Особенности зарядки автомобильного аккумулятора

Любой автолюбитель может оказаться в ситуации, когда у его автомобиля разрядится аккумулятор. В результате чего, двигатель не заведется, и никуда не уедешь. Чаще всего такое происходит в холодное время года, ведь при низких температурах, аккумулятор хуже держит заряд.
И что делать в этой ситуации? Конечно, можно приобрести новую АКБ, однако её цена нередко достаточно высока, поэтому лучшим решением будет зарядка батареи.

Как можно понять, что аккумулятор разрядился?

Сделать это можно такими способами:

1. Используя ареометр, измерить плотность электролита.
2. Проверить токовую нагрузку, используя мультиметр или нагрузочную вилку.

Теперь давайте рассмотрим эти варианта более подробно. Ареометр является устройством, с помощью которого можно определять плотность жидкости. Он сделан из ёмкости, груши, используемой для забора жидкости, а также поплавка, который находится внутри, при этом на устройстве имеется градация. Если аккумулятор полностью зарядить, то ареометр определит его плотность 1,28 г/куб. см. Если же аккумуляторная батарея заряжена на 50%, то её плотность будет находиться на уровне 1,20 г/куб. см. При минимальном заряде аккумулятора, электролит будет иметь плотность 1,10 г/куб. см.

Мерять показатели плотности нужно, в каждой аккумуляторной банке, а погрешность между показателями должна быть не более +- 0,01 г/куб. см. При этом, когда плотность электролита в банках аккумулятора отличается на 0,10-0,15 г/куб. см, то, по всей видимости, АКБ вышел из строя и его нужно поменять.

Теперь разберём второй способ проверки заряда аккумуляторной батареи. По большему счёту, нагрузочная вилка играет роль вольтметра, к которому параллельно подключено сопротивление с показателем 0,018-0,020 Ом. Эта нагрузочная вилка подсоединяется к аккумуляторным выходам, а спустя 5-10 секунд, нужно зафиксировать её показания.

Чтобы выполнить измерения, аккумулятор нужно нагрузить. Для этого можно включить габариты или дальний свет фар. При нормальном заряде АКБ, напряжение должно составлять 11,2 В. А замеряется оно в момент запуска силового агрегата, при этом напряжение должно быть, как минимум 9,5 В. Более низкое напряжение говорит о том, что аккумуляторная батарея или частично разряжена или имеет место неисправный стартер. Чтобы провести такие измерения, нужно пользоваться вольтметрами повышенной точности, ведь измерения заряда батареи осуществляется в десятых долях вольта. Рекомендуется, чтобы прибор имел погрешность не более 0,1%.

Заряжаем аккумулятор правильно

Зарядка АКБ осуществляется при помощи особых зарядных устройств, позволяющих выполнить преобразование переменного тока в постоянный. Заряжать батарею можно где угодно. Главное – соблюдение правил техники безопасности, а именно:

• На руки оденьте перчатки, на глаза – очки.
• Заряжать батарею нужно в хорошо проветриваемом помещении. Ведь во время зарядки, выделяются яды, которые оседают на всех поверхностях.
• Такие устройства запрещено заряжать в доме или квартире, то есть там, где живут люди.
• Во время зарядки, около АКБ запрещено курить, также нужно исключить появление открытого пламени, и не пользоваться приборами, которые могут искрить. Дело в том, что при зарядке аккумулятора, происходит выделение большого количества водорода, который при смешивании с кислородом образует взрывоопасную смесь.
• Розетка, в которую подключено зарядное устройство, должна иметь предохранитель, который в случае короткого замыкания, должен отключить подачу тока. Чтобы подготовиться к зарядке аккумуляторной батареи, нужно сделать следующее:
• Почистить АКБ от всех, имеющихся загрязнений, и бережно отсоединить клеммы.
• Осмотреть аккумулятор на предмет наличия механических повреждений, следов выкипания электролита или его течи.
• Обязательно открыть пробки в батарее, после чего заглянуть внутрь них и убедиться, что уровень электролита находится на достаточном уровне. Если где-то электролита не хватает, то его количество можно компенсировать дистиллированной водой.
• Убедитесь, что электролит имеет прозрачный цвет. Если это не так или в нём плавают какие-то хлопья, то заряжать такой аккумулятор нельзя.

После проведённой подготовки, можно начинать заряжать батарею.
Внимание! Клеммы АКБ нужно сначала подсоединить к ней, после чего включать зарядку в сеть. Всего существует три наиболее популярных способа зарядки аккумуляторов, эффективность которых одинаковая:

• С помощью постоянного напряжения или постоянного тока;
• Комбинированный метод.

Если АКБ заряжается постоянным напряжением, то существует прямая зависимость между уровнем заряда аккумулятора, а также величиной зарядного напряжения. Предположим, что зарядное напряжение равно 14,4 Вольта, в этом случае полная зарядка аккумулятора произойдёт спустя 48 часов, а если это же напряжение будет равняться 16,5 Вольт, то АКБ зарядится через сутки. Учитывая, что сила тока может иметь большие значения, например 45-55 Ампер, зарядные устройства при этом будут выдавать максимум 20-25 Ампер. Это достаточно безопасный метод зарядки АКБ, который не подразумевает постоянного контроля человека. О том, что зарядка завершена, обычно говорит появление загорания специального индикатора. И если аккумулятор заряжен, то его нормальное напряжение должно составлять 14,4 Вольта.

Зарядка АКБ при помощи постоянного тока, подразумевает постоянный контроль человека. При данном способе, нужно время от времени менять силу тока, выбирая такую, чтобы она составляла 1/10 часть от ёмкости АКБ. Предположим, что ёмкость аккумулятора составляет 60 Ач, это означает, что необходимо использовать силу тока в 6А. В этом случае, на полную зарядку уйдёт 10 часов.

Требуется постоянный контроль силы тока. АКБ полностью зарядится, если в течение 1-2 часов напряжение заряда будет иметь стабильный характер. Завершающая стадия зарядки сопровождается «кипением» электролита в банках аккумулятора, а также мощным выделением газов. Поэтому, в данной ситуации нужно быть максимально осторожным. При этом, необходимо постоянно контролировать такой способ зарядки, что является его существенным недостатком.

Наиболее распространённым, при этом самым популярным способом зарядки аккумулятора, является комбинированный. Он подразумевает, что сначала идёт зарядка постоянным током, а затем – постоянным напряжением. Причем данный процесс на 100% автоматизирован и не подразумевает контроля или участия человека. По завершению зарядки, происходит автоматическое отключение зарядного устройства.

Иногда так бывает, что у водителя совсем нет времени и его аккумулятору необходима быстрая подзарядка. Чтобы её совершить, с АКБ нужно снять клеммы, а на их место подсоединить клеммы зарядника, проконтролировав, что полярность соблюдается. Ручку регулятора тока перевести в максимально положение и в таком режиме оставить АКБ на 20-25 минут, затем зарядное устройство нужно отключить. Данный способ зарядки не очень полезен для аккумуляторной батареи и уменьшает срок её службы, поэтому часто его лучше не использовать.

Мы рекомендуем заряжать АКБ более щадящими методами, ведь так можно продлить срок службы батареи и сохранить её функции.
Обычно, новые аккумуляторе, которые находятся в продаже – заряжены. Но иногда, из-за того, что они долго продаются, их заряд теряется. Поэтому, перед использованием таких батарей, их нужно соответствующим образом зарядить. Для этого применяется метод постоянного напряжения с невысоким показателем тока. Помните, что новые АКБ запрещено заряжать экспресс-методом или постоянным током.

В некоторых случаях, при полном разряде аккумулятора, автолюбители используют так называемое «прикуривание» транспортного средства от другой АКБ. Это достаточно опасный способ, который производители аккумуляторов запрещают использовать. Также это может послужить причиной снятия автомобиля со страховки или с гарантии.

«Прикуривание» можно осуществлять лишь с помощью специальных кабелей и при уверенности, что обе аккумуляторные батареи находятся полностью в исправном состоянии.
Данная процедура занимает от 5 до 10 минут, и пока она длится, к кабелям лучше не прикасаться руками. Также, «прикуриванием» лучше не заниматься, если температура окружающей среды ниже 15 градусов.

Оптимальная продолжительность зарядки АКБ

Время зарядки автомобильного аккумулятора может зависеть от следующего:

• Насколько сильно батарея разряжена;
• Способа проведения зарядки;
• Качества непосредственно аккумулятора, а также зарядника.

Поэтому, относительно продолжительности заряда АКБ нужно отталкиваться от показаний амперметра, индикатора на зарядном устройстве или индикатора заряда на аккумуляторе, в случае его наличия. Если говорить об индикаторе на АКБ, то пользоваться им довольно просто. Как правило, его значения отображены на наклейке. Обычно, если горит зелёный свет, то АКБ нормально заряжен, а красный – означает его разрядку.

Относительно индикаторов на устройстве для зарядки, то обычно там имеется несколько лампочек, свидетельствующих о том, на какой стадии находится зарядка. Чтобы понять значение каждого цвета лампочки, нужно ознакомиться с инструкцией по использованию зарядного устройства.

Для зарядников, которые работают по принципу постоянного напряжения, лучше всего использовать амперметр. А сигналом того, что АКБ зарядился, будет его опущенная до нуля стрелка. Как правило, на зарядку по методу постоянного напряжения, уходят одни сутки. Но если поменять значение напряжения, это время можно как продлить, как и сократить.

Чтобы посчитать время для зарядных устройств, осуществляющих зарядку АКБ при помощи постоянного тока, пользуются следующим методом: ёмкость аккумулятора необходимо разделить на значение тока заряда, после чего полученное значение умножают на коэффициент 1,2. Это число и станет приблизительным значением, которое необходимо для полного заряда АКБ.

Как правило, на полную зарядку с использованием метода постоянного тока уходит от 10 до 12 часов, однако точная цифра зависит от того, какая сила тока будет применена для заряда АКБ.

Каким образом и для чего нужно следить за уровнем электролита?

В состав электролита входит дистиллированная вода с кислотой. При использовании аккумуляторной батареи в нормальных условиях, её дополнительное обслуживание не нужно. Однако если постоянно ездить на большие расстояния или при воздействии на АКБ повышенными температурами, возможно испарение воды. Следовательно, чтобы обеспечить нормальную работу аккумуляторной батареи, нужно время от времени проверять уровень электролита.

Нехватка электролита становится причиной окисления пластин АКБ и их последующего разрушения. Это также становится причиной быстрой потери мощности аккумулятора и его выхода из строя. Если же электролита слишком много, то это становится причиной того, что кислота попадает на наружную часть АКБ и становится причиной её повреждения. Следовательно, поддержание нормального уровня электролита – гарантия работоспособности аккумуляторной батареи и транспортного средства.

Но как проверить, сколько электролита залито в АКБ? Прежде чем это сделать, нужно понять, какой тип аккумулятора находится в автомобиле. Он может быть разборным или не разборным. Если АКБ относится к числу неразборных (например дорогие импортные Varta, Rombat, Mutlu), то проверить уровень электролита можно по специальной шкале и если его недостаточно, то выходом из ситуации, станет замена аккумулятора. Если в автомобиле установлен разборной аккумулятор (Forse, Westa, A-Mega), то для проверки уровня электролита, также следует посмотреть на его встроенную шкалу. Причем уровень должен быть между максимальной и минимальной отметками. Однако, в случае отсутствия шкалы или если на АКБ нет соответствующих отметок, то чтобы проверить уровень электролита, нужно выполнить такие действия:

1. Снять с аккумулятора клеммы, после чего почистить его от загрязнений.
2. Используя отвёртку, снять крышку аккумулятора.
3. С помощью стеклянной трубки, диаметром до 5 мм меряем уровень электролита. Для этого, её нужно опустить в каждую банку АКБ, после чего входное отверстие закрыть пальцем и вытащить.

Нормой является уровень электролита между 12-15 мм. Если его не хватает, то нужно долить дистиллированной воды и зарядить АКБ, а при высоком уровне электролита, его нужно выкачать, к примеру, используя шприц.

Сроки службы аккумуляторной батареи

Как правило, сейчас выпускают аккумуляторы неремонтопригодного типа. В среднем они служат от 2-х до 3-х лет, что примерно равно 70 000 км пробега автомобиля. Это срок, в течение которого производитель гарантирует нормальную работоспособность АКБ. Но по сути, это расходник. Естественно, бывают случаи, когда аккумуляторная батарея служит и по 6 лет, однако быть на 100% уверенным в работоспособности такого устройства – нельзя. Поэтому, если вы планируете дальнюю поездку, то лучше поменять свой аккумулятор на новый.
АКБ может выходить из строя по следующим причинам:

• Коррозия. Она становится причиной разрушения свинцовых пластин.
• Короткое замыкание. Если такое произойдёт в аккумуляторной батарее, то это будет означать, что её нужно заменить. Но если это произойдёт с новым АКБ, то его должны заменить по гарантии.
• Глубокая разрядка. Она становится причиной появления кристаллов сульфата свинца, что ухудшает работоспособность АКБ. Также, глубокий разряд является причиной повышения температуры замерзания электролита в батарее до минус 5 градусов. А если это случится, то «воскресить» аккумулятор не получится из-за того, что лёд повредит его некоторые внутренние элементы.
• Перезаряд аккумулятора. Он становится причиной «выкипания» воды из электролита. И если АКБ не обслуживаемого типа, то это также означает, что аккумулятор вышел из строя и нуждается в замене.

Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля? – Богдан-Авто

Как показывает практика, совсем неважно, что стало причиной разряда аккумулятора в автомобиле: забытые включенные габариты, часовое прослушивание музыки на стоянке или длительный простой на одном месте. Главное – знать несколько простых правил правильного заряда АКБ и подойти к этому вопросу ответственно.

Немного теории

Все аккумуляторы условно можно разделить на несколько видов: малообслуживаемые, необслуживаемые и полностью необслуживаемые. Здесь стоит уточнить, что понятие “необслуживаемость” в случае с АКБ означает увеличения интервалов доливки дистиллированной воды или же отсутствие такой необходимости вообще. При этом всем рабочее состояние любой необслуживаемой АКБ нужно контролировать также, как и остальные детали в авто.

Конечно же, каждый из видов отличается правилами эксплуатации и особенностями заряда. Все детали расписаны в соответствующих инструкциях, которые в идеале у вас должны быть, но если таковых нет, то вам очень пригодятся наши советы.

Малообслуживаемые АКБ с решетками из свинцово‑сурьмянистого сплава – самые “древние” и сейчас очень редкие, а полностью необслуживаемые батареи с решетками из максимально чистого свинца – самые популярные и часто используемые.

Принцип работы свинцово-кислотных батарей, о которых мы сегодня будем говорить, основывается на химической реакции пластин и электролита. В результате тандема этих двух составляющих и вырабатывается электричество. С течением времени происходит сульфатация и распад пластин, выкипает электролит и аккумулятор теряет более 60% своей мощности. Как результат, машина не сможет завестись в самый нужный момент.

Как проверить заряд аккумулятора?

Лучше всего ориентироваться на встроенный индикатор заряда, который присутствует на большинстве АКБ. Возможно, вы видели на корпусе аккумулятора небольшую зеленую “лампочку”, которая на самом деле является шариком. Если электролит достаточного уровня и плотности, то этот шарик поднимается вверх и появляется зеленый индикатор. Логично, что отсутствие зеленого “указателя” говорит о разряженном аккумуляторе.

Также с этой целью используют мультиметр, который измерит напряжение на клеммах и даст понять, в каком состоянии находится аккумулятор:

• 12,6 В и больше – полностью заряжен
• 12,42 В – зарядка на уровне 80%
• 12,3 В – 60% заряда
• 11,9 В — 40%
• 11,58 В — осталось менее 20%
• 10,5 В — 0%.

Важно, чтобы перед замером напряжения автомобиль не заводился несколько часов (в идеале — 10), иначе цифры могут оказаться завышенными.

Но, как утверждают специалисты, еще один надежный способ – проверить заряд нагрузочной вилкой. Этот прибор есть у каждого электрика или в автомагазине, где можно купить АКБ. С помощью нагрузочной вилки можно увидеть падение напряжения под нагрузкой, что, собственно,  покажет уровень заряда и текущую емкость.

Как правильно зарядить аккумуляторную батарею?

Определим, что вообще значит “правильная зарядка”. Но перед этим скажем пару вводных слов, которые очень важны для понимания и относятся ко всем видам АКБ: чем меньше раз батарея будет разряжаться и чем менее глубоким будет каждый разряд, тем дольше батарея прослужит. Если якобы специалист говорит вам, что нужно регулярно разряжать аккумулятор до минимума, а потом заряжать до максимума, то бегите от таких консультантов подальше. Аккумуляторам, в которых детали изготовлены из низкосортного сырья, возможно, и не помешает подобная встряска, но для качественных батарей – это табу. Причина кроется в следующем: ввиду того, что пластины дешевых АКБ покрываются грязью, то такие “потрясения” в виде разряда-заряда помогают избавится от мусора на пластинах и позволяют электролизу нормально циркулировать.

Для первосортных аккумуляторов приемлемым является именно режим постоянного подзаряда, его еще называют буферным. Это когда нету совсем разрядов, а сама аккумуляторная батарея постоянно пребывает под контролируемым напряжением.

Процесс зарядки АКБ

Принцип зарядки довольно-таки прост: присоединяете к клеммам аккумулятора провода от зарядного устройства с учетом полярности и включаете прибор в сеть.

Выделяют 2 основных метода зарядки:

1. Постоянным током, который является наиболее эффективным, но проходит в несколько этапов и нуждается в постоянном контроле автовладельца.
2. Постоянным напряжением, что на порядок проще, но зарядит батарею только до 80%.

Также есть комбинированный метод, при котором автовладелец прилаживает минимум усилий, однако требует дополнительных затрат на зарядное устройство.

Зарядка постоянным током

Считаются общепринятыми такие параметры тока для заряда: он должен быть равен 10 процентам от начальной емкости аккумулятора. Для наглядности рассмотрим обычную АКБ С­10, емкость которой составляет 100 Ач. Это значит, что ток заряда должен быть ограничен и не превышать 10А. Процесс зарядки должен происходить до тех пор, пока напряжение на клеммах АКБ не поднимется до 14,3-14,4 В. Далее уменьшаем ток в 2 раза (в данном случае до 5А), чтобы немного приостановить кипение, и продолжаем зарядку. Когда вы увидите, что напряжение поднялось до 15В. – уменьшите ток еще в 2 раза и заряжайте до того момента, пока значения напряжения и тока перестанут изменяться.

Зарядка постоянным напряжением

Этот способ много хлопот не принесет. Все что с вас требуется – это установить напряжение в пределах 14,4-14,5В и ждать окончания зарядки. Но не все так просто, ведь методом постоянного напряжения примерно за сутки вам удастся восполнить емкость аккумулятора всего лишь на 80%.

Сколько заряжать аккумулятор автомобиля?

Прежде всего время подзаряда аккумулятор зависит от степени изначальной разряженности. Также вопрос стоит в способности принимать заряд и в длительности эксплуатации, ведь чем дольше используется АКБ, тем скорее он восполняет запасы энергии.

Процесс зарядки свинцово-кислотного типа АКБ состоит из трех этапов:

1. быстрой зарядки (бустерный)
2. насыщения
3. поддержания заряда

О полной заряженности аккумулятора свидетельствует падение тока до  2-3 мА на каждый Ач емкости батареи (при режиме быстрой зарядки).

Возьмем ту самую батарею С­10 на 100 Ач для наглядности: падение тока зарядки до 200 -300 мА говорит о том, что батарея почти полностью заряжена. Для полной зарядки на 100% нужно поддержать зарядку таким милли-током еще около 60 минут. В среднем процедура зарядки АКБ постоянным током составляет около 10 часов, в то время как заряд постоянным напряжением – около суток.

При какой температуре правильно заряжать?

Температурный диапазон для оптимального заряда – 0…+25 градусов по Цельсию. Чем холоднее на улице, тем хуже АКБ принимает заряд. Но в некоторых случая допустимо заряжать аккумулятор на минусовой температуре, поскольку он нагревает свой корпус и температура электролита становится выше нуля. Ситуация такая же, как и с генератором – он ведь исправно подзаряжает аккумулятор даже при -30.

Недопустимо заряжать батарею при сильном холоде, если она длительное время находилась при минусе в сильно разряженном состоянии, поскольку электролит мог заледенеть. Замерзший аккумулятор стоит перенести в теплое помещение, дождаться пока лед растает и только тогда приступать к зарядке.

Меры безопасности

Если вы все-таки решили взять автомобильный аккумулятор домой на зарядку, то помните о мерах предосторожности. Нужно быть очень аккуратным, ведь сам по себе процесс зарядки – результат химической реакции, который способствует выделению опасной смеси водорода и кислорода. Соблюдайте всего нескольких простых правил:

• Хорошо проветривайте помещение, в котором заряжается аккумулятор
• Не пользуйтесь открытым огнем и не допускайте даже малейших искр. Химические вещества, которые выделяются, очень взрывоопасны.
• Оставьте аккумулятор на ровной поверхности, чтобы не вылилась кислота.
• Не используйте самодельные зарядные устройства, ведь они могут стать причиной плачевных последствий, как для людей, так и для вещей вокруг.

Учебное пособие по зарядке аккумулятора

| ChargingChargers.com

Современная технология зарядки аккумуляторов основана на использовании микропроцессоров (компьютерных чипов) для
перезарядка с использованием 3-ступенчатой ​​(или 2- или 4-ступенчатой) регулируемой зарядки. Это «умные
зарядные устройства», а качественные устройства обычно не продаются в дисконтных магазинах.
этапы или этапы зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов: объемный, абсорбционный и плавающий.
Квалификацию или уравнивание иногда считают еще одним этапом. 2 этап
установка будет иметь объемную и плавающую ступени. Важно использовать
рекомендации по процедурам зарядки и напряжениям или качественный микропроцессор
контролируемое зарядное устройство для поддержания емкости аккумулятора и срока службы.

«Умные зарядные устройства» созданы с учетом современной философии зарядки.
а также получать информацию от аккумулятора, чтобы обеспечить максимальную выгоду от заряда с помощью
минимальное наблюдение. Для некоторых гелевых элементов и аккумуляторов AGM могут потребоваться специальные настройки.
или зарядные устройства. Наши устройства выбираются с учетом их совместимости с типами батарей, которые они используют.
уточнить. Гелевые аккумуляторы обычно требуют определенного профиля заряда, а гелевые
требуется специальное или гелевое зарядное устройство с возможностью выбора или гелевое подходящее зарядное устройство. Пиковая зарядка
напряжение для гелевых аккумуляторов составляет 14,1 или 14,4 вольта, что ниже, чем у жидкостных или AGM.
Тип батареи необходим для полной зарядки. Превышение этого напряжения в гелевой батарее может
вызвать пузырьки в геле электролита и необратимое повреждение.

Большинство производителей аккумуляторов рекомендуют заряжать зарядное устройство примерно на 25% от аккумулятора.
емкость (ah = емкость в ампер-часах). Таким образом, батарея емкостью 100 Ач потребляет около 25 ампер.
зарядное устройство (или меньше). Зарядные устройства большего размера могут использоваться для сокращения времени зарядки, но могут
уменьшить срок службы батареи. Меньшие зарядные устройства подходят для длительного плавания, например. 1
или «интеллектуальное зарядное устройство» на 2 ампера можно использовать для обслуживания батареи между циклами с более высоким током.
использовать. Для некоторых аккумуляторов в качестве скорости заряда указывается 10 % емкости (0,1 X C).
от этого ничего не болит, хороший микропроцессорный зарядник соответствующей зарядки
профиль должен быть в порядке до уровня 25%. Вы разговариваете с разными инженерами, даже на
одна и та же компания, вы получаете разные ответы.

Трехэтапная зарядка аккумулятора

На этапе BULK происходит около 80% перезарядки, при этом ток зарядного устройства
поддерживается постоянным (в зарядном устройстве постоянного тока), а напряжение увеличивается. Правильно
Зарядное устройство такого размера даст аккумулятору столько тока, сколько оно может принять до зарядного устройства.
емкость (25% емкости батареи в ампер-часах), а не поднимать мокрую батарею выше
125 F или аккумулятор AGM или GEL (регулируемый клапан) свыше 100 F.

Ступень ABSORPTION (остальные 20% примерно) имеет зарядное устройство
удержание напряжения на уровне напряжения поглощения зарядного устройства (между 14,1 В постоянного тока и 14,8 В постоянного тока).
VDC, в зависимости от уставок зарядного устройства) и уменьшая ток, пока аккумулятор не разрядится.
полностью заряжен. Некоторые производители зарядных устройств называют эту стадию поглощения
этап уравнивания. Мы не согласны с таким использованием термина. Если батарея не
держать заряд, или ток не падает после ожидаемого времени перезарядки,
батарея может иметь некоторую постоянную сульфатацию.

В каскаде FLOAT напряжение заряда снижается до 13,0 В пост.
13,8 В постоянного тока и удерживается постоянным, пока ток снижается до менее 1% от батареи
емкость. Этот режим можно использовать для поддержания полностью заряженной батареи в течение неопределенного времени.

Время перезарядки можно приблизительно определить, разделив заменяемое количество ампер-часов на 90%.
от номинальной мощности зарядного устройства. Например, аккумулятор на 100 ампер-часов с
Разряд 10 % потребует замены 10 ампер. Используя зарядное устройство на 5 ампер, мы имеем 10 ампер.
часов разделить на 90% от 5 ампер (0,9×5) ампер = расчетное время перезарядки 2,22 часа. А
глубоко разряженная батарея отклоняется от этой формулы, требуя больше времени на ампер
заменить.

Рекомендации по частоте перезарядки варьируются от эксперта к эксперту. Кажется, что
Глубина разряда влияет на срок службы батареи больше, чем частота перезарядки. За
например, подзарядка, когда оборудование не будет использоваться какое-то время (прием пищи
перерыв или что-то еще), может поддерживать среднюю глубину разряда выше 50% для обслуживания
день. Это в основном относится к аккумуляторным приложениям, где средняя глубина
разряд падает ниже 50% за сутки, а полностью зарядить батарею можно один раз
в течение 24-часового периода.

Выравнивание

Выравнивание по сути является контролируемым зарядом. Некоторые производители зарядных устройств
назовите пиковое напряжение, которое зарядное устройство достигает в конце режима BULK (поглощение
напряжение) напряжение выравнивания, но технически это не так. Высокая производительность по мокрому покрытию
(залитые) батареи иногда выигрывают от этой процедуры, особенно
физически высокие батареи. Электролит в мокром аккумуляторе со временем может расслаиваться,
если не зацикливаться время от времени. При выравнивании напряжение поднимают выше типового.
пиковое зарядное напряжение (от 15 до 16 вольт в 12-вольтовой системе) сильно влияет на газообразование
этапа и проводится в течение фиксированного (но ограниченного) периода. Это разжигает химию в
всю батарею, «выравнивая» крепость электролита и сбивая любые
рыхлая сульфатация, которая может быть на пластинах аккумулятора.

Конструкция аккумуляторов AGM и Gel практически исключает любое расслоение.
и почти все производители этого типа не рекомендуют его (не советуют).
Некоторые производители (в частности, Concorde) перечисляют процедуру, но напряжение и время
важно, чтобы избежать повреждения батареи.

Проверка аккумулятора

Тестирование батареи может быть выполнено несколькими способами. Наиболее популярными являются измерения
удельного веса и напряжения аккумуляторной батареи. Удельный вес относится к влажным элементам с
съемные крышки, открывающие доступ к электролиту. Для измерения удельного веса купите
термокомпенсирующий ареометр в магазине автозапчастей или в магазине инструментов. К
Измерьте напряжение, используйте цифровой вольтметр в настройке напряжения постоянного тока. Поверхность
Перед тестированием необходимо снять заряд с только что заряженной батареи. 12 часов
истекает после того, как зарядка соответствует требованиям, или вы можете удалить поверхностный заряд с помощью нагрузки
(20 ампер в течение 3 с лишним минут).

Состояние заряда Напряжение Удельный вес
12В 6В
100% 12,7 6,3 1,265
75% 12,4 6,2 1,225
50% 12,2 6,1 1,190
25% 12,0 6,0 1,155
Выписано 11,96,0 1,120

Нагрузочное тестирование — еще один метод тестирования батареи. Нагрузочное тестирование снимает усилители с
аккумулятор (аналогично запуску двигателя). Некоторые производители аккумуляторов маркируют свои
аккумулятор с нагрузкой усилителя для тестирования. Это число обычно составляет 1/2 рейтинга CCA.
Например, батарея 500 CCA будет нагружать тест током 250 ампер в течение 15 секунд. Нагрузка
тест может быть выполнен только в том случае, если батарея заряжена или почти полностью заряжена. Некоторые электронные
Нагрузочные тестеры применяют нагрузку 100 ампер в течение 10 секунд, а затем отображают напряжение батареи.
Это число сравнивается с диаграммой на тестере на основе рейтинга CCA, чтобы определить
состояние батареи.

Сульфатация аккумуляторов начинается, когда удельный вес падает ниже 1,225 или напряжение
измеряет менее 12,4 (батарея 12 В) или 6,2 (батарея 6 В). Сульфатация может
затвердеть на пластинах батареи, если оставить их достаточно долго, уменьшая и в конечном итоге разрушая
способность батареи генерировать номинальные вольты и амперы. Есть устройства для
удаление жесткой сульфатации, но наилучшая практика — предотвратить образование путем надлежащего
уход за аккумулятором и подзарядка после цикла разрядки. Сульфатация – основная причина
значительная часть свинцово-кислотных аккумуляторов не достигает своего химического срока службы.

Зарядка параллельно соединенных аккумуляторов

Батареи, соединенные параллельно (плюс к плюсу, минус к минусу), видны
зарядное устройство как одна большая батарея
суммарная емкость всех батарей в ампер-часах. Таким образом, три 12-вольтовых аккумулятора емкостью 100 ампер-час (ач) в
параллельно рассматриваются как одна батарея 12 вольт 300 ач. Их можно зарядить одним положительным и
отрицательное соединение от одного зарядного устройства рекомендуемой мощности усилителя. Их также можно зарядить
с зарядным устройством с несколькими выходами, например, в данном случае с тремя банками, с каждой батареей
получение собственного соединения при напряжении батареи. Сила заряда будет равна сумме
отдельных выходных усилителей.

Подключенные батареи для зарядки

Батареи, соединенные последовательно, — это отдельная история. Три батареи 12 вольт 100 ампер час
соединены последовательно (положительный к отрицательному, положительный к отрицательному, положительный к отрицательному)
сделал бы аккумуляторную батарею на 36 вольт 100 ач. Его можно заряжать через рюкзак с помощью 36-вольтовой батареи.
выходное зарядное устройство соответствующего выхода усилителя. Их также можно заряжать с несколькими выходами
зарядное устройство, как в данном случае устройство с тремя банками, при этом каждая батарея получает свое собственное соединение на
напряжение аккумулятора (в данном случае 12 вольт). Любой метод хорош, ЕСЛИ один или несколько
аккумуляторы подключаются при более низком напряжении, чем системное. Примером может быть постукивание по одной из батарей.
в этой цепочке 36 вольт на 12 вольт для радио или некоторых огней и т. д. Это разбалансирует пакет,
а зарядка системным напряжением (36В) дисбаланс не исправляет. Зарядное устройство для нескольких банков
подключение к каждой батарее — правильный способ работы с последовательностью батарей этой серии, так как это
исправляет дисбаланс с каждым циклом заряда.

Главная | Учебники | Зарядка батареи

BU-903: Как измерять уровень заряда

Метод напряжения

Измерить уровень заряда по напряжению просто, но оно может быть неточным, так как материалы элемента и температура влияют на напряжение. Самая вопиющая ошибка SoC на основе напряжения возникает при воздействии на батарею зарядом или разрядом. В результате волнение искажает напряжение, и оно больше не представляет правильный эталон SoC. Для получения точных показаний батарея должна находиться в разомкнутом состоянии не менее четырех часов; производители аккумуляторов рекомендуют 24 часа для свинцово-кислотных. Это делает метод SoC, основанный на напряжении, непрактичным для батареи в активном режиме.

Каждый химический состав батареи имеет свою уникальную характеристику разряда. В то время как SoC на основе напряжения работает достаточно хорошо для отдохнувшей свинцово-кислотной батареи, плоская кривая разряда батарей на основе никеля и лития делает метод напряжения неприменимым.

Кривые напряжения разряда литий-марганцевого, литий-фосфатного и NMC очень плоские, и 80 процентов накопленной энергии остается в плоском профиле напряжения. Хотя эта характеристика желательна в качестве источника энергии, она представляет собой проблему для измерения топлива на основе напряжения, поскольку она указывает только на полный заряд и низкий заряд; важный средний раздел не может быть оценен точно. На рис. 1 показан плоский профиль напряжения литий-фосфатных (LiFePO) аккумуляторов.

Рисунок 1: Напряжение разряда литий-железо-фосфата

Литий-фосфат имеет очень плоский профиль разряда, что затрудняет оценку напряжения для оценки SoC.

Свинцово-кислотные пластины поставляются с различными составами пластин, которые необходимо учитывать при измерении SoC по напряжению. Кальций, добавка, которая делает аккумулятор необслуживаемым, повышает напряжение на 5–8 процентов. Кроме того, тепло повышает напряжение, а холод вызывает его понижение. Поверхностный заряд еще больше обманывает оценки SoC, показывая повышенное напряжение сразу после зарядки; краткий разряд перед измерением противодействует ошибке. Наконец, аккумуляторы AGM производят несколько более высокое напряжение, чем залитые эквиваленты.

При измерении SoC по напряжению холостого хода (OCV) напряжение батареи должно быть «плавающим» без нагрузки. В современных автомобилях такого нет. Паразитные нагрузки для вспомогательных функций переводят аккумулятор в состояние квазизамкнутого напряжения (CCV).

Несмотря на неточности, большинство измерений SoC частично или полностью зависят от напряжения из-за простоты. SoC на основе напряжения популярны в инвалидных колясках, скутерах и автомобилях для гольфа. Некоторые инновационные BMS (системы управления батареями) используют периоды отдыха для корректировки показаний SoC в рамках функции «обучения». На рис. 2 показан диапазон напряжения 12-вольтового свинцово-кислотного моноблока от полностью разряженного до полностью заряженного.

Рис. 2. Диапазон напряжения свинцово-кислотного моноблока на 12 В от полностью разряженного до полностью заряженного ^[1]

Ареометр

Ареометр предлагает альтернативу измерению SoC залитых свинцово-кислотных аккумуляторов. Вот как это работает: Когда свинцово-кислотная батарея заряжается, серная кислота становится тяжелее, что приводит к увеличению удельного веса (SG). По мере снижения SoC из-за разряда серная кислота удаляется из электролита и связывается с пластиной, образуя сульфат свинца. Плотность электролита становится легче и более похожей на воду, а удельный вес снижается. Table 3 provides the BCI readings of starter batteries

Approximate state-of-charge	Average specific gravity	Open circuit voltage
		2V	6V	8V	12V
100%	1.265	2.10	6.32	8.43	12.65
75%	1.225	2.08	6.22	8.30	12.45
50%	1. 190	2.04	6.12	8.16	12.24
25 %	1.155	2.01	6.03	8.04	12.06
0%	1.120	1.98	5.95	7.72	11.89

Таблица 3: Стандарт BCI для оценки SoC стартерной батареи с сурьмой
Показания сняты при 26°C (78°F) после 24-часового простоя.

В то время как BCI (Международный совет по аккумуляторным батареям) указывает удельный вес полностью заряженной стартерной батареи на уровне 1,265, производители аккумуляторов могут использовать значение 1,280 и выше. Увеличение удельного веса приведет к перемещению показаний SoC вверх по справочной таблице. Более высокий удельный вес улучшит характеристики батареи, но сократит срок ее службы из-за повышенной коррозионной активности.

Помимо уровня заряда и плотности кислоты, низкий уровень жидкости также изменяет SG. Когда вода испаряется, показатель SG повышается из-за более высокой концентрации. Батарея также может быть переполнена, что снижает число. При добавлении воды дайте время для перемешивания перед измерением удельного веса.

Удельный вес зависит от применения батареи. В батареях глубокого цикла используется плотный электролит с SG до 1,330 для получения максимальной удельной энергии; авиационные батареи имеют SG около 1,285; тяговые батареи для вилочных погрузчиков обычно на уровне 1,280; стартерные батареи стоят 1,265; а стационарные батареи имеют низкий удельный вес 1,225. Это снижает коррозию и продлевает срок службы, но снижает удельную энергию или емкость.

Ничто в мире батарей не является абсолютным. Удельный вес полностью заряженных аккумуляторов глубокого цикла одной и той же модели может составлять от 1,270 до 1,305; полностью разряженных, эти батареи могут варьироваться от 1,097 до 1,201. Температура – ​​еще одна переменная, влияющая на показания удельного веса. Чем холоднее падает температура, тем выше (плотнее) становится значение SG. В таблице 4 показан удельный вес батареи глубокого разряда при различных температурах.

Table 4: Relationship of specific плотность и температура батареи глубокого цикла
Более низкие температуры обеспечивают более высокие значения удельного веса.

Неточности в показаниях SG также могут возникать, если батарея расслоилась, что означает, что концентрация легкая сверху и тяжелая снизу (см. BU-804c: Потеря воды, расслоение кислоты и поверхностный заряд) Высокая концентрация кислоты искусственно повышает напряжение холостого хода , что может обмануть оценки SoC через ложную индикацию SG и напряжения. Электролит должен стабилизироваться после заряда и разряда, прежде чем снимать показания SG.

Подсчет кулонов

Ноутбуки, медицинское оборудование и другие профессиональные портативные устройства используют подсчет кулонов для оценки SoC путем измерения входного и выходного тока. Ампер-секунда (As) используется как для заряда, так и для разряда. Название «кулон» было дано в честь Шарля-Огюстена де Кулона (1736–1806), наиболее известного разработкой закона Кулона (см. BU-601: Как работает умная батарея?)

Хотя это элегантное решение к сложной проблеме потери уменьшают общую доставленную энергию, и то, что доступно в конце, всегда меньше, чем то, что было вложено. саморазряд. Были внесены улучшения за счет учета старения и саморазряда в зависимости от температуры, но по-прежнему рекомендуется периодическая калибровка, чтобы привести «цифровую батарею» в соответствие с «химической батареей». (См. BU-603: Как откалибровать « «Умный» аккумулятор)

Чтобы обойти калибровку, современные датчики уровня топлива используют функцию «обучения», которая оценивает, сколько энергии отдала батарея при предыдущем разряде. Некоторые системы также соблюдают время зарядки, потому что сгоревшая батарея заряжается быстрее, чем исправная.

Производители передовых BMS заявляют о высокой точности, но реальная жизнь часто свидетельствует об обратном. Большая часть притворства скрыта за причудливыми показаниями. Смартфоны могут показывать 100-процентный заряд, когда батарея заряжена только на 90 процентов. Инженеры-конструкторы говорят, что показания SoC на новых батареях для электромобилей могут отличаться на 15 процентов. Сообщалось о случаях, когда у водителей электромобилей заканчивался заряд, а показания SoC все еще оставались на уровне 25 процентов на указателе уровня топлива.

Спектроскопия импеданса

Уровень заряда батареи можно также оценить с помощью спектроскопии импеданса с использованием метода комплексного моделирования Spectro™. Это позволяет снимать показания SoC при устойчивой паразитной нагрузке 30А. Поляризация напряжения и поверхностный заряд не влияют на показания, поскольку SoC измеряется независимо от напряжения. Это открывает возможности для применения в автомобилестроении, где одни аккумуляторы разряжаются дольше, чем другие, во время испытаний и отладки и требуют зарядки перед транспортировкой. Измерение SoC с помощью спектроскопии импеданса также можно использовать для систем выравнивания нагрузки, в которых аккумулятор постоянно заряжается и разряжается.

Измерение SoC независимо от напряжения также поддерживает прибытие в док и демонстрационные залы. При открытии двери автомобиля возникает паразитная нагрузка около 20 А, которая взбалтывает аккумулятор и искажает измерение SoC на основе напряжения. Метод Spectro™ помогает отличить аккумулятор с низким уровнем заряда от аккумулятора с настоящим дефектом.

Измерение SoC с помощью спектроскопии импеданса ограничено новой батареей с заведомо хорошей емкостью; емкость должна быть зафиксирована и иметь неизменное значение.