Плотность более точно определяется, когда из электролита не выделяется газ.

Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор

Напряжение заряда у АКБ, изготовленных по разным технологиям, отличается. Но есть общие требования, которые применимы к большинству аккумуляторов.

Самая оптимальная и безопасная зарядка — это выставить ограничение напряжения 14.7В, а силу тока 1/10 от ёмкости АКБ. Допустим ёмкость равна 70 (А*ч), тогда ток, выставляемый при заряде, должен быть 7 ампер.

Качество заряда АКБ и сила тока имеют обратную зависимость, то есть, чем меньше сила тока, тем качественнее будет заряжен аккумулятор и тем медленнее будет происходить его зарядка. Если есть время, то лучше выбрать силу тока еще меньше в размере 1/20 от емкости аккумулятора. Например, для батареи ёмкостью 70 (А*ч) это будет сила тока в 3.5А.

Для необслуживаемых батарей силу тока выбирают не более 1/20 от емкости аккумулятора. Другими словами, если ёмкость равна 60 Ампер*час, то сила тока должна быть 3А. Такая низкая сила тока обусловлена самой конструкцией АКБ. Так как АКБ необслуживаемый, то при кипении электролита выделяемому газу некуда будет выходить и батарею может разорвать давлением газа. Чтобы избежать кипения электролита и выбирают небольшие токи для зарядки.

По мере заряда напряжение будет расти до 14.7 В, а ток будет неизменен пока напряжение не достигнет этого значения. После того как напряжение достигнет значения 14.7В оно перестанет расти так как ограничено настройками ЗУ. При продолжении заряда теперь напряжение ограничено, при этом по мере продолжения заряда будет снижаться сила тока, пока не достигнет значения свидетельствующего об окончании заряда (примерно 1-0.5А). Если в течении двух трех часов сила тока не снижается, то можно считать, что аккумулятор заряжен полностью на данном режиме зарядки.

После окончания зарядки отключаем ЗУ и даем АКБ несколько минут постоять, чтобы электролит перестал выделять газ. Производим замеры плотности.

Если плотность электролита не достигла своих оптимальных значений 1.27-1.28 г/см3, то можно попробовать её поднять с помощью зарядки на более высоком напряжении. Для этого устанавливаем ограничение напряжения в 16.3В, а силу тока не более 1/20 от ёмкости аккумулятора. Силу тока можно выставить ещё меньше до уровня 0.5А. Так АКБ будет медленнее заряжаться, но таким образом снижаем вероятность кипения электролита, а значит риск разрушения пластин батареи. В таком режиме зарядки выдерживаем от одного до четырех часов. Время зависит от того, как быстро плотность электролита придёт в норму.

Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само подбирает напряжение и силу тока.

Аккумулятор с обозначением максимального напряжения заряда.

Сколько времени необходимо заряжать аккумулятор

Нет точного определения времени требуемого для полного заряда , так как есть несколько факторов, влияющих на это. Поэтому время заряда может быть от пары часов и до нескольких суток.

Существует 4 основных фактора влияющих на время зарядки АКБ.

  • Процент разряженности аккумулятора. Полностью разряженную АКБ по времени придется заряжать намного дольше, чем разряженную на 50%.
  • Степень износа батареи. Со временем пластины АКБ осыпаются и её емкость уменьшается. Возьмём для примера изношенную АКБ емкостью 60А*час. Но её ёмкость по факту не будет равна 60А*час, а будет меньше, например, 50-45 А*час. Следовательно, изношенный аккумулятор зарядится быстрее, чем аналогичный, но новый.
  • Сила тока и напряжение зарядки. Чем меньше сила тока, тем медленнее происходит зарядка.
  • Скорость приема заряда. Например, холодный аккумулятор хуже заряжается. Это связано с тем, что скорость химической реакции (электролиза) зависит от температуры. Поэтому перед зарядкой его необходимо отогреть при комнатной температуре, если он занесен зимой с улицы.

Если для зарядки используется автоматическое зарядное устройство, то оно само определит, когда АКБ заряжена, отключится и сообщит о полном заряде какой-либо индикацией. При зарядке по мере заряда уменьшается разница между ЭДС аккумулятора и зарядным напряжением, вследствие чего снижается ток. При достижении силы тока примерно в 0.5А зарядное устройство прекращает зарядку.

Если заряд производится не в автоматическом режиме, то нужно дождаться момента, когда сила тока опустится до своего минимального значения (примерно 1- 0.5А) и останется на этом уровне около трёх часов не изменяясь. После этого можно отключать ЗУ и замерять плотность электролита.

Понять, что аккумулятор заряжен полностью, можно по двум признакам. Это достижение электролитом плотности 1,27 г/см3 и напряжения на клеммах батареи 12.7В. Замеры плотности и напряжения следует производить после отключения ЗУ и прошествии некоторого времени после зарядки. Нужно, чтобы электролит устоялся и перестал выделять пузырьки газа.

Последствия глубоко разряда АКБ и как его правильно зарядить после этого

При глубоком разряде происходит сульфитация пластин. Крупные кристаллы сульфата свинца (PbSO4) откладываются на положительно заряженных пластинах АКБ, тем самым забивая их. При этом сильно уменьшается площадь поверхности пластин, свободной от кристаллов сульфата свинца. Вследствие чего уменьшается ёмкость аккумулятора. Три, четыре полных разряда и практически все пластины будут забиты, а аккумулятор можно будет выкинуть.

Пластины АКБ забитые кристаллами сульфата свинца.

Пластины АКБ забитые кристаллами сульфата свинца.

При штатных режимах работы (заряд – разряд) — образуются кристаллы небольших размеров и при заряде они растворяются в электролите. Таким образом очищаются пластины и ёмкость АКБ восстанавливается. Этого не происходит если произошел глубокий разряд, так как при нормальной зарядке крупные кристаллы сульфата свинца практически не растворяются в электролите. В этом случае для их растворения нужно использовать другой режим зарядки.

Глубоко разряженный аккумулятор следует заряжать напряжением 16,2 — 16.3В и малой силой тока — 1-0.5А. В таком режиме зарядки возможно частичное восстановление его ёмкости. За один цикл восстановить ёмкость и поднять плотность электролита до 1,27 г/см3 не получится. Поэтому, когда электролит на малых токах начал кипеть, то заряд необходимо прекратить и дать отстояться 2-3 часа. После этого опять повторяем зарядку. Этот процесс повторяем несколько раз. Таким образом возможно поднять плотность электролита до состояния полностью заряженного аккумулятора.

Но не следует забывать, что напряжение выше 14.5В подходит не для всех АКБ. К таким относятся гелиевые и гибридные.

Как часто нужно подзаряжать аккумулятор?

Его следует заряжать минимум 2 раза в год, с периодичностью полгода (до зимы, после зимы).

Также после длительных простоев автомобиля, когда он долго не подзаряжался от генератора. Во время простоя АКБ сама по себе медленно разряжается, а также этому способствует включенная сигнализация на авто.

После глубокого разряда, когда забыли выключить фары или магнитолу и т.п.

Источник

Зарядные устройства. Условия и режимы зарядки кислотных аккумуляторных батарей

зарядное устройство для кислотного аккумулятора, зарядное устройство на 36в

Простейшее зарядное устройство.
Заряд нестабилизированным током

На рис.1 изображена простейшая схема заряда аккумуляторной батареи (АБ).

простейшая схема заряда аккумуляторной батареи

Источник питания в данном случае нестабилизированный. Как правило, это трансформатор и выпрямительный диодный мост. Реостатом R1 устанавливается ток заряда.

Достоинством этого устройства является простота и, соответственно, низкая стоимость.

Читайте также:  Электростатический ток в металлах

Недостатки:

  • зависимость тока заряда от напряжения в сети и степени заряженности аккумулятора;
  • необходимость постоянного контроля процесса заряда и регулировки тока заряда;
  • возможность перезаряда или недозаряда аккумулятора с вытекающими отсюда последствиями;
  • невысокий КПД из-за рассеивания избыточной мощности на реостате.

Заряд стабилизированным током

На рис.2 изображена структурная схема зарядного устройства, работающего по следующему алгоритму. Устройство управления измеряет напряжение на клеммах аккумулятора и, если оно оказывается ниже нижнего порогового значения, включается ключ и происходит заряд установленным током. При достижении верхнего порога устройство управления отключает ключ и заряд прекращается. В случае понижения напряжения весь процесс повторяется.

структурная схема зарядного устройства

Достоинства:

  • отсутствует зависимость величины тока заряда от колебаний напряжения сети и степени заряженности аккумулятора;
  • как правило, более высокий КПД;
  • автоматизация процесса заряда.

Недостатки:

  • более сложное и, соответственно, дорогостоящее устройство;
  • не всегда возможно зарядить аккумулятор до 100% емкости, особенно при большом зарядном токе;
  • не исключена возможность перезаряда.

Поясним более подробно два последних недостатка. При заряде большим током напряжение на клеммах аккумулятора растет относительно быстро и до отключения аккумулятор не успевает набрать необходимую емкость. При малом токе напряжение на клеммах растет более медленно, аккумулятор при этом может набрать 100% емкости. Но этого тока может не хватить для достижения верхнего порога отключения. Аккумулятор начинает кипеть и, если не отключить зарядное устройство, возможен перезаряд.

Заряд стабилизированным напряжением

Этот способ заряда (рис.3) применяется, как правило, на автомобилях, когда необходимо быстро восстановить заряд аккумулятора.

Этот способ заряда применяется, как правило, на автомобилях, когда необходимо быстро восстановить заряд аккумулятора.

Стабилизатором напряжения в этом случае является генератор постоянного тока, напряжение которого поддерживается автоматически с помощью реле-регулятора. Напряжение бортовой сети при этом должно быть 2,4 В при пересчете на одну банку (или 14,4 В на 12-вольтную батарею). В начале заряда ток имеет наибольшее значение вследствие значительной разности между напряжением источника и напряжением аккумулятора. При этом чем больше мощность зарядного источника тока и чем сильнее разряжен аккумулятор, тем больше зарядный ток. По мере заряда напряжение батареи возрастает и величина зарядного тока падает до минимального значения.

Достоинства:

  • короткое время заряда;
  • автоматически уменьшается ток заряда по мере роста степени заряженности батареи.

Недостатки:

  • требуется точная установка напряжения источника зарядного тока во избежании систематического недозаряда или перезаряда;
  • большой начальный зарядный ток.

Двухступенчатое зарядное устройство. Заряд по методу IU

Заряд АБ происходит в два этапа. Первый этап — заряд стабилизированным током (I). Второй этап — заряд стабилизированным напряжением (U). На рис. 4 изображена структурная схема такого зарядного устройства.

Заряд АКБ происходит в два этапа, изображена структурная схема такого зарядного устройства.

Порог стабилизации по напряжению составляет 13,8 В на АБ или 2,3 В на банку. Несмотря на сложность алгоритма заряда, это вполне оправдано. Первый этап заряда (рис. 5) позволяет относительно быстро набрать основную емкость аккумулятора, не доводя электролит до кипения. Если заряжать аккумулятор, применяя только режим стабилизации по току, то для полного заряда пришлось бы повышать напряжение на АБ более 2,3 В на банку и переходить точку кипения электролита. При этом повышается интенсивность электрохимических процессов в АБ и как следствие снижается срок ее службы. Кроме этого, к помещениям, в которых находятся аккумуляторы с напряжением содержания более 2,3 В на банку и более, предъявляются более жесткие требования по взрывобезопасности.

Первый этап заряда позволяет относительно быстро набрать основную емкость аккумулятора, не доводя электролит до кипения.

Для исключения перечисленных недостатков применяется второй этап — заряд стабилизированным напряжением. Зарядное устройство переходит в этот режим после достижения напряжения 2,3 В на банку. При этом происходит “мягкий” переход из одного режима в другой, без бросков тока, характерных для режима стабилизации только по напряжению. Ток начинает постепенно падать и через некоторое время уменьшается до величины, равной току саморазряда аккумулятора. В зависимости от качества, емкости АБ и температуры окружающей среды эта величина колеблется от десятков до сотен миллиампер. Такой алгоритм заряда сводит к минимуму процесс сульфатации, исключает перезаряд и позволяет зарядить аккумулятор до 100 % емкости. При этом можно не отключать длительное время аккумулятор от зарядного устройства, поддерживая его в постоянной готовности к работе. В качестве недостатков следует отнести более продолжительное время заряда и более высокую цену зарядного устройства.

Заряд асимметричным током

Существует множество публикаций о заряде кислотных АБ асимметричным током, суть которого заключается в чередовании разной величины импульсов заряда и разряда. Предполагается, что такой метод заряда повышает срок службы АБ, устраняет сульфатацию. На сегодняшний день нет единого мнения по этому поводу. Нет четкого обоснования величины, формы, длительности и периода этих импульсов. В эффективности этого способа заряда также существуют сомнения. Косвенным подтверждением этого может служить то, что зарядные устройства, серийно выпускаемые промышленностью, в том числе военной, такого режима не имеют. Можно предположить, что положительный эффект все же существует. Но по критерию эффективность/сложность (стоимость) преимущество таких зарядных устройств далеко не очевидно.

Ускоренный заряд

Ускоренным зарядом называется режим заряда, при котором ток заряда превышает величину 10 % от номинальной емкости кислотной АБ. Время заряда при этом сокращается. К недостаткам ускоренного заряда следует отнести повышенный износ АБ.

Заряд при длительном хранении

В случае, когда АБ продолжительное время не используется (например, на время зимнего периода), можно применять так называемый заряд уравнительным током, суть которого сводится к следующему. Заряд АБ производится малым током, равным току саморазряда аккумулятора. Такой режим заряда исключает саморазряд за счет компенсации внутренних утечек АБ. В зимнее время предотвращается замерзание электролита. Зарядное устройство представляет собой стабилизированный источник питания на напряжение 13,5 — 13,8 В с ограничением тока заряда до 100 — 150 мА (рис 6).

Стабилизированный источник питания на напряжение 13,5 - 13,8 В с ограничением тока заряда до 100 - 150 мА

Применение стабилизатора напряжения позволяет исключить возможность сульфатации и перезаряда аккумулятора.

Кроме перечисленных способов заряда существуют и другие. Как правило, это комбинация из перечисленных выше способов.

Контрольно-тренировочные циклы

Контрольно-тренировочный цикл заряда-разряда проводится для предотвращения сульфатации и определения емкости аккумулятора. Контрольно-тренировочные циклы проводятся не реже одного раза в год и выполняются следующим образом: заряжают АБ нормальным током (любым из описанных способов) до полного заряда; выдерживают АБ 3 часа после прекращения заряда; корректируют плотность электролита; включают зарядку на 20-30 минут для перемешивания электролита; проводят контрольную разрядку постоянным нормальным током 10-часового режима и контролируют время полного разряда до напряжения 1,7 В на банку (10,2 В на АБ); емкость батареи определяют как произведение величины разрядного тока и времени разряда. После контрольного разряда батарею сразу же ставят на зарядку и полностью заряжают. Если оказалось, что емкость АБ меньше 50% номинальной, она считается неисправной.

Проведением КТЦ обычными средствами требует постоянного присутствия обслуживающего персонала для фиксации и регулировки тока разряда.

Пример использования этих устройств, при проведении КТЦ приведен здесь.

Температура

Температурный диапазон эксплуатации свинцово-кислотных АБ составляет -30…+50 °С. Идеальная температура для эксплуатации АБ составляет +20±5 °С. Более высокие температуры могут привести к сокращению срока службы АБ. Более низкие температуры не сокращают срок службы, но уменьшают отбираемую емкость. Превышение температуры +55 °С недопустимо. При замерах плотности электролита следует иметь в виду, что при повышении температуры электролита на 10°С плотность электролита уменьшается на 0,007 г/см3, а при понижении на 10 °С увеличивается на 0,007 г/см3. Следует избегать длительной эксплуатации АБ при температурах выше +45 °С. Во время разряда свинцовой АБ происходит снижение плотности электролита и при отрицательных температурах он замерзает. Область замерзания электролита примерно одинакова для всех типов свинцово-кислотных АБ и выглядит следующим образом:

Степень разряженности (доля снятой емкости по отношению к номинальной), % Температура замерзания электролита, °С
20 -30
40 -20
60 -15
80 -10
100 -5

При изменении температуры в пределах от +15°С до+25°С не требуется изменения значений зарядного напряжения. Если температура надолго отклоняется от указанных значений, то требуется корректировка зарядного напряжения. Корректировочный фактор составляет 0.005 В на элемент на каждый градус. Таким образом, необходимо соблюдать следующие значения напряжения.

Температура АБ, °С U заряда, В/эл. U подзаряда, В/эл.
-10 2,40 2,37
2,40 2,37
+10 2,35 2,32
+20 2,30 2,27
+30 2,25 2,23
+40 2,20 2,17

Заключение

На основе анализа рассмотренных способов заряда аккумуляторных батарей можно утверждать, что в большинстве практических ситуаций наиболее подходящим является заряд стабилизированным током с переходом в режим стабилизации по напряжению (метод IU).

Универсальное зарядное устройство, обеспечивающее автоматический процесс заряда, должно иметь следующие раздельно регулируемые пороги:

  • напряжения окончания заряда (напряжения, при достижении которого заканчивается заряд стабилизированным током и осуществляется переход в режим заряда стабилизированным напряжением);
  • напряжения содержания ( напряжения, которое устанавливается в режиме стабилизации напряжения);
  • напряжения нижнего порога (напряжения, при снижении до которого вновь начинается процесс заряда стабилизированным током).
Читайте также:  Электропоезда постоянного тока эд2т эт2м эд4м эр2т эт2 м центр коммерческих разработок 2008

Раздельная регулируемая установка порогов необходима для:

Оптимизации процесса заряда.

  • Оптимизации процесса заряда. Например, при необходимости быстрого заряда аккумулятора (когда допускается «кипение» электролита) устанавливается повышенное напряжение окончания заряда около 2,4 В на банку (для кислотных аккумуляторов) и напряжение содержания такой же величины.
    Для заряда аккумуляторов, находящихся в буфере с постоянно подключенным зарядным устройством необходимо устанавливать более низкие напряжения окончания заряда — около 2,3. 2,35 В на банку (особенно критичны к этому параметру гелевые аккумуляторы).
    После достижения верхнего порога заряда необходимо перейти на пониженное напряжение — напряжение содержания. В среднем это напряжение составляет 2,25 В при нормальных условиях. В этом случае исключается выкипание электролита и обеспечивается длительный срок службы, но увеличивается время заряда;
  • Температурной компенсации. Эксплуатация аккумуляторов при температурах, значительно отличающихся от нормальной 20±10 °С, требует также вносить соответствующие поправки в пороги заряда. При низких температурах пороги напряжений заряда должны быть выше, чем при высоких;
  • Заряда разнотипных аккумуляторов. Пороги заряда щелочных, кислотных, кислотных гелиевых аккумуляторов отличаются. Эти пороги определяются производителями аккумуляторов.

Учитывая перечисленные особенности процессов заряда аккумуляторных батарей, нашими специалистами были разработаны автоматические зарядные устройства и зарядные устройства для тяговых аккумуляторов

С рекомендациями по выбору зарядного устройства можно ознакомиться здесь.

Литература

  • Пионтоковский Б.А. Эксплуатация электрических аккумуляторов на предприятиях электросвязи. — М.: “Связь”, 1969;
  • 2. ГОСТ 26881-86. Аккумуляторы свинцовые стационарные. Общие технические условия;
  • Дасоян М.А. и др. Стартерные аккумуляторные батареи: Устройство, эксплуатация и ремонт.- М.: Транспорт, 1991.

Источник

Заряжаем севший аккумулятор за 10 минут: эксперимент Kolesa.ru

Вот была история…

Поводом для этой статьи стал случившийся недавно с журналистом Kolesa.ru, а точнее, с вашим покорным слугой – любопытный эпизод. Приобрел я с месяц назад немолодой, но дешевый отечественный автомобильчик – в качестве второго, на убой к дачной стройке.

Волею обстоятельств, машина была оставлена на неделю практически там же, где и куплена, а когда пришла пора перегнать автомобиль на постоянное место жительства, обнаружилось, что аккумулятор разрядился… Разрядился всерьез – первый поворот ключа вызвал короткий «всхлип» стартера, второй – стук втягивающего реле, а третий не порождал и того – только лампочки на «приборке» едва заметно мерцали…

original-001.jpg20160415-10111-h7a9jg.jpg

По заверениям продавца, вся электропроводка у машины была полностью исправна, аккумулятор – свежий, поэтому мне не пришло в голову перед простоем снять клемму с батареи. Но салонная лампочка осталась гореть, в результате чего ситуация вышла неприятная – инструментов (даже ключа на 10, чтобы снять батарею!) – нет, прикуривающих проводов с крокодилами – нет, автовладельцы, к которым я подходил с просьбой о прикуривании, помочь не могли или не хотели… В итоге за спасением пришлось обратиться к бывшему владельцу машины – благо он проживал рядом, и, как выяснилось, катался в тот момент по району на своем новом приобретении – десятилетнем Лансере.

Бывший владелец приехал, но прикуривательных проводов не привез – вместо этого открыл багажник и извлек два грязных и жеваных полутораметровых «хвоста». Один из них был одножильным – такими ведется проводка в стенах к розеткам, второй – многожильным шнуром от старого холодильника… Сечение этих «соплей» в 1,5–2 квадратных миллиметра и грубо зачищенные и потемневшие от окислов охвостья не позволяли прикурить двигатель категорически, от слова «совсем»! Однако ситуация разрешилась благоприятно – вот только совсем не так, как можно было ожидать.

original-002.jpg20160415-10111-1hu0lv4.jpg

Бывший владелец со знанием дела соединил аккумуляторы двух машин этими «соплями» и на всякий случай попробовал повернуть ключ – в ответ, естественно, не раздалось даже щелчка стартера. После чего подмигнул мне, заверив, что все будет «чики-пуки», завел свою машину и расслабился, прикурив сигаретку.

На мой пустой аккумулятор пошел заряд – напряжение генератора 14,5-14,8 вольт – однако, как подсказывает логика и электротехника, полностью высосанную батарею таким способом нужно было бы заряжать как минимум несколько часов! Неужели мой помощник планировал тарахтеть до вечера?! Это было бы достаточно странно с учетом того, что в машине помощника сидели его жена и ребенок, а раскорячились мы, перегородив дворовый проезд… Однако растягивать процесс до логично необходимого он не собирался – не более, чем через 10 минут (подчеркиваю – ДЕСЯТЬ!) провода были отключены и смотаны, а первый же поворот ключа завел мотор!

original-003.jpg20160415-10111-rel5ne.jpg

Что произошло?

Произошло, на первый взгляд, невероятное… Классическая электротехника вообще и аккумуляторная наука в частности говорят, что заряжается типовой свинцовый аккумулятор током в 10% от емкости в течение 10-12 часов. Соответственно, 55-ампер-часную батарею даже током 10-15 ампер нужно было наполнять ну хотя бы несколько часов! Однако, «заряжали» мы ровно 10 минут, и ток явно не превышал вышеупомянутое значение, а то и был меньше – с учетом тонких проводов и отвратительного контакта хило намотанных друг на друга окисленных жил…

То есть, получается, имел место эффект не зарядки, а некого «пробуждения» только-только впавшей в летаргическое забвение батареи. Кратковременный десятиминутный процесс никак не мог восполнить утраченную батареей энергию – однако как-то сумел её «взбодрить», помог «мобилизовать внутренние ресурсы». Звучит это, признаюсь, странно: здравый смысл не одобряет подобную псевдонаучную терминологию – «разбудить», «взбодрить»… Аккумулятор понимает только два вполне научных термина – «зарядить» и «разрядить», а все остальное – лирика…

Мистика на продажу

Лирика лирикой, однако именно на вышеупомянутом эффекте работают китайские «зарядные гаджеты для блондинок». Небольшие коробочки с парой-тройкой аккумуляторов от сотовых телефонов внутри или набитые «пальчиками» формата АА – из таких приборов выходит штекер прикуривателя, и именно через прикуриватель они якобы заряжают севшую автомобильную батарею.

С точки зрения любого, худо-бедно разбирающегося в электротехнике, такие девайсы – профанация и обман, но парадокс заключается в том, что иногда они все же способны сработать – в ситуациях, подобной вышеописанной. На свежесевшей батарее – 8-10 вольт, на «магической коробочке» – 12-13. После подключения её к прикуривателю она начинает гнать ток на стартерный аккумулятор – ток слабенький и совершенно неспособный его зарядить. Но способный «разбудить» и «взбодрить»!

Безусловно, работа таких устройств крайне нестабильна, и помогут они только при определенном совпадении факторов, благодаря чему и заслужили справедливое клеймо мошеннических. Но в ряде случаев, когда аккумулятор свежий сам по себе и разрядился буквально «вот-вот», даже коробочка с пальчиковыми батарейками, воткнутая в прикуриватель, способна его воскресить!

Что говорит наука?

Собственно, при всей странности происходящего, наука должна это как-то объяснять….

Описанная ситуация не является ни чудом, ни мистификацией – она мне хорошо знакома — рассказал Александр Казунин, заведующий аккумуляторной лабораторией НИИ автомобильной электроники и электрооборудования ФГУП НИИАЭ:

Тут имеет место не эффект зарядки аккумулятора, а эффект зарядки конденсатора – а конденсатором большой емкости аккумулятор также отчасти является. Если в полностью разряженную батарею подать ток 10-15 ампер на непродолжительное время, то полноценного заряда, разумеется, не произойдет. Но аккумулятор все же наберет некоторое количество энергии, достаточной, чтобы запустить мотор! Это «короткая» энергия, как в конденсаторе – она запасается в разряженной батарее на непродолжительное время . То есть сразу после отключения проводов от машины-донора нужно заводить мотор, аккумулятор которого вы «взбадривали» – если вы по каким-то причинам протянете 10-15 минут, этот «быстрый заряд» исчезнет, и запуск не удастся.

Собственно, пользоваться таким методом – иначе говоря, производить «полевую экспресс-зарядку» от другой машины тонюсенькими проводками, если нет возможности прикурить мощными специальными кабелями с «крокодилами» – можно. И порой – вполне успешно! Но важно учитывать два момента:

  1. Успешная быстрая зарядка аккумулятора, как конденсатора, возможна не всегда – влияет общее состояние разряженной батареи, время, которое она простояла разряженной, температура на улице.
  2. После успешного пуска таким методом аккумулятор остается пустым и требует полноценной зарядки – либо при помощи зарядного устройства, либо длительным пробегом по загородной трассе. Если этого не сделать, наутро высока вероятность снова не завестись!

Источник