Способы заряда аккумуляторной батареи. Как правильно зарядить автомобильный аккумулятор

22.04.2019

Пока силовая установка автомобиля бездействует, питание бортовой сети осуществляется от внешнего источника питания – автомобильной аккумуляторной батареи. Также посредством электроэнергии аккумулятора производится и сам запуск силовой установки.

Любой автомобилист должен знать как и чем зарядить аккумулятор своего автомобиля

Необходимость правильной зарядки автомобильного аккумулятора

Но аккумуляторная батарея энергию для запитывания сети не вырабатывает, она лишь хранит ее в себе, при надобности отдает, после чего восстанавливает свой заряд от .

Цикличность заряда-разряда идет не на пользу самой батарее, со временем ее заряд уменьшается, то есть батарея потихоньку разряжается, полностью восстановить количество энергии от генератора не удается, в конечном итоге заряда батареи уже не будет хватать для запуска мотора. В таком случае остро встает вопрос: как зарядить аккумулятор автомобиля. Производится данная операция зарядными устройствами. Но перед описанием процесса зарядки аккумулятор, разберемся, какие бывают аккумуляторы на машинах, их основные параметры, которые учитываются при подзарядке, виды зарядных устройств, принцип их функционирования, правила зарядки автомобильного аккумулятора и что не следует делать при выполнении операции.

Видео: Взрыв аккумулятора

Все АКБ конструктивно схожи. Имеется набор пластин, которые играют роль электродов, одни – положительных, другие — отрицательных. Чтобы между пластинами происходила химическая реакция, в результате которой выделяется электроэнергия, пространство между пластинами заполняется электролитом. В зависимости от вида АКБ в качестве электролита выступает либо раствор кислоты с водой, либо раствор щелочи с водой.

Виды аккумуляторных батарей

На автомобилях применяются аккумуляторы следующих видов: кислотные, щелочные и гелевые. Есть еще один вид батареи – литий-ионных, но в силу своих особенностей данные АКБ не могут запустить двигатель, поэтому в авто они применяются пока только, как дополнительный элемент питания.

Так устроен аккумулятор автомобиля

У кислотных батарей электроды выполнены из свинца, в котором имеются дополнительные примеси. Свинец, как материал электродов, используется потому, что этот материал имеет хорошую энергоемкость и может за малый промежуток времени выдать токи больших значений. Электролитом у этих АКБ выступает раствор кислоты. Это самые распространенные батареи, которые применяются на автомобиле.

У щелочных батарей установлены не свинцовые, а никель-кадмиевые или никель-железные пластины. А пространство между ними заполнено раствором едкого калия. Эти АКБ на легковых авто применяются не часто, поскольку сила тока у них ниже, чем у кислотных.

Появились сравнительно недавно. По сути, этот тот же кислотный аккумулятор, только у него электролит приведен в желеобразное состояние. Эти АКБ являются перспективными, но ряд технологических особенностей данных батарей не позволяет их широко использовать, да и стоят они не солидно.

Помимо этого АКБ делятся еще на обслуживаемые и необслуживаемые. Кислотные аккумуляторы бывают только обслуживаемыми. А все потому, что при химической реакции часть воды из раствора испаряется. Для того чтобы электролит имел соответствующую плотность, периодически нужно проверять состояние электролита и при надобности доливать воду.

Вода для доливки в аккумулятор используется только дистиллированная.

Необслуживаемыми являются гелевые АКБ. Они имеют герметичный корпус. При химической реакции вода у них не испаряется. Поэтому и доливки не требует.

Виды зарядных устройств для зарядки аккумулятора

В дальнейшем будем рассматривать правильную зарядку аккумулятора на примере распространенных кислотных АКБ. Но пока пройдемся по зарядным устройствам.

Зарядное устройство для аккумулятора

Любое зарядное устройство – это преобразователь электроенергии. Самая простая схема зарядного устройства (ЗУ) – это трансформатор понижающий и диодный мост. Принцип работы таков: переменное напряжение сети 220 В, проходя через трансформатор и диодный мост, преобразуется в постоянное напряжение в 14-15 В, которое требуется для зарядки АКБ.

Часто в конструкцию зарядного устройства включают дополнительные контрольные датчики – амперметры и вольтметры, регуляторы напряжения и силы тока, предохранители. Хотя есть и ЗУ, у которых сила тока и напряжение для каждого АКБ подбираются в автоматическом режиме.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Особенности зарядки аккумулятора автомобиля

Перед тем как зарядить аккумулятор автомобиля, следует учесть несколько параметров для зарядки аккумулятора.

Самой оптимальной силой тока для зарядки аккумулятора является показатель в 10% от номинальной энергоемкости АКБ. То есть, при показателе энергоемкости батареи в 60 Ач сила тока должна не превышать 6 А.
Оптимальное напряжение на клеммах ЗУ — это +10% от номинального напряжения полностью заряженной батареи. Для примера, у полностью заряженного аккумулятора напряжение на клеммах составляет 12,6 В. 10% от номинального напряжения — это 1,26 В, добавляем его к 12,6 В и получаем оптимальное напряжение в 13,86 В.
Провести быструю зарядку батареи возможно. Выполняется такая зарядка токами больших значений – 20-30 А. Но такая зарядка повреждает батарею, поэтому от такой зарядки лучше воздержаться.
При зарядке гелевого аккумулятора важно не превышать критического для такого АКБ напряжения, которое обычно составляет 14,2 В.

Это основные критерии, учитывающиеся для того, чтобы правильно заряжать автомобильный аккумулятор. Перейдем непосредственно к тому, как зарядить аккумулятор автомобиля.

Подготовительные работы

Вначале нужно убедиться, что аккумулятор действительно разряжен. Для этого его нужно извлечь из ниши в автомобиле. Помимо естественного разряда батареи из-за его эксплуатации, причиной разряда может быть повреждение корпуса АКБ, в результате чего электролит вытек и химическая реакция в нем не проходит. Поэтому после извлечения его нужно отчистить от пыли, грязи и следует внимательно осмотреть корпус аккумулятора. Если трещина имеется и через нее вытек электролит – такой АКБ дальше использовать нельзя.

Определить, разряжена ли аккумуляторная батарея, можно по цветовому индикатору, который часто устанавливают на крышке корпуса. Цвета в индикаторе могут быть разные, поэтому следует обратить внимание на наклейку с пояснением, которая обычно наклеена рядом с индикатором.

Проверить состояние заряда батареи можно и по напряжению на клеммах. Для этого можно воспользоваться обычным тестером. При разряженной батарее напряжение будет ниже номинального.

Перед тем как зарядить аккумулятор автомобиля, следует также проверить электролит. Через заливные пробки можно проследить за состоянием и количеством электролита, в нормальном состоянии электролит должен быть чистым, прозрачным и не иметь примесей, а уровень его должен быть выше пластин. При меньшем уровне – нужно долить дистиллята.

Следует проверить и вентиляционное отверстие в крышке АКБ. Оно не должно быть забито, иначе испарениям не будет выхода.

Как зарядить аккумулятор автомобиля? Процесс зарядки

Далее можно выполнить непосредственно зарядку батареи. Важным моментом является испарение электролита при подзарядке, поэтому не стоит это делать в жилом здании. Также сначала подключают зарядное устройство к батарее, а уже потом в сеть. Внимательно нужно отнестись к правильности подключения ЗУ к батарее, иначе при неправильном подключении выйдут из строя предохранители зарядного устройства.

Видео: Как зарядить автомобильный аккумулятор

Процесс зарядки аккумулятора зарядным устройством производится двумя методами :

при первом методе зарядка производится при постоянном значении напряжения, обычно это значение 14-16 В. А сила тока – величина изменяемая. В начале зарядки сила тока большая, может достигать 25-30 А, но по мере зарядки сила тока снижается.
при втором методе сила тока является постоянной, а напряжение меняется. Данный метод более сложный, и нужно полностью знать, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор таким зарядом.

Заряжать автомобильный аккумулятор зарядным устройством, у которого используется метод постоянного напряжения – несложно. Достаточно выставить регулятором силу тока на уровне 10% от энергоемкости батарей. По мере подзарядки сила тока будет падать. Сигналом того, что батарея полностью восстановила заряд, будет опускание стрелки амперметра до «0». Обычно на полную подзарядку с такой силой тока уходит 10-13 часов.

Подзарядка устройством методом постоянного тока сложнее, и нужно знать, как подзарядить аккумулятор автомобиля таким ЗУ. Поскольку у данного устройства задается параметр силы тока, то вначале зарядки задается сила тока в размере 10% от энергоемкости. При такой силе тока АКБ заряжается до показателя напряжения в 14 В, после чего следует понизить силу тока наполовину и заряжать таким током до показателя напряжения в 15 В, после чего еще следует понизить вдвое ток. Сигналом полной зарядки АКБ будет удержание показателя напряжения на одном уровне в индикаторе на протяжении часа.

Проверка напряжения аккумулятора

После зарядки, если есть возможность, проверить напряжение на клеммах АКБ путем применения нагрузочной вилки. Если же ее нет, убедиться в полном заряде аккумулятора можно, установив ее на автомобиль. Заряженная батарея должна «бодро» крутить стартер и запускать силовую установку. В принципе, вот и все, что нужно и важно знать для зарядки аккумулятора своего автомобиля.

В процессе движения транспортного средства, для питания бортовой сети служит генератор. Однако при остановке работы двигателя, вся нагрузка переходит на другое устройство, именуемое как аккумулятор (АКБ). И чтобы такой источник электрической энергии прослужил как можно дольше, необходима правильная зарядка аккумулятора автомобиля.

В рамках данной статьи разберем такие моменты как: необходимость правильной зарядки аккумулятора, какие его виды существуют, а также затронем, собственно, сами правила зарядки.

Немножко теории не помешает

Автомобильный аккумулятор служит основным источником энергии для запуска стартера, который, в свою очередь, «включает» двигатель. Также он поддерживает работоспособность бортовой сети при неработающем генераторе.

В летнее время запуск силового агрегата возможен и с заряженным на 50% АКБ. Однако зимой емкость батареи вдвое ниже в силу того, что смазка загустевает, а это приводит к возрастанию пусковых токов.

Поэтому такая аккумуляторная батарея вряд ли способна запустить двигатель, разве что воспользоваться методом прикуривания от другого транспортного средства. По этой причине зарядка аккумулятора автомобиля зарядным устройством должна производиться до того, как наступят холода. Но чем, собственно, обусловлена необходимость в правильной зарядке? Об этом далее и пойдет речь.

В чем необходимость правильной зарядки АКБ?

Аккумулятор при исправном автомобиле может прослужить 2 или 3 года, что обычно составляет от 70 до 100 тыс. км пробега. Поддерживая АКБ в заряженном состоянии, можно повысить срок его службы. При этом заряжать батарею рекомендуется, когда она разряжена наполовину или более.

Стоит помнить, что аккумуляторная батарея сама по себе не вырабатывает электрическую энергию, а накапливает ее и впоследствии питает бортовую сеть автомобиля. Во время движения транспортного средства заряд восстанавливается, а источником для подзаряда АКБ служит генератор, приводимый во вращение коленчатым валом двигателя.

Слишком частые циклы разрядки и зарядки аккумулятора автомобиля отрицательным образом сказываются на его техническом состоянии. Не только понижается уровень заряда, но и АКБ постепенно разряжается. И с течением времени этой зарядки уже недостаточно для запуска двигателя. Тогда и возникает необходимость зарядки батареи, благодаря чему работоспособность источника питания восстанавливается. Для этого применяется зарядное устройство (ЗУ).

Однако перед тем, как перейти к ознакомлению со всеми тонкостями, стоит изучить, какие виды АКБ существуют, какие главные характеристики они имеют, в чем особенность и работа зарядных устройств. Также коснемся некоторых не менее важных моментов и того, чего делать не рекомендуется.

Разновидности АКБ

В настоящее время выпускаются следующие аккумуляторы:

Щелочные.
Кислотные.
Гелевые.

При этом каждому из них присущи свои особенности зарядки аккумулятора автомобиля. У щелочных устройств она заключается в использовании тандема никель-железо либо никель-кадмий, что идет на производство пластин. Полость корпуса АКБ заполняет едкий калий. Но в силу более низкой силы тока, такие батареи практически не используются, в отличие от других аналогов.

Электроды кислотных аккумуляторов изготавливаются из свинца и ряда примесей. Такое решение имеет под собой веский повод – данный металл может выдавать больший ток в течение малого промежутка времени. К тому же, у него отличная энергоемкость. Электролитом здесь выступает раствор кислоты. Как показывает практика, такие аккумуляторы популярны среди большого количества владельцев транспортных средств.

Гелевые АКБ можно считать своего рода инновацией. Если по сути, то это тот же самый кислотный вариант, только электролит тут находится в желеобразном состоянии. И по сути, зарядка аккумулятора автомобиля в домашних условиях подобного типа практически ничем не отличается от процедуры с кислотными аналогами.

Такое ноу-хау автомобильной промышленности обладает куда большими перспективами. В то же время его широкое применение ограничено рядом факторов. И главным образом это обусловлено технологическими особенностями. К тому же, не каждому автолюбителю по нраву их стоимость, которая слишком высока для большинства потребителей.

Обслуживаемые и необслуживаемые АКБ

Помимо этого, аккумуляторные батареи разделяются еще на два вида:

Необслуживаемые – к ним относятся АКБ закрытого типа, а их корпуса отличаются полной герметичностью. В силу этого, доступа к внутренним частям нет: что-либо выкрутить или просто посмотреть не получится. В то же время, если в ходе эксплуатации или при зарядке аккумулятора автомобиля в домашних условиях случайно перевернуть его, электролит не вытечет из него. Как правило, это гелевые АКБ.
Обслуживаемые – как можно уже догадаться, это те батареи, у которых есть доступ к содержимому банок. Для этого у каждой из них имеется откручивающаяся пробка. В эту категорию входят кислотные аккумуляторы.

С того времени, как появился самый первый АКБ, прошло уже более века (около 140 лет), и в нашем современном мире невозможно себе представить, как обойтись без подобных источников питания. Ведь помимо автомобилей, подобного вида батареи питают самые разные устройства: от телефонов и гаджетов до сложных систем в самых различных сферах человеческой деятельности, включая и космос.

Кое-что о зарядном устройстве

Какая зарядка аккумулятора автомобиля? Когда перед нами встает необходимость в покупке зарядного устройства для мобильного телефона, такого вопроса у нас обычно не возникает. Казалось бы, с автомобильными аналогами то же самое, и проблемы выбора как таковой просто не существует. Однако это было актуально 2 десятилетия назад. Тогда зарядники отличались друг от друга разве что брендом и корпусом.

Теперь же все иначе, и различия современных устройств более выражены. И первое, что хочется отметить, - это способ зарядки автомобильного аккумулятора. Согласно этому признаку, АКБ могут быть:

С ручной регулировкой.
Автоматические.

Несмотря на тот факт, что ручные зарядные устройства - это уже классика, многие автолюбители все же отдают им предпочтение. В этом случае всегда есть возможность контролировать весь процесс и при необходимости вмешаться, корректируя ток, исходя из состояния АКБ. Но, помимо зарядки аккумулятора автомобиля зарядным устройством, есть возможность выполнить восстановление от сульфатации.

Про автоматические зарядные устройства и так все должно быть понятно. Восстановление емкости АКБ происходит без участия человека. Самые простые и, соответственно, недорогие зарядники даже лишены измерительных приборов, а об окончании процедуры сигнализирует светодиод. Для тех владельцев автомобилей, которые предпочитают редко заглядывать под капот, это лучшее решение. Но тут стоит понимать, что работая в соответствии с заданным алгоритмом, состояние АКБ не учитывается. К тому же, стоимость таких устройств может быть не всем по карману.

Также зарядники могут разделяться в зависимости от конструкции:

Трансформаторные – изготовлены на базе привычного трансформатора напряжения с минимальным количеством активных элементов. Это позволило достичь высокой надежности и увеличения габаритов.
Импульсные – за счет переменного тока зарядки аккумулятора автомобиля с высокой частотой стало возможно существенно уменьшить габариты устройств. С одной стороны, это несомненное достоинство, но с другой – высокая стоимость и сложность всей конструкции.

Простейшее зарядное устройство состоит из понижающегося трансформатора и диодного моста. Понять принцип действия не составит труда: первичная обмотка принимает на себя переменное напряжение номиналом 220 В, после этого оно понижается (преобразуется) и направляет на диодный мост.

На выходе получаем необходимые 14-16 Вольт, что достаточно для зарядки АКБ.

Элементарные, но важные правила

Чтобы зарядка аккумулятора автомобиля увенчалась успехом, необходимо всегда помнить о важных моментах:

В целях определения уровня зарядного тока можно руководствоваться емкостью аккумулятора. Как правило, хватает 10% от номинального параметра батареи. К примеру, если емкость АКБ составляет 55 А·ч, следовательно, 5,5 Ампер – зарядка аккумулятора автомобиля.
На полноценную зарядку батареи уходит определенное количество времени. Однако не стоит прибегать к быстрым вариантам с использованием тока номиналом 20-30 Ампер. В конечном счете, это приводит лишь к разрушению АКБ.
Для гелевых аккумуляторов предел – это 14,2 Вольта, крайне не рекомендуется его превышать.
Перед подключением ЗУ оно должно быть отключено.
При подключении соблюдать полярность (плюс к плюсу, минус к минусу), в противном случае оба устройства (аккумулятор и ЗУ) могут выйти из строя.

Также необходимо следить за тем, чтобы на клеммах ЗУ напряжение превышало номинал АКБ на 10%. Для лучшего понимания приведем пример: если у вывода батареи напряжение составляет 12,8 Вольт, то поддерживать его нужно в пределах 14,08 В, что и составляет эти 10% (12,8+ 1,28).

Зная эти элементарные правила, можно избежать многих ошибок в ходе зарядки аккумулятора автомобиля в домашних условиях. Не стоит также забывать про технику безопасности, ведь данное мероприятие представляет собой химический процесс, в ходе которого выделяется взрывоопасная смесь газов (водород и кислород). В связи с этим необходимо быть осторожным.

Проверка батареи

Прежде чем переходить к зарядке аккумуляторной батареи, нужно убедиться в том, что она полностью разряжена. Для этого существует несколько способов. В большинстве аккумуляторов присутствует специальный индикатор, который, по сути, является ареометром. Он самостоятельно замеряет плотность электролита и, в зависимости от этого, всплывает тот или иной шарик. Его-то мы и видим, ошибочно принимая за лампочку. И когда все в норме, виден зеленый «свет», в противном случае будет красный.

Еще один способ проверить батарею перед зарядкой аккумулятора автомобиля – это воспользоваться мультиметром. У полностью заряженной батареи напряжение на клеммах порядка 12,6 Вольт и больше. Другие значения соответствуют:

12,5 – 90%;
12,42 – 80%;
12,32 – 70%.
12,2 – 60%;
12,06 – 50%.
11,9 – 40%;
11,75 – 30%.
11,58 – 20%;
11,31 – 10%.
10,5 – 0%.

Но более надежный метод – это нагрузочная вилка, которая покажет падение напряжения под воздействием нагрузки. Иными словами, можно увидеть реальный показатель уровня заряда АКБ.

Прибор этот найдется у каждого автоэлектрика, либо в любом магазине, торгующим аккумуляторами. Скорее всего, такую проверку могут сделать за спасибо, не более того.

От теории к практике или подготовка аккумулятора к зарядке

После того, как была определена полная разрядка АКБ, стоит переходить непосредственно к практике. Но перед этим нужен небольшой подготовительный этап. Первым делом аккумулятор стоит снять с автомобиля, но если времени на зарядку аккумулятора автомобиля не так много, тогда следует отключить его от бортовой сети.

Заодно можно провести его диагностику, хорошо осматривая его состояние, попутно очищая его от пыли и прочих загрязнений. При этом стоит обратить внимание, есть ли трещины и течь электролита. Если таковые имеются, дальнейшая эксплуатация такого АКБ крайне не рекомендована.

Если все в норме, стоит почистить клеммы для обеспечения хорошего контакта. Также можно протереть корпус батареи тряпкой, смоченной в растворе нашатырного спирта (10%) либо кальцинированной соды. После этого нужно открутить пробки либо снять заглушки. Пары электролита будут беспрепятственно выходить наружу, что позволит избежать избыточного давления.

Правильная зарядка аккумулятора автомобиля

В самой процедуре зарядки аккумулятора нет ничего сложного, однако не каждый знает, как это делается правильным образом. Проводить ее желательно в помещении с хорошей вентиляцией вдали от открытого огня.

При этом можно пойти двумя путями:

Постоянное напряжение (14-16 Вольт) с переменным током. Сначала его величина составляет 25-30 Ампер, но впоследствии постепенно снижается, по мере заряда АКБ.
Меняется напряжение, а ток остается неизменным. Только такой подход довольно-таки сложен, ведь тут важна точность.

Первый способ очень легок в реализации и все, что нужно – это выставить необходимое значение тока, что составляет 10% от емкости аккумулятора. Как правило, данный параметр указан в паспорте либо в табличке на корпусе. По мере того как батарея будет заряжаться, ток станет понижаться. В среднем, время зарядки аккумулятора автомобиля в полном объеме составляет от 10 до 13 часов.

Второй способ уже сложнее, и необходимо четко понимать, как все делается. Первым делом задается значение тока (10% от емкости аккумулятора). Его стоит придерживаться, пока напряжение не достигнет 14 Вольт. При достижении этого, следует уменьшить ток вдвое, пока не будет уже 15 Вольт. А как только установится и это напряжение, ток нужно снизить раза в три. О полной зарядке аккумулятора будет свидетельствовать неизменный уровень напряжения на индикаторе.

По завершении процедуры желательно проверить АКБ нагрузочной вилкой. При ее отсутствии убедиться в работоспособности батареи можно, установив ее на место и подключив к бортовой сети. Успехом будет запуск двигателя.

Вопросы обслуживания и ухода

Чтобы аккумулятор служил долгое время, его не только необходимо правильно заряжать, еще важен бережный уход за ним. А для этого нужно регулярное обслуживание. Первым делом стоит уяснить один проверенный факт: в летнее время жидкость из банок испаряется интенсивнее. И если корпус аккумулятора полупрозрачный, то понижение уровня электролита ниже пределов нормы будет хорошо заметно. Конечно, если водитель заинтересован не только в том, каким должно быть напряжение зарядки аккумулятора автомобиля, но и хоть изредка заглядывает под капот.

Как правило, на автомобильном аккумуляторе есть специальные метки: «MIN» и «MAX», которые позволяют контролировать количество жидкости. Однако есть батареи, где их нет, либо по каким-нибудь причинам невозможно определить визуально уровень электролита. Тогда стоит воспользоваться простым способом:

Вывернуть пробки с каждой банки и по очереди в каждую из них опустить стеклянную трубку. Ее длина должна составлять не менее 10 см.
После того, как трубка упрется в сетку, стоит зажать ее конец пальцем и вынуть наружу.
Замерить получившееся расстояние. В норме оно должно составлять от 10 до 15 мм. Если оно меньше - значит, нужно добавить дистиллированную воду до нужного уровня.

Помимо этого, следует замерить плотность электролита, для чего используется ареометр. Прибор этот выглядит как большая пипетка с делениями. Внутри находится поплавок, который может свободно перемещаться. На одном из ее концов закреплена резиновая груша.

Для замера плотности электролита нужно, для начала, сжать грушу – из нее удалится весь воздух. Другой конец погружается в банку с жидкостью, после чего грушу можно отпускать не торопясь. Начнет всплывать поплавок, и то деление, на котором он остановится, и будет значением искомой плотности. Помимо этой, существуют и прочие конструкции ареометра.

Теперь что касается непосредственно значений плотности электролита. Для каждой климатической зоны оно свое. В летнее время для центральных регионов оптимальное значение плотности должно находиться в пределах 1,27-1,19 г/см3. Для южных и северных – 1,25-1,17 г/см3 и 1,2-1,21 г/см3 соответственно. Меньшие значения плотности указывают на необходимость зарядить аккумулятор автомобиля зарядкой. Если же они выше - значит, нужно добавить дистиллированную воду.

Простая на первый взгляд процедура зарядки автомобильного аккумулятора, на самом деле не так примитивна, как кажется. Урон от не правильных действий при зарядке аккумулятора может исчисляться тысячами, а порой и сотнями тысяч рублей (имеются ввиду случаи КЗ с последующим возгоранием). И не самое страшное, если вы не сможете завестись морозным утром, бывает в процессе заряда, аккумулятор взрывается, разнося всё рядом стоящее в моторном отсеке.

Про то как зарядить аккумулятор своего автомобиля и получить от него максимально возможное Вы можете прочитать ниже, либо посмотреть видео с упрощенным способом зарядки АКБ:

Не для кого не станет откровением что в условиях Российского климата АКБ (аккумуляторные батареи) работают далеко не в расчетном режиме. Для не свежующих отмечу, что аккумуляторы выходят из строя не только из-за не дозарядки, но и из-за перезарядки. Новичкам поясню – возможны такие неисправности генератора, когда он даёт повышенный ток и перезаряжает аккумулятор. Либо просто не опытный автолюбитель своими руками заряжает АКБ сверх нормы.

Низкая степень заряженности (аккумулятор не дозаряжен) в условиях холодного климата является главной причиной сульфатации пластин, а в тяжёлых случаях даже может привезти к смене полярности отдельных элементов АБ (отдельных банок).

Высокая же степень заряженности (аккумулятор перезаряжен) в условиях тёплого климата вызывает разрушение решётки плюсовых пластин и интенсивное осыпание активной массы с них.

Всё это приводит к отказам аккумуляторной батареи и сокращению её срока службы.

Поэтому, для того чтобы аккумуляторная батарея нормально отработала положенный срок (от 5 до 11 лет), необходимо выполнение определённых контрольных профилактических операций.

Во-первых, четыре - пять раз в год, в период эксплуатации, контролировать напряжение зарядки АБ на автомобиле, проверять уровень и плотность электролита , а так же содержать в чистоте сам аккумулятор и его клеммы (чтобы исключить увеличенную саморазрядку). Следует так же изредка производить контрольные циклы заряд -разряд, что позволит определить степень сульфатации рабочих пластин и задержать процесс их дальнейшей сульфатации.

Во-вторых, в период длительного бездействия или хранения АБ, особо необходима их периодическая разрядка / зарядка. Хранить аккумулятор лучше в прохладном помещении, этим вы продлите его срок службы. Объясняется это просто - скорость химической реакции тем выше, чем выше температура (в кислотном аккумуляторе даже в период простоя протекают химические реакции).

Для выполнения этих условий, необходим хотя бы минимальный инвентарь:

Зарядка аккумулятора на автомобиле

(как заряжать необслуживаемый аккумулятор на автомобиле)

Многих владельцев современных автомобилей интересует вопрос: можно ли заряжать необслуживаемый аккумулятор не снимая его с автомобиля (не отсоединяя от бортовой сети)?

Наличие этого вопроса связано с обилием управляющей и дополнительной электроники. При снятии аккумулятора стирается информация из памяти оперативно запоминающего устройства блока управления двигателем, сбиваются настройки климат контроля, настройки магнитолы и т.д. Некоторые продвинутые акустические системы после отключения питания требуют повторной установки управляющей / операционной программы! (Мой друг однажды заплатил 2т.р. за установку "операционки" на Каразерию после снятия аккумулятора для подзарядки да ещё в добавок ездил 2 месяца без музыки).

В связи с вышесказанным пожалуй актуально заряжать необслуживаемый аккумулятор непосредственно на автомобиле. Только при этом следует выполнять несколько рекомендаций:

1) Автомобиль должен находиться в теплом гараже, по возможности сухом;

2) Перед началом зарядки следует дать выдержку несколько часов с целью прогрева аккумулятора до комнатной температуры (если до этого авто стояло на морозе);

3) В процессе подготовки к зарядке и во время неё зажигание и все дополнительные электрические приборы подключенные помимо зажигания должны быть отключены, или переведены в спящий режим;

4) Непосредственно перед зарядкой (пожалуй в любом случае зарядки) надо снять параметры с аккумулятора: плотность электролита по банкам (если такое возможно), прозрачность электролита, напряжение на клеймах аккумулятора. И исходя из них заранее представлять в какой зарядке нуждается аккумулятор (полная или частичная);

5) Процесс зарядки аккумулятора на автомобиле аналогичен зарядке снятого аккумулятора, с той лишь разницей, что в непосредственной близости от аккумулятора находятся токопроводящие элементы автомобиля. Поэтому необходимо соблюдать осторожность. Если вы например по привычке закроете капот и замкнёте им клеммы зарядного устройства то будет очень неприятно (и возможно дорого). По этой же причине следует подключать зарядное устройство к клеймам АКБ в отключенном от сети состоянии и при максимально убавленном токе. После чего подключить зарядное устройство к сети и постепенно увеличивать силу тока заряда аккумулятора. Одним словом необходимо максимально возможно снизить скачки напряжения при зарядке аккумулятора на автомобиле. Разумеется должен быть обеспечен стабильно хороший контакт зарядного устройства с аккумулятором.

Но приступим к изучению непосредственно процесса зарядки автомобильного аккумулятора:

Способы зарядки аккумуляторных батарей:

У каждого из способов есть свои положительные и отрицательные стороны:

Зарядка аккумулятора при постоянном токе

Заряд батареи производится при постоянной величине зарядного тока, равной:

I = Q/10 - для кислотных аккумуляторов,

I = Q/4 - для щелочных аккумуляторов, где Q - паспортная емкость аккумулятора (А*ч), I - средний зарядный ток, А.

Кислотные аккумуляторы особенно чувствительны к отклонению параметров зарядки от номинальных. Установлено, что зарядка чрезмерно большим током приводит к деформации пластин и даже к их разрушению. Зарядный ток, рекомендуемый в инструкции по эксплуатации аккумуляторной батареи, обеспечивает оптимальное протекание электрохимических процессов в аккумуляторе и нормальную его работу в течение длительного времени.

Степень заряженности аккумулятора можно контролировать по значениям плотности электролита и напряжения (для кислотных аккумуляторов) и только напряжения (для щелочных аккумуляторов). Более подробно здесь..

Окончание зарядки кислотного аккумулятора характеризуется установлением напряжения на одном элементе аккумуляторной батареи, равного 2,5-2,6 В.

Кислотные аккумуляторы чувствительны к недозарядкам и перезарядкам, поэтому следует своевременно заканчивать зарядку.

Щелочные АБ менее критичны к режимам. Для них окончание зарядки характеризуется установлением на одном элементе постоянного напряжения 1,6-1,7 В.

Ниже мы будем рассматривать зарядку кислотных аккумуляторов, т. к. они более распространены и больше критичны к режимам эксплуатации и зарядки.

Для поддержания постоянства тока в течение всего процесса заряда необходимо регулирующее устройство.

Кроме того, надо периодически измерять плотность и температуру электролита, а также напряжение батареи, чтобы вовремя определить конец заряда. Если в течение 2 часов плотность электролита и напряжение батареи остаются постоянными, а при заряде заметно бурное газовыделение - батарея полностью заряжена.

Недостаток такого способа - необходимость постоянного (каждые 1,5-2 часа) контроля и регулирования зарядного тока, а также обильное газовыделение в конце заряда.

Для снижения газовыделения и повышения степени заряженности батареи целесообразно ступенчатое снижение силы тока по мере увеличения зарядного напряжения. Когда напряжение достигнет 14,4 В, зарядный ток уменьшают в два раза (2,75 ампера для батареи емкостью 55 Ач) и при таком токе продолжают заряд до начала газовыделения. При заряде батарей последнего поколения, которые не имеют отверстий для доливки воды, целесообразно при увеличении зарядного напряжения до 15 В ещё раз уменьшить ток в два раза.

Как уже писалось выше, батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменения в течение 1-2 часов.

При зарядке современных необслуживаемых АБ такое состояние наступает при напряжении 16,3-16,4 В в зависимости от состава сплавов решеток и чистоты электролита.

Обычно новая, приведенная в рабочее состояние батарея заряжается от 3 до 8 ч. Чтобы не произошел взрыв выделяющихся в конце заряда газов, нельзя подносить к батарее открытое пламя или отключать зарядное устройство путем отсоединения проводов под нагрузкой, не следует в это время пользоваться нагрузочной вилкой или пробником. Если температура электролита при заряде поднимется выше + 45 °С, заряд прекратите и дайте электролиту остыть до+30 °С.

Если в конце заряда плотность электролита окажется меньше или больше требуемой, надо отобрать резиновой грушей часть электролита и столько же долить в батарею в первом случае концентрированного электролита плотностью 1,40 г/см, а во втором - дистиллированной воды. Затем продолжить заряд в течение получаса и снова проверить плотность электролита. Иногда может потребоваться несколько корректировок, прежде чем плотность электролита станет нормальной. Однако в большинстве случаев данная процедура не требуется.

Как видите, при заряде способом постоянства тока все делается не спеша, заряжается батарея довольно долго и должна постоянно находится под контролем.

При заряде постоянным током в первую очередь насыщается поверхность электрода, и это мешает развитию процесса вглубь.

Но бывают случаи, когда ехать очень надо, а аккумулятор не может завести двигатель. Для владельцев автомобилей с ручной коробкой выход очевиден – завести что называется «с толкача». А вот владельцы авто с автоматической трансмиссией должны либо «прикурить» у автомобиля донора, либо быстренько подзарядить свой аккумулятор. Ну и способ зарядки при этом будет называться – «ускоренный» или «форсированный».

Ускоренный, или форсированный, заряд АКБ.

Ускоренный, или форсированный, заряд аккумулятора служит единственной цели - в кратчайший срок привести разряженную батарею в работоспособное состояние, что достигается применением больших зарядных токов .

Метод аналогичен предыдущему, с той лишь разницей, что сила тока при зарядке превышает 10% от емкости аккумулятора. Как правило, берется по максимальному току, выдаваемому зарядным устройством (имеются в виду широко распространенные на данный момент автомобильные зарядные устройства) который на самом деле довольно не велик и редко переваливает за 10-15А. Однако не следует превышать ток равный Q. Перед зарядкой следует дать прогреться аккумулятору до комнатной температуры (на практике как правило форсированный заряд применяется в зимний период чтоб завестись замёрзший автомобиль), а в процессе зарядки если температура электролита поднимется выше + 45 °С, заряд прекратите и дайте электролиту остыть до+30 °С.

Форсированный заряд АБ хотя и допустим, но старайтесь его избегать, потому что его повторение значительно снижает срок службы батареи и поэтому в дальнейшем об ускоренном заряде мы говорить не будем. Т.к. основная цель форсированного заряда это завести двигатель в кратчайшие сроки как правило аккумулятор не заряжается до восстановления полной ёмкости. По причине этого, после решения задач первостепенной важности следует дозарядить АКБ любым из предложенных способов "деликатной" зарядки. Не стоит уповать на то что работающий автомобиль дозарядит АКБ до нормы. Как уже говорилось в процессе работы исправного автомобиля напряжение в бортовой сети поддерживается 13,9-14,4В, а для полной зарядки АКБ необходимо 16,3-16,4В. Хронический «недозаряд» крайне коварен. Вы эксплуатируете автомобиль как обычно, ничего подозрительного не замечаете. При этом заряженный на 70-85% аккумулятор вполне справляется со своими основными обязанностями (при более или менее исправном двигателе). Однако при этом срок службы аккумулятора значительно уменьшается, а его резервная ёмкость неизменно падает. В конечном итоге вы это почувствуете после недолгой стоянки со включенными электроприборами (свет, радио и т.п.), но будет уже поздно.

Если ситуация вынуждает вас прибегнуть к форсированному заряду (нужно срочно завести автомобиль), для наибольшей эффективности проделанных мер, стоит выполнить ещё ряд действий:

1) выкрутить и продуть очистителем карбюраторов свечи накаливания, после чего продуть их и просушить на батарее отопления (не в коем случае не прокаливайте дорогие свечи на газу – это может убить их).

2) накрыть двигатель, и поставить под него какой ни будь переносной обогревательный прибор (адекватно располагая его с точки зрения пожарной безопасности).

3) не помешает поставить обогреватель и в салон – это может улучшить вам настроение в дальнейшем.

4) почистить клеймы аккумулятора и ответные клеймы на автомобиле.

5) в первую попытку пуска (секунд 10-20) держать дроссель полностью открытым. Большинство систем управления двигателем в этот момент включают режим продувки, в котором отключаются форсунки. Это поможет вам удалить излишки бензина из камер сгорания, и повысит ваши шансы на удачный запуск двигателя.

Контрольно-тренировочный цикл аккумуляторных батарей

Контрольно-тренировочный цикл аккумуляторных батарей (сокращенно КТЦ) заключается в следующем. Батарею полностью заряжают постоянным током, затем разряжают током 10-часового режима до напряжения 10,2 В и вновь дают полный заряд. Этот цикл позволяет оценить фактическую емкость и реальные возможности «пожилой» батареи, а серия циклов в некоторых случаях несколько улучшает электрические показатели, если батарея ещё годна для дальнейшего использования.

Не следует только проводить эту операцию без нужды, поскольку каждый КТЦ отнимает частичку ресурса батареи. Принцип здесь таков: за свою жизнь аккумулятор может отдать вполне определенное количество энергии, а каждый полный разряд соответствует примерно 0,5 1,0 % этого количества.

Зарядка аккумулятора при постоянном напряжении

При заряде этим методом степень заряженности АКБ по окончании заряда напрямую зависит от величины зарядного напряжения, которое обеспечивает зарядное устройство. Так, например, за 24 часа непрерывного заряда при напряжении 14,4 В 12-вольтовая батарея зарядится на 75-85 %, при напряжении 15 В - на 85-90 %, а при напряжении 16 В- на 95-97 %. Полностью зарядить батарею в течение 20-24 часов можно при напряжении зарядного устройства 16,3 -16,4 В.

В первый момент включения, зарядный ток может достигать большой величины, в зависимости от внутреннего сопротивления (ёмкости) батареи. Поэтому зарядное устройство снабжают схемными решениями, ограничивающими максимальный ток заряда.

По мере заряда напряжение на выводах аккумуляторной батареи постепенно приближается к напряжению зарядного устройства, а величина зарядного тока, соответственно, снижается и приближается к нулю в конце заряда (если величина зарядного напряжения выпрямителя ниже напряжения начала газовыделения). Это позволяет производить заряд без участия человека в полностью автоматическом режиме. Обычно критерием окончания заряда в подобных устройствах является достижение напряжения на выводах батареи при её заряде, равного 14,4 + 0,1 В. Однако, для удовлетворительного (на 90-95 %) заряда современных необслуживаемых батарей с помощью выпускаемых промышленностью зарядных устройств, имеющих максимальное зарядное напряжение 14,4 ч-14,5 В, потребуется более суток.

Несомненно, этот способ очень удобен, так как регулировать зарядный ток и следить за состоянием батареи при заряде не нужно, газовыделения из батареи нет. Но зарядить батарею полностью этим способом нельзя . Поэтому, используя в основном способ заряда батареи при постоянстве напряжения, старайтесь периодически сочетать его с полным зарядом при постоянстве силы тока.

Методы зарядки аккумуляторных батарей при постоянном токе и при постоянном напряжении равноценны с точки зрения их влияния на долговечность батареи. С точки же зрения глубины и полноты заряда первый способ лучше. Но этот способ требует большего времени и постоянного контроля за процессом заряда. Заряд аккумулятора при постоянстве напряжения хотя и не обеспечивает полного заряда батареи, позволяет поддерживать её в рабочем состоянии. Этим способом батарея заряжается и на автомобиле (13,9-14,4В).

Какой способ заряда необслуживаемой аккумуляторной батареи применить - это, конечно, дело вкуса, но лучше не пожалеть времени и зарядить батарею при постоянстве силы тока или чередовать эти способы.

В процессе эксплуатации пластины автомобильных аккумуляторов постепенно сульфатируются, это всё больше снижает ёмкость батареи. Наиболее эффективные способы борьбы с сульфатацией - поочередный заряд-разряд аккумулятора или пропускание через него так называемого «асимметричного» зарядного тока.

Зарядка аккумулятора импульсным током

Под импульсным зарядом аккумулятора подразумевают применение тока, который изменяет свою величину или напряжение периодически, через определенные интервалы времени. По характеру этих показателей импульсный ток разделяют на две разновидности: пульсирующий и ассиметричный (разъяснения см. ниже).

Зарядка пульсирующим током

Рис. 1.1. Заряд пульсирующим током: Сз - ёмкость, сообщённая аккумулятору за время импульса t.

Пульсирующим током называют такой, у которого величина меняется в пределах от нуля до максимального значения, сохраняя неизменной свою полярность. Пример характеристики пульсирующего тока показан на рис. 1.1.

Зарядка ассиметричным током

Асимметричный, или реверсивный, ток определяется наличием обратной амплитуды (см. пример на рис. 1.2), иными словами, в каждом цикле он меняет свою полярность. Однако количество электричества, протекающего при прямой полярности, больше, чем при обратной (отношение зарядной и разрядной составляющих равно 10:1, а длительностей импульсов - 1:2), что и обеспечивает заряд аккумулятора.

Рис. 1.2. Заряд ассиметричным током: Сз - ёмкость, сообщённая аккумулятору за время импульса t3; Ср - ёмкость, снятая с аккумулятора за время импульса tp.

Этот способ позволяет не только восстанавливать работоспособность засульфатированных аккумуляторных батарей, но и проводить профилактическую обработку исправных.

Зарядка аккумулятора по Вудбриджу (правило ампер-часов)

В 1953 году Вудбриджем был сформирован так называемый закон ампер-часа величина зарядного тока аккумулятора (в амперах) не должна превышать величины недостающего до полной ёмкости заряда (в ампер-часах).

Простое и очень полезное правило которого я стараюсь придерживаться.

О известных методах восстановления ёмкости аккумуляторных батарей и способе самостоятельно изготовить зарядное устройство вы можете прочитать на второй странице этой статьи.

К атегория:

Электрооборудование автомобилей

Методы заряда аккумуляторных батарей

Заряд аккумуляторных батарей производят от источника постоянного тока. При этом положительный полюс источника соединяют с положительным выводом батареи, а отрицательный - с отрицательным. Для протекания зарядного тока необходимо, чтобы напряжение зарядного устройства было больше э. д. с. батареи.

Наиболее широко распространены два способа заряда: при постоянном зарядном токе и постоянном напряжении. Реже применяются модифицированный заряд, при котором изменяются ток и напряжение, и ускоренный заряд, представляющий собой заряд большими токами.

При любом способе заряда температура электролита в батареях должна быть не выше 35 °С.

Заряд при постоянном зарядном токе. Применяется на зарядных станциях и в аккумуляторных отделениях автотранспортных предприятий. Достигается постоянство зарядного тока различными способами: регулированием напряжения зарядного агрегата; изменением сопротивления реостата, включенного в цепь заряда; применением различных стабилизаторов тока.

Большинство зарядных агрегатов (устройств) имеют либо ступенчатую, либо плавную регулировку напряжения за счет изменения коэффициента трансформации. Поэтому периодически, по мере изменения зарядного тока, вращением рукоятки устанавливают необходимый зарядный ток. При включении в зарядную цепь реостата происходят непроизводительные потери электроэнергии на нагрев реостата.

Стабилизаторы тока пока не получили распространения в эксплуатации.

При заряде током постоянной силы рекомендуемый зарядный ток 0,1 Си А (С20 - номинальная емкость аккумуляторной батареи). При заряде таким током вначале почти вся электроэнергия идет на основные реакции. Когда батарея будет заряжена на 85-90 %, для поддержания требуемой силы тока заряда необходимо повысить напряжение до значения, при котором начинается разложение воды, сопровождающееся выделением на поверхности электролита пузырьков водорода и кислорода. На разложение воды расходуется дополнительная энергия. Поэтому для заряда полностью разряженной батареи методом постоянного тока необходимо ей сообщить в 1,2-1,5 раза большее количество электричества по сравнению с полученным при разряде. В конце заряда при положительных температурах электролита напряжение на одном аккумуляторе может достигать 2,7 В. При этом наблюдается быстрое повышение температуры электролита. При повышении температуры электролита до 45 °С рекомендуется снизить зарядный ток в 2 раза или прекратить заряд для охлаждения электролита до 30-35 °С.

Рис. 1. Схемы включения аккумуляторных батарей на заряд

Батарея считается заряженной, если во всех аккумуляторах наблюдается постоянство величины плотности электролита в течение 2 ч.

Обычно на заряд от регулируемого источника подключается группа последовательно соединенных батарей (рис. 1, а) одной или близкой по величине емкости. Если зарядный агрегат обеспечивает большие токи, к нему можно подключить параллельно несколько групп батарей (рис. 1, б) с включенными последовательно в каждой группе реостатом и амперметром. Аналогичная схема включения применяется и при нерегулярном источнике тока.

Количество последовательно соединенных батарей в группе подбирают в зависимости от максимального выходного напряжения зарядного агрегата исходя из того, чтобы на каждый аккумулятор приходилось напряжение 2,7 В.

Количество групп батарей, подключаемых параллельно для одновременного заряда, принимается в зависимости от силы тока, которую обеспечивает зарядный агрегат, и силы токов заряда отдельных групп и определяется из условия, что сумма токов всех групп не должна превышать величину тока зарядного агрегата.

Если в разных группах различные типы батарей, то расчет сопротивления реостата ведется отдельно для каждой группы.

Заряд при постоянстве напряжения. Редко применяется на зарядных станциях. При этом способе напряжение в процессе заряда поддерживается постоянным, а зарядный ток изменяется следующим образом. В начале заряда э. д. с. аккумуляторной батареи понижена (из-за низкой плотности электролита), и ток достигает наибольших значений [до (1,0-М,5) СгоА]. В процессе заряда, когда э. д. с. батареи постепенно возрастает, сила тока понижается. К концу заряда сила тока уменьшается до значений, меньших 0,1С20. В стационарных условиях напряжение заряда при использовании данного способа должно быть 2,3-2,4 В на аккумулятор.

Продолжительность заряда при постоянном напряжении практически одинакова с продолжительностью заряда при постоянном токе.

Преимуществом рассматриваемого способа является меньшее газовыделение в конце заряда вследствие меньшего напряжения. Недостатком является необходимость применения более мощного зарядного агрегата по сравнению с методом заряда постоянным током. При этом его мощность полностью используется только в начале заряда.

Заряд при постоянном напряжении используется в процессе эксплуатации батареи на автомобиле. Однако на автомобиле батарея работает в циклическом режиме, когда кратковременный разряд чередуется с зарядом. Поэтому сильно разряженную батарею не приходится заряжать на автомобиле, и указанные выше недостатки не проявляются.

При сильной разряженности батареи ее снимают с автомобиля для подзаряда или, не снимая, заряжают ускоренным методом от постороннего источника.

Ускоренный заряд. Применяется в случаях чрезмерного разряда батареи в процессе эксплуатации и при необходимости восстановить ее работоспособность в короткое время. Причиной повышенного разряда может явиться неисправность генераторной установки на автомобиле.

Достоинством ускоренного заряда, кроме сокращения времени заряда, является исключение трудозатрат на снятие батареи с автомобиля, ее доставку в зарядное отделение и установку обратно на автомобиль.

Ускоренный заряд производится токами, численно равными 0,7-0,9 номинальной емкости. Так как целью ускоренного заряда является восстановление работоспособности батареи, его проводят не до полной заряженности батареи. Критерием окончания ускоренного заряда является равенство количества электричества, получаемого батареей при заряде, той величине емкости, на которую она разряжена. Такое условие проведения ускоренного заряда исключает чрезмерный перезаряд, который при ускоренном заряде сильно снижает срок службы батарей. Для выполнения указанного условия установка Э411 для ускоренного заряда снабжена специальным устройством для точного определения степени разряженности.

Установка Э411 позволяет заряжать одновременно одну аккумуляторную батарею.

Режим ускоренного заряда может успешно применяться для быстрого повышения характеристик батареи при низкой температуре непосредственно перед пуском двигателя. Такой режим называют предпусковым подзарядом, проводят его в течение 7-10 мин.

Уравнительный заряд. Проводится током 0,1СгоА. При уравнительном заряде преследуется цель полностью обеспечить восстановление активных масс электродов всех аккумуляторов батареи. Заряд ведется до тех пор, пока во всех аккумуляторах плотность электролита не будет постоянной в течение 3 ч. Как правило, потребность в уравнительном заряде возникает у батарей после длительной эксплуатации, когда в батареях появляются аккумуляторы с повышенной степенью разряженности.

Правила техники безопасности при заряде аккумуляторных батарей. Заряд батарей, снятых с автомобиля, производится в зарядном отделении. При подготовке и проведении заряда необходимо учитывать опасность, которую представляет электролит при попадании на кожу человека, вредность паров кислоты, концентрация которых в воздухе при заряде сильно возрастает, и взрывоопасность выделяемого «гремучего газа» (смеси кислорода и водорода).

Поэтому неукоснительно должны выполняться следующие основные правила:
— батареи в группе, подготовленные для заряда, должны соединяться между собой посредством зажимов и наконечников, исключающих искрение;
— пробки, закрывающие наливные отверстия, должны быть вывернуты;
— подсоединение и отсоединение батареи производятся только при отключенной зарядной сети;
— заряд батарей должен осуществляться при включенной вытяжной вентиляции;
— контроль состояния батарей при заряде производится только денсиметром и вольтметром; запрещается подключать к батареям при заряде различного типа нагрузочные устройства, так как это может вызвать искрение и взрыв газов;
— все установки и коммутирующие устройства в зарядном помещении должны быть взрывобезопасными;
— в помещениях зарядного отделения запрещается пользоваться открытым огнем.

Автономные источники питания – аккумуляторные батареи, видятся в современных технологиях неотъемлемым элементом практически любых проектов. Для автомобильной техники аккумулятор тоже конструктивная часть, без которой немыслима полноценная эксплуатация транспорта. Всеобщая полезность аккумуляторов очевидна. Но технологически эти приборы всё-таки до конца не совершенны. Например, явное несовершенство отмечается частым зарядом аккумуляторов. Конечно же, здесь актуален вопрос, каким напряжением заряжать аккумулятор, чтобы сократить частоту подзарядки и сохранить все его рабочие свойства на длительный срок эксплуатации?

Досконально вникнуть в тонкости процессов заряда / разряда свинцово-кислотных аккумуляторных батарей (автомобильных ) помогут определения базовых параметров аккумуляторов:

ёмкость,
концентрация электролита,
сила тока разряда,
температура электролита,
эффект саморазряда.

Под ёмкостью батареи аккумуляторов принимается электричество, отдаваемое каждой отдельной аккумуляторной банкой в процессе её разряда. Как правило, значение ёмкости выражается ампер-часами (А/ч).

На корпусе аккумуляторной батареи для автомобиля указывается не только номинальная ёмкость, но также стартерный ток при пуске автомобиля на холодную. Пример маркировки — аккумулятор производства Тюменского завода

Ёмкость разряда аккумулятора, обозначенная на технической бирке производителем, считается номинальным параметром. Помимо этой цифры, значимым для эксплуатации является также параметр ёмкости заряда. Необходимое значение заряда вычисляется формулой:

Сз = Iз * Тз

где: Iз – зарядный ток; Тз – время заряда.

Цифра, указывающая разрядную ёмкость батареи аккумуляторов, напрямую связана с другими технологическими и конструктивными параметрами и зависима от условий эксплуатации. Из конструктивно-технологичных свойств аккумулятора влияние на ёмкость разряда оказывают:

активная масса,
применяемый электролит,
толщина электродов,
геометрические размеры электродов.

Среди технологических параметров значимой для ёмкости батареи аккумуляторов также является степень пористости активных материалов и рецептура их приготовления.

Внутренняя структура свинцово-кислого автомобильного аккумулятора, куда входят так называемые активные материалы — пластины минусового и плюсового полей, а также иные компоненты

Не остаются в стороне и эксплуатационные факторы. Как показывает практика, сила разрядного тока в паре с электролита также способны оказывать влияние на параметр ёмкости аккумулятора.

Влияние концентрации электролита

Завышенный уровень концентрации электролита способствует сокращению срока службы аккумулятора. Условия работы батареи с высокой концентрацией электролита приводят к активизации реакции, результатом которой становится образование коррозии на плюсовом электроде аккумуляторной батареи.

Поэтому важно оптимизировать значение , учитывая те условия, в которых эксплуатируется аккумулятор и требования, предъявляемые производителем по отношению к таким условиям.

Оптимизация концентрации электролита аккумуляторной батареи видится одним из важных моментов эксплуатации прибора. Контроль уровня концентрации необходим обязательно

К примеру, для условий с умеренным климатом, рекомендованный уровень концентрации электролита для большей части автомобильных аккумуляторов доводят под плотность 1,25 – 1,28 г/см 2 .

А когда актуальна эксплуатация приборов применительно к жаркому климату, концентрация электролита должна соответствовать плотности 1,22 – 1,24 г/см 2 .

Аккумуляторы — сила тока разряда

Процесс разряда АКБ логично разделить условно на два режима:

Длительный.
Короткий.

Для первого события характерным видится разряд при малых токах на протяжении относительно длительного временного периода (от 5 до 24 часов).

Для второго события (короткий разряд, стартерный разряд), напротив, характерными являются большие токи в коротком промежутке времени (секунды, минуты).

Увеличение разрядного тока провоцирует снижение ёмкости батареи аккумуляторов.

Зарядное устройство Телетрон, которое успешно применяется для работы с кислотно-свинцовыми автомобильными батареями. Несложная электронная схема, но высокая эффективность действия

Пример:

Есть АКБ с ёмкостью 55 А/ч с рабочим током на клеммах 2,75А. При нормальных условиях окружающей среды (плюс 25-26ºС) ёмкость АКБ находится в пределах 55-60 А/ч.

Если разрядить батарею кратковременным током величиной 255 А, что эквивалентно увеличению номинальной ёмкости в 4,6 раза, номинальная ёмкость снизится до 22 А/ч. То есть, практически вдвое.

Температура электролита и саморазряд аккумулятора

Разрядная ёмкость аккумуляторных батарей естественным образом снижается, если падает температура электролита. Падение температуры электролита влечёт за собой увеличение степени вязкости жидкой составляющей. Как следствие, увеличивается электрическое сопротивление активного вещества.

Отключенная от потребителя, полностью бездействующая , имеет свойства терять ёмкость. Объясняется такое явление химическими реакциями внутри прибора, проходящими даже в условиях полного отключения от нагрузки.

Под влияние окислительно-восстановительных реакций попадают оба электрода – минусовой и плюсовой. Но в большей степени процессом саморазряда охвачен электрод отрицательной полярности.

Реакция сопровождается образованием водорода в газообразном виде. При увеличении концентрации в растворе электролита серной кислоты, отмечается увеличение плотности электролита от значения 1,27 г/см 3 до 1,32 г/см 3 .

Это соразмерно с 40%-ым увеличением скорости эффекта саморазряда на минусовом электроде. Прирост скорости саморазряда дают также и примеси металлов, входящие в структуру электрода отрицательной полярности.

Саморазряд автомобильного аккумулятора после продолжительного хранения. При полном бездействии, при отсутствии нагрузки батарея утратила значительную часть ёмкости

Нужно отметить: любые металлы, присутствующие в составе электролита и других компонентов аккумуляторов, способствуют усилению эффекта саморазряда.

Соприкасаясь с поверхностью отрицательного электрода, эти металлы вызывают реакцию, в результате которой начинается выделение водорода.

Некоторая часть существующих примесей исполняет роль переносчика зарядов от плюсового электрода к минусовому. При этом имеют место реакции восстановления и окисления ионов металлов (то есть опять же процесс саморазряда).

Бывают и такие случаи, когда АКБ утрачивает заряд от загрязнений на корпусе. За счёт загрязнений создаётся проводящий слой, замыкающий плюсовой и минусовой электроды

Помимо внутреннего саморазряда, не исключается внешний саморазряд аккумулятора автомобиля. Причиной такого явления может стать высокая степень загрязнённости поверхности корпуса АКБ.

Например, пролитый на корпус электролит, вода или иные технические жидкости. Но в этом случае эффект саморазряда легко устраняется. Достаточно лишь очистить корпус батареи и содержать его всегда в чистоте.

Заряд автомобильных аккумуляторов

Начнём от ситуации бездействия прибора (в отключенном состоянии). Каким напряжением или током заряжать аккумулятор автомобиля, когда прибор находится на хранении?

В условиях хранения АКБ основная цель зарядки направлена на компенсацию саморазряда. В этом случае зарядка обычно выполняется малыми токами.

Диапазон значений заряда, как правило, от 25 до 100 мА. При этом напряжение заряда необходимо поддерживать в границах 2,18 – 2,25 вольт по отношению к единичной аккумуляторной банке.

Выбор условий заряда аккумулятора

Зарядный ток аккумулятора обычно настраивается на определённую величину в зависимости от заданного времени подзаряда.

Подготовка автомобильной батареи аккумуляторов для подзарядки в режиме, который требуется определить с учётом технологических свойств и технических параметров при эксплуатации АКБ

Так, если предполагается заряжать аккумулятор в течение 20 часов, оптимальным параметром тока заряда считается величина, равная 0,05С (то есть 5% от номинальной ёмкости аккумулятора).

Соответственно, значения будут пропорционально увеличиваться, если менять один из параметров. К примеру, при 10-и часовой зарядке, сила тока уже составит 0,1С.

Заряд двухступенчатым циклом

При таком режиме изначально (первая ступень) осуществляется заряд током 1,5С до состояния, когда напряжение на отдельной банке достигнет значения 2,4 вольта.

После этого переводят зарядное устройство на режим по току заряда величиной 0,1С и продолжают заряжать до полного набора ёмкости 2 – 2,5 часа (вторая ступень).

Напряжение заряда в режиме второй ступени варьируется в пределах 2,5 – 2,7 вольта для одной банки.

Форсированный режим заряда

Принцип форсированного заряда предполагает установку значения зарядного тока на уровне 95% от номинальной ёмкости батареи – 0,95С.

Способ достаточно агрессивный, но позволяет всего за 2,5-3 часа зарядить аккумулятор практически полностью (на практике 90%). До 100% ёмкости зарядка форсированным режимом отнимет 4 – 5 часов времени.

Контрольно-тренировочный цикл

Практика эксплуатации автомобильных АКБ отмечает положительный результат, когда контрольно-тренировочный цикл применяется к новым аккумуляторным батареям, ещё не побывавшим в работе

Для этого варианта оптимальным является зарядка с параметрами, вычисленными простой формулой:

I = 0.1 * С20;

Заряжают до момента, когда напряжение на отдельно взятой банке составит 2,4 вольта, после чего уменьшают величину зарядного тока до значения:

I = 0.05 * C20;

При таких параметрах продолжают процесс до полного заряда.

Контрольно-тренировочный цикл охватывает также практику разряда, когда АКБ разряжается небольшим током 0,1С до уровня общего напряжения 10,4 вольта.

При этом степень плотности электролита поддерживается на уровне 1,24 г/см 3 . После разряда прибор заряжают по стандартной методике.

Общие принципы зарядки свинцово-кислотных АКБ

На практике применяют несколько способов, каждый из которых имеет свои сложности и сопровождается разным объёмом финансовых издержек.

Определиться, каким способом заряжать аккумуляторную батарею, несложно. Другой вопрос — какой результат будет получен от применения того или иного способа

Самым доступным и простым методом считается заряд постоянным током при напряжении 2,4 – 2,45 вольт/банка.

Процесс заряда продолжается до тех пор, когда величина тока будет оставаться постоянной в течение 2,5-3 часов. При таких условиях аккумулятор считается полностью заряженным.

Между тем большее признание среди автомобилистов получила методика комбинированного заряда. В этом варианте действует принцип ограничения начального тока (0,1С) до момента достижения заданного напряжения.

Затем процесс продолжается при постоянном напряжении (2,4В). Для этой схемы допустимо повышение первоначального тока заряда до 0,3С, но не более того.

Аккумуляторы, работающие в буферном режиме, рекомендуется заряжать при низких напряжениях. Оптимальные значения заряда: 2,23 – 2,27 вольта.

Глубокий разряд — устранение последствий

Прежде всего, следует подчеркнуть: восстановление АКБ до номинальной ёмкости возможно, но при условии, когда имели место не более 2-3 глубоких разрядов.

Заряд в таких случаях выполняется постоянным напряжением величиной равной 2,45 вольта на банку. Также допускается заряжать током (постоянным) величиной 0,05С.

Процесс восстановления АКБ может потребовать двух-трёх отдельных циклов заряда. Чаще всего для достижения полной ёмкости зарядку проводят именно в 2-3 цикла

Если заряд проводится напряжением 2,25 – 2,27 вольта, рекомендуется выполнить процесс дважды или трижды. Так как при малых напряжениях достичь номинала ёмкости в большинстве случаев не удаётся.

Конечно же, следует учитывать влияние окружающей температуры в процессе выполнения восстановления. Если температура окружающей среды находится в границах 5 – 35ºС, напряжения заряда изменять не требуется. В иных условиях потребуется корректировка заряда.