Одна из наиболее ответственных процедур, которую многие автовладельцы периодически проделывают с аккумулятором, – это его заряд. Между тем, по поводу того, как и какими приборами надо восполнять емкость стартерной батареи (АКБ), в интернете постоянно идут споры…
Очевидно, что речь прежде всего идет о 12-вольтовых аккумуляторах. В настоящее время их используют практически во всех современных легковушках, кроссоверах, внедорожниках, а также в микроавтобусах и малотоннажных грузовиках. Для заряда таких АКБ применяют либо автоматические зарядные устройства (ЗУ), либо приборы с предварительной установкой тока или напряжения. Как раз в отношении последних часто встает вопрос о том, какое максимальное напряжение надо выставлять при заряде стартерных батарей.
Например, одни владельцы машин утверждают, что напряжение заряда не должно превышать величину 14,4 В. Другие говорят, что его оптимальное значение может достигать 14,8-15 В. Ну а самые «продвинутые» водители считают, что и этого мало, а потому заряжать АКБ надо при напряжении не менее 16 В. При этом они ссылаются на некоторые модификации ЗУ с режимом 16-вольтового заряда, появившихся на рынке за последнее время.
Как видим, мнения пользователей по «зарядной» проблематике разнятся. Тогда как у самих производителей АКБ на этот счет давно выработаны вполне определенные рекомендации. Взять, к примеру, компанию TAB (Словения), одного из ведущих европейских производителей автомобильных батарей. Напомним, что эта фирма ежегодно поставляет в нашу страну несколько сот тысяч АКБ, среди которых особое место занимают популярные батареи одноименного бренда TAB , а также аккумуляторы марки Topla .
На основе кальция
Отметим, что основная масса поставляемых к нам словенских батарей – это так называемые кальциевые ( Ca / Ca ) источники тока. Они имеют ряд преимуществ в сравнении с обычными АКБ, в числе которых крайне малая степень саморазряда, низкий уровень электролиза воды, высокая антикоррозионная стойкость пластин, большие пусковые токи, способность выдерживать большое количество циклов заряда/разряда. Неудивительно, что, благодаря этим качествам, значительная доля кальциевых АКБ, включая батареи TAB и Topla , сегодня выпускается в необслуживаемом варианте (с символами SMF ).
Особенность необслуживаемых стартерных аккумуляторов заключается в том, что они оснащены герметичной лабиринтной крышкой с системой возврата конденсата. Поэтому при эксплуатации и, что важно, при заряде они не требуют проверки плотности электролита или долива воды.
А вот у обслуживаемой батареи перед зарядом нужно вывинчивать пробку из каждой банки (фото выше). Это необходимо для контроля плотности и объема электролита и является обязательным требованием безопасности при обслуживании таких АКБ.
ПРАВИЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА АВТО
Когда заряжать аккумулятор
Чтобы вовремя заметить необходимость зарядки, нужно регулярно контролировать состояние аккумулятора. О разряде может свидетельствовать слабая работа стартера, проблемы с запуском двигателя, особенно в холодную погоду, снижение яркости фар.
Также признаком недостаточного заряда является падение напряжения на клеммах аккумулятора. Его можно замерить мультиметром. Полностью заряженный автомобильный аккумулятор должен иметь напряжение около 12,6-12,8 В. Снижение на 0,1 В означает потерю примерно 10% заряда. Когда напряжение опускается ниже 12,4 В, рекомендуется зарядить батарею.
Обязательно заряжайте аккумулятор, если автомобиль не эксплуатировался более 2 недель. Даже если после простоя машина нормально заводится, восстановить заряд батареи не помешает.
Также регулярная подзарядка необходима минимум 2 раза в год — весной и осенью. Это позволит продлить срок службы аккумулятора и избежать внезапной разрядки в самый неподходящий момент.
Каким напряжением заряжать автомобильный аккумулятор
Стандартное рабочее напряжение бортовой сети автомобиля составляет 12 Вольт. Именно на это значение рассчитаны все потребители электроэнергии — от фар до мультимедиа системы.
Однако максимальное напряжение полностью заряженного автомобильного аккумулятора немного превышает рабочий уровень и составляет 12,6-12,8 В. Этот небольшой «запас прочности» необходим, чтобы при запуске двигателя и включении мощных потребителей напряжение не падало сразу до критических значений.
При зарядке напряжение должно быть еще выше — в районе 14,4-14,8 В. Такое значение обеспечивает максимально быстрый и полный заряд свинцово-кислотного аккумулятора.
Важно! Превышать рекомендуемый уровень напряжения при зарядке не следует, это может повредить аккумулятор.
В большинстве современных зарядных устройств процесс регулирования напряжения автоматизирован. Пользователю достаточно лишь выбрать тип аккумулятора — 6В, 12В или 24В. Дальше зарядное устройство само будет контролировать напряжение и не допустит его критического превышения.
Основные параметры зарядки автомобильного аккумулятора
Напряжение полностью заряженного АКБ | 12,6-12,8 В |
Максимальное напряжение зарядки | 14,4-14,8 В |
Оптимальный ток зарядки | 0,1 ёмкости АКБ (А·ч) |
Ток для зарядки необслуживаемого АКБ | 0,05 ёмкости АКБ (А·ч) |
Время быстрой зарядки | 8-10 часов |
Время полной щадящей зарядки | До 24 часов |
Однако в любом случае рекомендуется периодически проверять показатели напряжения на дисплее ЗУ. А после завершения зарядки желательно замерить напряжение на клеммах аккумулятора мультиметром — его значение должно соответствовать номинальному для полностью заряженной АКБ.
ТИПЫ АКБ И ПРЕДЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ЗАРЯДКИ
Все батареи с напряжением 12 вольт можно разделить по рабочему состоянию электролита на 3 электрохимические группы:
- жидкие (WET, EBF, Са+ Са, Ca+ или Hybrid);
- абсорбированные (AGM);
- гелевые (GEL).
Последний тип очень перспективный, но пока доступен в тяговых вариациях с низкими значениями пусковых токов.
Основная масса стартерных АКБ имеет жидкий электролит – классический (WET), с утолщенными пакетами (EBF), добавлением кальция в положительные и отрицательные пластины (Сa/Ca), с легированием одной части электродов кальцием, а другой – сурьмой (Hybrid). Чтобы корректно зарядить такой тип батарей, например, разряженный до 50% аккумулятор автомобильный Banner (Австрия), Hankook (Южная Корея), «Зверь (Россия), максимальное напряжение не должно превышать 14,2-14,4В. Для АКБ с абсорбированным в стеклоткань электролитом, которые адаптированы под систему «старт-стоп», как AGM автоаккумуляторы Exide (Эксайд), Bosch (Бош), Yuasa (Юаса), необходим повышенный вольтаж восстановления 14,7-14,8В.
ВИДЫ ЗАРЯДКИ
Оптимальный вариант для заказа АКБ и пуско-зарядного устройства – специализированный интернет-магазин автомобильных аккумуляторов, который предлагает цены без посреднических надбавок и длительную гарантию от производителя. Независимо от типа и исполнения батареи (обслуживаемая, необслуживаемая, малообслуживаемая) сохраняется необходимость в регулярном частичном или вынужденно полном восстановлении емкости. Для этого применяются следующие виды зарядки АКБ:
- автомат;
- ручная;
- регенерация;
- буферный режим.
Эффективная проверка текущей работоспособности автоаккумулятора возможна «разгрузочной вилкой», которая в течение 3-5 секунд передает на клеммы нагрузку, превышающую емкость на 200%. Краткосрочное проседание до 9В и ниже указывает на необходимость срочной подзарядки.
Автоматическая зарядка АКБ
Требует зарядных или пуско-зарядных устройств, которые автоматически определяют ток и напряжение, а главное – динамически меняют их значения в процессе восстановления емкости, чтобы избежать вскипания электролита, недозаряда или, что опасней, – перезаряда. Выбор электротехнических параметров работы в зависимости от типа АКБ реализован через настройку рабочего напряжения или отдельных режимовWET, AGM и т.д. Важно учитывать, чтобы доступная сила зарядного тока не была меньше 10% от емкости батареи.
Автоматическая зарядка АКБ постоянным напряжением происходит по сложному многоступенчатому алгоритму:
- зарядный ток постепенно снижается на фоне роста напряжения аккумулятора;
- при достижении 14,8В происходит стабилизация напряжения;
- низкий ток зарядки (5% от емкости) продолжает поступать на клеммы еще 2 часа для приближения к уровню максимальной заряженности и сброса эффекта памяти;
- на последнем этапе работает напряжение 13,8В, которое позволяет достичь 100%-ной зарядки без риска перезаряда и перегрузки.
Некоторые ЗУ обеспечивают автомат-зарядку автоаккумулятора импульсным напряжением с последующими поочередными выдержками АКБ под токами максимального значения и постоянным напряжением 13,8В.
Общее время восстановления (при условии разряда 50% и меньше) – 8-12 часов.
Ручная зарядка аккумулятора
Требует от пользователя навыков в обращении с мультиметром и регулярного контроля силы постоянного тока заряда, который поначалу выставляется на уровне 10% от номинальной емкости батареи (55Ач = 5,5А; 60Ач = 6,0А; 70Ач = 7,0А).
Первая проверка напряжения на электродах проводится через 3-4 часа. Необходимый показатель – 14,2-14,4В, при которых повышается интенсивность гидролиза электролита и возникает риск закипания. Если искомое значение достигнуто, необходимо снизить ток зарядки в 2 раза (55Ач = 2,2А; 60Ач = 3,0А; 70Ач = 3,5А).
Третий этап стартует, когда на выводах батареи получено значение 14,8-15,0В. Далее необходимо повторить двойное снижение токовых значений (55Ач = 1,2А; 60Ач = 1,5А; 70Ач = 1,7А). Проверка выполняется каждые 1,5-2 часа. Если значение тока и напряжения остаются неизменными при нескольких измерениях – АКБ заряжен на 100% и готов к дальнейшей эксплуатации.
Восстановление утраченной емкости батареи связано с удалением осадка сернокислого свинца с рабочих поверхностей пластин. Основная причина дефекта – глубокий разряд. Для этого применяются специальные зарядки-автоматы с режимом десульфатации, который предусматривает цикличное использование зарядно-разрядных токов в соотношении 10 к 1.
Также процедуру можно выполнить с помощью стандартного ЗУ и автомобильного ареометра , потратив на это несколько дней:
- 8-10 часов зарядки при 13,8-14,4В и 0,8-1,0А, чтобы достигнуть 10В на электродах;
- полное отключение на сутки;
- 8-10 часов при 13,8-14,4В и 2,0-2,5А (искомое значение на выводах батареи 12,6-12,8В);
- 7-10-часовая разрядка АКБ до 9В нагрузкой в виде автомобильной или бытовой лампочки 12В;
- далее повторяются шаги 1-4 с постоянной проверкой плотности электролита, пока не будет получен показатель 1,27 г/см 3 .
Количество полных циклов может достигать 5-10 и занимать 14-16 дней. Уровень регенерации аккумулятора – 80-95%. Если результат восстановительных работа получился неудовлетворительным, всегда можно сдать АКБ в Москве дорого и выручить часть средств для покупки новой батареи.
Зарядные устройства с буферной технологией способны определять ток внутренних утечек аккумулятора (саморазряд) и поддерживать полную емкость неделями и месяцами без риска сульфатации, замерзания электролита и перезаряда. Это оптимальный вариант длительного хранения батареи в зимний период или при редких поездках на автомобиле.
Восстановление уравнительным током хорошо подходит для глубоких разрядов необслуживаемых аккумуляторов. Устройство сначала работает как ограничитель токовых нагрузок, затем не допускает превышение напряжения больше 13,5-13,8В. Постоянная дозарядка при хранении выполняется компенсирующими саморозряд микротоками 100-150мА.
Когда следует заряжать АКБ
Необходимость зарядки аккумулятора определяют, анализируя показатель напряжения на клеммах (например, электронным мультиметром).
- Нормальное значение: 12,5–12,7 В.
- Требуется подзарядка (некритичный уровень): 12,2–12,4 В.
- Желательно зарядить как можно быстрее: 11,9–12,2 В.
- Нельзя эксплуатировать авто без подзарядки: ниже 11,9 В.
- Перед постановкой машины на продолжительную стоянку (предполагается, что автомобиль не будет ездить месяц и больше). В этом случае дозарядка АКБ позволяет предотвратить эффект сульфатации пластин.
- После длительной стоянки также необходимо пополнить заряд, для того чтобы вернуть аккумулятор в рабочее состояние.
- С наступлением холодов ёмкость аккумуляторной батареи снижается, поэтому важно держать заряд на нормальном уровне, чтобы стартер мог запускать двигатель.
Обратите внимание! В разряженном аккумуляторе возрастает влияние эффекта сульфатации пластин, что выводит АКБ из строя ускоренными темпами.
В обслуживаемых аккумуляторах о необходимости зарядки можно узнать, измерив плотность электролита ареометром. Нормальный показатель соответствует 1,27 г/см3. Меньшие значения показывают, что АКБ нужно подзарядить. В необслуживаемых показатели контролируются через окошко, где отображаются 3 уровня плотности. Ещё одно указание на разрядку АКБ — проблемы с запуском двигателя, одновременно могут наблюдаться и другие сбои в системах энергопотребления.
- Постоянным током.
- Постоянным напряжением.
- Комбинированным способом.
Рассмотрим каждый отдельно.
Особенности зарядки обслуживаемого аккумулятора постоянным током
В процессе восполнения заряда ток удерживается на одном уровне, а напряжение меняется. Для того чтобы не уменьшать ресурс АКБ, важно понимать, каким током зарядить автомобильный аккумулятор.
На регулируемом ЗУ устанавливают параметр по току на уровне 10% от номинальной ёмкости АКБ, то есть если значение равно 75 А·ч, необходимо взять 7,5 Ампер. Напряжение устанавливают в интервале 13,8–14,4 В.
Способ позволяет полноценно заряжать аккумулятор, однако не избавляет от необходимости периодического контроля параметров. В среднем один раз в два часа нужно посмотреть, на каком токе ведётся зарядка и при необходимости отрегулировать значение.
Во время пополнения заряда обслуживаемых аккумуляторных батарей происходит выделение газа. Чем ближе значение к 100%, тем интенсивнее будет газообразование — по этому признаку можно сделать вывод о том, как идёт процесс.
По мере зарядки аккумулятора значение напряжения будет расти. После того как показатель доберётся до 14,4 В, ток следует уменьшить вдвое (в нашем случае 7,5 Ампер нужно убавить до 4 Ампер). На этом уровне продолжают заряжать аккумулятор до начала интенсивного выделения газов. Напряжение также будет расти, и его нужно отслеживать. Как только показатель достигнет 15 В, ток необходимо снизить ещё вдвое (в приведённом примере до 2 Ампер).
На таких настройках процесс ведут до тех пор, пока напряжение не стабилизируется на одном уровне. Если показатель не меняется на протяжении двух часов, заряд аккумулятора полностью восстановлен.
Обратите внимание! Обслуживаемые АКБ не допускается заряжать дома, поскольку в процессе пополнения заряда происходит образование токсичных газов. Кроме того, соединения, выделяемые электролитом, характеризуются как взрывоопасные. Необслуживаемые аккумуляторы во время стандартного процесса вредных веществ не выделяют, поэтому их можно ставить на зарядку в жилых помещениях.
Восстановление АКБ в режиме постоянного напряжения
- Подаваемое напряжение 14,4 В: полнота восстановления составит от 75 до 85%.
- 15 В: от 85 до 90%.
- 16 В: от 95 до 97%.
- 16,3–16,4 В: 100%.
Процесс требует контроля силы тока, поскольку в самом начале зарядки аккумулятора показатель может достигать 50 Ампер и более. Для того чтобы не вывести из строя АКБ, следует выставлять значение в диапазоне 20–25 Ампер.
В ходе пополнения заряда напряжение постепенно приходит в соответствие с показаниями ЗУ, при этом сила тока уменьшается до тех пор, пока не приблизится к нулю. Когда напряжение на клеммах достигнет уровня 14,3–14,5 В, пополнение заряда можно считать законченным.
Комбинированный способ
Вариант с контролем обоих параметров оказывается наиболее щадящим для АКБ. Для того чтобы зарядить аккумулятор, необходимо выставить напряжение на уровне 12,5 В, после чего снижать силу тока каждые четыре часа вполовину, одновременно повышая напряжение до рекомендованного уровня. После того как аккумулятор полностью зарядится, значение по току опускается практически до нуля.
Какое устройство для подзарядки понадобится
Для восстановления заряда аккумуляторов любого типа нужно выбрать ЗУ с возможностью регулировки параметров по току и напряжению. Необходимо, чтобы прибор мог поднимать напряжение до 16,5 В, иначе не получится полностью зарядить АКБ необслуживаемого типа.
Обратите внимание! Заряд аккумулятора следует проверять не реже раза в месяц. В холодное время и для эксплуатируемых более года АКБ замеры можно делать и чаще.
Как зарядить аккумулятор на автомобиле
АКБ допускается подзаряжать на своём посадочном месте с обязательным отсоединением клемм. Снимать желательно обе, хотя часто можно встретить рекомендации с отсоединением только минуса. Клеммы необходимо скинуть, поскольку даже в условиях с заглушенным мотором ток переходит с аккумулятора к бортовой энергосистеме. Чем это грозит?
В процессе пополнения заряда часть будет уходить на потребителей, то есть время процесса возрастёт.
Чем больше электроники на борту, тем выше вероятность повреждения устройств, поэтому самое простое — скинуть обе клеммы, после чего подсоединить ЗУ.
Как восстановить заряд необслуживаемой АКБ
Аккумулятор необслуживаемого типа заряжается практически так же, как и обслуживаемый. Для работы удобно использовать автоматические зарядные устройства , регулирующие процесс в рекомендованном режиме. После того как загорится зелёный индикатор, зарядка завершена.
- 12,7 В соответствует 100%.
- 11,7 говорит о глубокой разрядке (принимается равным 0%).
- Промежуточные данные показывают определённую долю остаточного заряда (12,2 В — 50%, 12,3 В — 60% и т.д.).
Ток зарядки аккумулятора берут на уровне 10% от ёмкости. Если номинальный параметр АКБ составляет 60 А·ч, а заряд равен 12,3 В (или 60%), то требуется подать 20 А·ч до полного восстановления. Значение по току составит 6 А (10%). Для того чтобы узнать время, следует поделить 20 А·ч на 6 А. В результате получится 3,3 часа. К полученному значению добавляют 10%, которые расходуются на производство тепловой энергии.
Обратите внимание! Нельзя подавать ток более 10% от ёмкости аккумулятора, поскольку восстановление заряда в экстренном режиме убивает АКБ.
Помимо недозарядки для аккумуляторных батарей опасна и перезарядка. Предположим, вы оценили время в 5 часов (напоминаем, это теоретическое значение), но оставили аккумулятор на 8 часов. В таком режиме вы не увеличите ёмкость АКБ более 100%, но спровоцируете процесс закипания электролита. В обслуживаемую модель вы сможете долить воду и довести плотность до номинального уровня, необслуживаемая АКБ на это не рассчитана. Давление, а вместе с ним и часть кипящего электролита, будет сбрасываться через предохранительные клапаны. Сам блок не взорвётся — защита для этого и предусмотрена — но ресурс снизится ощутимо.
Для необслуживаемых типов аккумуляторов допускается перезарядка не более 30 минут, но желательно и этого не допускать.
Особенности зарядки различных типов необслуживаемых АКБ
- На 16,1 В и 3 А.
- На 13,2 В и 0 А.
После выставления 3 А, напряжение поднимается до 16,1 В, вслед за чем показатель по току падает до 0 (напряжение опускается до 13,2 В). Сначала процесс подъёма напряжения будет продолжительным (несколько десятков минут), а падения быстрым. Операцию повторяют до тех пор, пока ситуация не поменяется кардинально, то есть подъём напряжения станет быстрым, а падение замедлится. Как только возрастание напряжение будет занимать меньше минуты, кальциевая аккумуляторная батарея полностью зарядится.
Для гелевых АКБ важно не превысить выставляемое напряжение и не уйти в перезарядку, поскольку в этих условиях начинает плавиться гель. Рекомендованный интервал 14,5–15,0 В, лучше использовать ЗУ в автоматическом режиме пополнения заряда.
Для гибридных берут напряжение 13,8–14,2 В со значениями по току на уровне 10% или чуть меньше, чтобы полностью исключить риск закипания электролита.
Для AGM установлен интервал 14,2–14,8 В и стандартными 10% от ёмкости по току.
Восстановление заряда аккумулятора до номинального с соблюдением рекомендаций по току и напряжению обеспечивает нормальный режим работы и продолжительный ресурс эксплуатации АКБ.
Каким током нужно заряжать автомобильную АКБ?
Комментарии: 1 05.10.2021 Зарядка автомобильного аккумулятора может показаться сложным делом, особенно для людей, которые ни разу не сталкивались с такой процедурой. Даже с минимальными знаниями физики и химии можно провести зарядку АКБ. Самое главное — внимательно изучить технические характеристики устройства и батареи. Не менее важный момент — знать, каким током заряжать автомобильный аккумулятор. Первое правило состоит в том, что ток заряда аккумуляторной батареи должен быть постоянным. Именно для этой цели необходимы выпрямители, которые допускают регулировку напряжения и тока. При приобретении зарядного устройства нужно ознакомиться с функционалом, которое оно предлагает. Зарядка, которая необходима для обслуживания 12-вольтовой батареи, должна обеспечивать зарядное напряжение до 16 — 16.6 В. Чаще всего именно такой параметр используется для современных необслуживаемых АКБ.
На практике можно выделить 2 способа пополнения энергии — при постоянстве напряжения и при постоянстве тока. Оба метода можно использовать, но с соблюдением всех рекомендаций. Наиболее простой — заряд аккумулятора при постоянстве тока. Главная его особенность — нужно будет каждые 2 часа проверять ток, а при необходимости и регулировать. Величина его должна быть равна 0.1 от номинальной емкости батареи, если речь идет о 20-часовом режиме пополнения. Если АКБ имеет емкость 60 А/ч, ток заряда должен составлять 6А. Для того чтобы в процессе проведения процедуры можно было контролировать и поддерживать величину тока, потребуется регулирующее оборудование.
Аккумуляторные батареи последнего поколения, которые не дополнены отверстиями для долива, нуждаются в определенном подходе к пополнению заряда. Следует уменьшить ток в 2 раза, повышая зарядное напряжение до 15 В. Автомобильная батарея будет полностью заряжена, когда параметры тока и напряжения будут оставаться неизменными на протяжении 2 часов. Если речь идет о необслуживаемой батарее, для нее такое состояние характерно при напряжении 16.3 — 16.4 В.
Второй метод — при постоянстве напряжения. Данный способ зависит от величины параметра, который обеспечивается зарядным устройством. В случае с 12В АКБ и 24-часовым зарядным циклом можно будет пополнить энергию на 75-85% при 14.4В, на 85-90% при 15В и на 95-97% при 16В. Полного заряда можно добиться при напряжении устройства 16.3 — 16.4В за 20-24 часа.
Определить, что батарея полностью зарядилась, можно по напряжению на выводах, которое должно быть равно 14.4. Кроме того, зарядное устройство должно сигнализировать зеленым индикатором, указывая на завершение процесса. Многие рекомендуют для необслуживаемых аккумуляторов использовать промышленные зарядные устройства, максимальное зарядное напряжение которых составляет 14.4 — 14.5В. Такой способ потребует не менее суток, но позволит эффективно восполнить заряд на 90-95%.
Итог. Зарядка автомобильного аккумулятора — не такой сложный процесс, если в нем разбираться. Есть несколько способов пополнения энергии батареи, каждый из которых имеет свои особенности.
Блог для автолюбителей
Введение
Начинающего автолюбителя, столкнувшегося с разряженным АКБ, встает актуальный вопрос: сколько времени заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством? Различных по конструктивной особенности аккумуляторов много: есть обслуживаемые и необслуживаемые модели: сурьмянистые и малосурьмянистые АКБ, кальциевые, гибридные, AGM и гелевые АКБ, щелочные и даже аналогичные батареям на телефонах литий-ионные АКБ. Рядовое зарядное устройство не подойдет: для каждого типа аккумуляторных батарей свое ЗУ, а также свой способ зарядки. Кроме того, не последнюю роль играют такие параметры, как емкость, изношенность, уровень зарядки АКБ, от которых зависит время заряда. Разберем подробно все важные моменты.
Характеристики параметров заряда
Основными параметрами, рассматриваемыми при подзарядке аккумуляторов, является характеристика напряжения АКБ. Она измеряется в вольтах и при полной подзарядке аккумулятора составляет от 12,6 до 12,7 Вольт (некоторые модели имеют большее напряжение). Соответственно, при меньшем напряжении, например, 12 Вольт уровень емкости автомобильного аккумулятора будет ниже, примерно на отметке 40-50% от его емкости. Так, при напряжении АКБ в 11-11,5 Вольт автомобильный аккумулятор будет в состоянии глубокого разряда, а емкость АКБ упадет.
Емкостью аккумулятора называется его способность питать подключенную к нему нагрузку, и измеряется в ампер-часах или миллиампер-часах. То есть, АКБ 50 А*ч означает, что при нагрузке сети автомобиля 50 Ампер батарея будет работать 1 час, а если та же нагрузка составит 10 Ампер – то время работы до полного разряда увеличится до 5 часов.
Чтобы научиться заряжать автомобильный аккумулятор, непременным условием будет разобраться, какие есть возможные методы подзарядки и что для этого потребуется. Условно выделяют три типа подзаряда:
· постоянным током – актуален при нахождении аккумулятора в состоянии глубокой разрядки, он восстанавливает емкостную величину, однако времени отнимает достаточно много;
· постоянным напряжением – простой способ. Отнимает не так много времени, актуален для работающих в автоматическом режиме зарядных устройств.
· ускоренная. Метод экстренной зарядки АКБ для увеличения его емкости и запуска электродвигателя автотранспортного средства.
Специальные инструменты для контроля уровня заряженности автомобильных аккумуляторов, которые могут понадобиться: подходящее зарядное устройство, авометр (он же тестер, он же мультиметр), прибор для определения плотности жидких веществ — ареометр.
Различия в зарядке разных типов батарей
Вся прелесть заключается в необслуживаемых аккумуляторах – нахождение электролита в запаянном корпусе избавляет от необходимости совершать сложные операции контроля за его плотностью, расчета параметров зарядки. Достаточно подключения автоматического зарядного устройства.
Обслуживаемый тип требует ухода за аккумулятором: долива электролита, контроля его плотности, своевременного заряда. Поэтому разберем детально, сколько времени потребуется для его заряда.
Основы безопасности выполнения работ при зарядке батарей
Взаимодействие с обслуживаемыми аккумуляторами требует соблюдения правил техники безопасности: в состав электролита входит раствор серной кислоты. Вам потребуются плотные прорезиненные перчатки и защитные очки. Помещение должно быть хорошо вентилируемым. Запрещается сварка, резка и открытый огонь.
Технологические операции по подготовке аккумулятора к зарядке
Порядок проведения подготовительных операций перед подключением зарядного устройства:
1. Автомобильный аккумулятор непременно нужно демонтировать из автотранспортного средства. Это выполняется так: следует окрутить клеммы и вынуть устройство.
2. Если у вашего АКБ нет специального защитного чехла – необходимо начисто вытереть устройство сухой и чистой тканью.
3. Электролитическая жидкость в автомобильных аккумуляторах имеет свойство испаряться, поэтому необходимо проверить его объем, чистоту и плотность. Грязный состав необходимо заменить. При низком уровне жидкости — долить дистиллированной воды.
4. Имеющиеся в конструкции автомобильных аккумуляторов пробки необходимо открутить. Это спасет от разрыва АКБ в процессе подзарядки.
5. Согласно схеме подсоединить зарядное устройство. Подключение осуществляется с соблюдением полярности: плюс к положительной клемме, минус — соответственно – на минус. Неправильное подключение ведет к выходу устройств из строя.
6. Включить прибор в сеть.
После того, как вы выполнили все этапы подготовки – автомобильный аккумулятор можно заряжать. Сколько заряжается аккумулятор автомобиля от зарядного устройства и как его настроить? Разберемся детально.
Подзарядка батареи при постоянном токе
Заряжать батарею методом постоянного тока следует в несколько стадий. Для подзарядки используются регулируемые вручную зарядные устройства, а процесс необходимо держать под контролем. Обслуживаемый автомобильный аккумулятор важно заряжать при токе, составляющем до одной десятой от расчетной емкости агрегата. Так автомобильный аккумулятор с расчетной емкостью 55 Ач обслуживают при токе в 5,5 Ампер. При таких условиях АКБ заряжается примерно за 9-10 часов. Снижение силы тока прямопропорционально увеличивает время подзарядки. Увеличение – сокращает. Однако, зарядному устройству можно выставить не более 30% от расчетного: (55АЧ*10%)+30%=7,15 А – максимальное значение для аккумулятора емкостью 55Ач.
Первая ступень заряда АКБ. Зарядные устройства позволяют выставить ток, который мы рассчитываем по вышеуказанной формуле для вашего АКБ. заряжать аккумулятор необходимо до достижения напряжением расчетного уровня в 14,4 Вольта: вот здесь и пригодится тестер.
Вторая ступень заряда АКБ. При неизменном напряжении 14,4 Вольта следует снизить значение тока в два раза: с 5,5 до 2,75, с 6 до 3 соответственно – для вашего автомобильного аккумулятора. Тем временем следует контролировать напряжение каждые 2 часа.
Третья ступень заряда батареи. Как только автомобильный аккумулятор будет получать напряжение в 15 Вольт – необходимо еще раз снизить значение тока. Так на зарядных устройствах следует выставить — для нашего примера емкостью 55Ач – 1,375 А, Для Вашего аккумулятора – по формуле ( Емкость АЧ*10%)/4. Далее следует заряжать устройство еще какое-то время, контролируя каждый 2 часа напряжение на АКБ. Если мультиметр не показывает дальнейшего роста напряжения – зарядку можно завершить.
Трудно сказать, сколько надо времени для полного заряда АКБ: оно зависит от емкости и ряда других параметров и качественных характеристик батареи, а так же способности принимать заряд. Встречаются АКБ, которым заряжаться бывает необходимо и по нескольку суток. Поэтому, весь процесс индивидуален. Чем новее автомобильный аккумулятор – тем меньше ему потребуется времени для полной подзарядки.
Подзарядка батареи при постоянном напряжении
зарядные устройства для АКБ все чаще реализуются по этому принципу. Выбранное Вами напряжение поддерживается автоматически, а индикатор показывает уровень заряда. автомобильный аккумулятор заряжается равномерно, без резких скачков. Такой способ хорош как для обслуживаемых, так и для необслуживаемых АКБ. Сколько заряжается автомобильный аккумулятор от зарядного устройства при постоянном напряжении? Особенность конструктивного исполнения в таких устройствах заключается в автоматизированной регулировке подачи напряжения на клеммы. Что касается батареи, то внутреннее сопротивление падает пропорционально падению тока и росту заряда емкости. Как только достигнут ток заряда в 200 миллиампер – устройство выключается. Со стороны пользователя не требуется организации мероприятий по контролю –устройство отключать не обязательно, оно может остаться подключенным к аккумуляторам и сети.
Сколько по времени займет достижение емкостного подзаряда в 100%? Если напряжение будет составлять 14,4В – заряжать ваш автомобильный аккумулятор придется не менее суток. А в процентном соотношении величина емкостного заряда достигнет 80%. Если АКБ заряжается при 15В – через сутки будет 90% зарядки. Ну и соответственно, 100% можно достичь, если время подзарядки будет составлять не менее суток, а напряжение на клеммах устройств — 16 В.
Ускоренная подзарядка батареи
Для ускоренной подзарядки вопрос сколько времени требуется – некорректен. Такой тип мероприятий по подзарядке автомобильных аккумуляторов – способ достичь необходимого заряда для разового пуска электродвигателя. Попробуем разобраться, сколько необходимо заряжать и как заряжать АКБ. Ранее мы писали, что можно увеличить ток заряда по формуле ( Есмкость АЧ*10%)+30%. Это и есть ускоренная зарядка для ЗУ ручной регулировки. В автоматических есть специальный режим Boost. Важно четко следить за временем. Для ЗУ первого и второго типа время подзарядки одинаково и составит около 20 минут.
Необходимо помнить, что при таких способах в аккумуляторе происходит разрушение пластин и другие негативные процессы.
Заключение
Мы рассмотрели все возможные способы заряда АКБ и выяснили, сколько потребуется временных ресурсов для их полной подзарядки. Важно помнить, что для долговечного и стабильного функционирования следить и осуществлять уход за обслуживаемыми аккумуляторами нужно своевременно. И не стоит пренебрегать временем для его полноценной подзарядки в установленном технологической инструкцией распорядке.
Одним из мероприятий, позволяющих определить, какую емкость заряда имеет автомобильный аккумулятор, является измерение плотности электролитической жидкости. Операция проводится на этапе подготовительных работ перед тем, как зарядное устройство будет подключено. Заряжать аккумуляторные батареи следует с учетом уровня заряда, используя технические средства и устройство, которое будет максимально эффективным для этого типа АКБ.
Таблица значений показаний электролита в банках аккумулятора при использовании зарядного устройства ручного управления.
Уровень плотности электролитической жидкости в банках аккумуляторов, г/см3 при температуре 15 градусов Цельсия
Напряжение, Вольт (без рабочего напряжения)
Напряжение, Вольт (с напряжением 100 А)
Аккумулятор заряжен на, %
Пороговое значение температуры замерзания электролитической жидкости, градусов Цельсия
Время подзарядки способом постоянного тока, ч до 100%
Время подзарядки способом постоянного напряжения, ч до 100%
От 10 до нескольких суток. В зависимости от состояния АКБ
Правильный и безопасный заряд аккумулятора — как и чем заряжать?
Сразу оговоримся — настоящая статья предназначена для неподготовленных людей, аккумуляторщики и опытные пользователи вряд ли почерпнут для себя что-то новое.
Не отвлекаясь на второстепенные моменты, мы постараемся донести до читателей статьи базовые основы заряда аккумулятора и поможем выбрать правильное зарядное устройство.
Какие существуют методы заряда.
1. Заряд постоянным током.
Заряд производится при установленном значении зарядного тока (измеряется в Ампер) без ограничения напряжения (измеряется в Вольт). Пример устройства, обеспечивающего данный способ заряда – классический тяжелый трансформаторный зарядник – выпрямитель. Величина зарядного тока и длительность заряда определяются исходя из значения емкости, технологии изготовления и состояния аккумулятора. Ограничить напряжение при таком способе заряда возможно только вручную, уменьшением значения тока. Данный способ используется как правило профессиональными аккумуляторщиками и рекомендуется только для опытных пользователей.
2. Заряд при постоянном напряжении.
Заряд производится при заданном постоянном значении напряжения. Ток может быть ограничен возможностями и настройками зарядного устройства (пользователем). Пример устройства, обеспечивающего данный способ заряда – автомобильный реле-регулятор. Современные продвинутые реле-регуляторы при участии ЭБУ способны менять напряжение заряда по алгоритмам, установленным автопроизводителями, но суть от этого не меняется – заряд все равно происходит при постоянном напряжении. Данный метод не обеспечивает полного заряда аккумулятора и предназначен в первую очередь для восполнения недавно утраченного заряда, не более!
3. Заряд смешанным методом.
Первый этап заряда производится методом постоянного тока установленным (ограниченным) значением тока до достижения заданного значения напряжения (предустановлено в зарядном устройстве или ограничено пользователем). Второй этап начинается по достижении заданного напряжения, зарядный ток стабилизируется и его значение начинает падать, по сути на данном этапе заряд уже идет при постоянном напряжении. Правильный заряд этим так называемым смешанным методом могут обеспечить современные импульсные зарядные устройства, но только те, которые имеют функцию ограничения напряжения значением, подходящим для технологии изготовления и состояния конкретно взятого аккумулятора. Данный способ (метод) и подходит больше всего обычному, неопытному пользователю, которому надо при проведении заряда учесть состояние своего аккумулятора и технологию его изготовления, а также уяснить ряд нехитрых правил проведения заряда. Ну и, конечно, надо иметь правильное зарядное устройство.
Необходимо уяснить, что ресурс батареи снижают три основных явления:
– Оплывание (осыпание) активной массы с решеток (электродов), которое происходит при перезаряде либо в процессе естественного механического износа, застарелый сульфат в активной массе также способствует ее быстрому осыпанию. Данное явление носит необратимый характер, лечению не подлежит, при критическом уровне данного процесса батарея подлежит замене.
— Сульфатация, т.е. образование кристаллов сульфата свинца на пластинах в процессе разряда АКБ. Сульфат всегда присутствует в любой батарее, его образование и растворение – это естественный рабочий процесс, происходящий при разряде-заряде батареи. Кристаллы сульфата могут быть небольшими и легко растворимыми, при хроническом недозаряде они становятся крупными и тяжело растворимыми. Данное явление до определенных пределов носит обратимый характер, но чем старее в батарее сульфат, чем глубже он проник в поры активной массы, тем тяжелее его растворить, тем больше усилий придется для этого приложить и больше действий совершить.
— Расслоение электролита (кислотная стратификация). Электролит состоит из воды и серной кислоты, причем кислота физически тяжелее воды. В процессе заряда сульфат растворяется и кислота снова попадает в электролит, причем стремится стечь по пластинам в нижнюю часть корпуса АКБ. Данное явление наиболее усиливается в разряженных батареях и наименее характерно для тех АКБ, в которых разряд незначительный и своевременно восполняется. Устраняется расслоение электролита путем доведения заряженной батареи до состояния, при котором происходит ее интенсивное «кипение», т.е. электролиз, разложение воды на кислород и водород.
Вышеперечисленные явления как правило идут рука об руку, и эксплуатация АКБ с застарелым сульфатом приводит к ускоренному осыпанию активной массы (нерабочая осыпающаяся активная масса называется шламом) и повышенному расходу воды из АКБ, все это сопровождается расслоением электролита. Это происходит потому, что крупные кристаллы сульфата уменьшают площадь пластин, на которой происходит химическая реакция, оставшаяся рабочая активная масса подвергается более высокой нагрузке, все больше зарядного тока бесполезно тратится впустую на электролиз – разложение воды на кислород и водород. Соответственно, чем больше в АКБ застарелого сульфата, тем быстрее происходят описанные негативные процессы и все ближе утилизация АКБ.
Правильный и полноценный заряд проводится при температуре АКБ, сопоставимой с комнатной. Но начинать заряд вполне можно при любой температуре АКБ, если батарея очень холодная, заряд просто нужно начинать малым током.
Если нам нужно зарядить исправный аккумулятор, который имеет свежий незначительный разряд, скажем, не более 50 % от емкости, достаточно будет ограничить напряжение окончания заряда 14,8 – 15 Вольт, зарядный ток ограничиваем значением, не превышающем 10 % от реальной емкости аккумулятора (учитывайте, что за время эксплуатации емкость может значительно уменьшиться относительно исходной). Свидетельством окончания заряда будет служить падение зарядного тока до значения 0,5 – 1 Ампер. Наличие пробок на аккумуляторе позволит окончательно убедиться в окончании заряда путем измерения контроля уровня электролита и его плотности, которая должна достичь заводской – 1,27 – 1,31 г/см3 (крайне желательно знать исходную плотность).
Если требуется зарядить аккумулятор с почти полностью разряженного состояния, либо есть сомнения относительно его исправности или есть необходимость в сезонном профилактическом заряде, целесообразно применить несколько иной алгоритм заряда, разделив заряд на два этапа.
На первом этапе, не нагружая активную массу на пластинах, проводим заряд током, не превышающем 10 % реальной емкости АКБ, ограничив напряжение безопасным значением, не более 14,4 – 14,8 Вольт. Перед зарядом необходимо убедиться, что уровень электролита достаточен, чтобы были закрыты пластины, при необходимости немного долить дистиллированную воду. Доводить уровень до исходного на первом этапе не нужно, так как в процессе заряда он может подняться и есть риск получить избыточный уровень электролита. Если батарея была глубоко разряжена или долго эксплуатировалась в состоянии хронического недозаряда, лучше значение тока выставить как можно меньше, вплоть до 1 % от емкости. Чем меньше значение зарядного тока, тем качественнее и полнее происходит заряд, только дольше по времени. На первом этапе задача состоит в том, чтобы максимально полно восполнить емкость батареи без избыточной нагрузки на активную массу на решетках. Индикатор окончания первого этапа заряда – падение зарядного тока до значения менее 0,5 — 1 Ампер, чем меньше, тем лучше.
На втором, самом важном этапе заряда, нужно решить две основные задачи – растворить застарелый сульфат и устранить расслоение электролита. При наличии неравномерного и/или недостаточного уровня электролита также добавляется задача выровнять уровень и плотность электролита во всех банках. В таком случае второй этап заряда также называется уравновешивающим, или выравнивающим зарядом.
Необходимо тщательно выровнять уровень электролита дистиллированной водой. И довести его до уровня заводского, который в разных АКБ составляет от 1,5 до 3 см. Проще, если в АКБ есть какие-либо физические индикаторы в виде, например, пластиковых лапок-ограничителей. Если нет, нужно найти информацию в руководстве или на сайте завода-производителя.
Устанавливаем такие параметры заряда, которые обеспечат интенсивное газовыделение из электролита, т.е «кипение». Напряжение, при котором будет интенсивно кипеть АКБ по технологии Са/Са, составляет примерно 16 — 16,3 Вольт, гибридная Sb/Ca – примерно 15,2 – 15,8 Вольт, для сурьмянистых должно хватить 14,6 — 15 Вольт. Величину зарядного тока лучше ограничить 1 – 5 % от емкости АКБ, причем чем более «запущена» батарея, тем меньше зарядный ток есть смысл выставить, заданное напряжение при этом будет достигаться конечно же дольше.
Положительный результат можно будет считать достигнутым, если зарядный ток после достижения заданного напряжения упал до 0,5 — 1 Ампер и ниже, плотность электролита достигла исходного значения 1,27 – 1,31 г/см3 (необходимо знать заводские параметры плотности), стала равномерной во всех банках, и значение плотности не меняется на протяжении двух – трех часов. Даже если за короткое время зарядный ток упал до низкого значения (0,5 Ампер), заряд все равно целесообразно продолжить на протяжении нескольких часов для устранения кислотной стратификации. Если положительный результат не достигается на протяжении многих часов, если по плотности «отстают» некоторые банки, можно поднять напряжение заряда на 0,1 – 0,3 Вольт. Иногда можно и даже нужно поднять ток и напряжение заряда и выше, или вообще снять ограничение по напряжению, но, повторяемся, наша статья для неопытных пользователей, данные действия Вы будете осуществлять на свой страх и риск.
Если описанные действия не привели к нужному результату, отдайте АКБ в квалифицированный сервис или замените на новую. Либо выжмите из нее оставшийся ресурс и потом замените.
Если у Вас АКБ с лабиринтной крышкой без пробок, отрегулировать уровень электролита без «колхозинга» не получится, поэтому нужно хотя бы попытаться убедиться, что он есть, путем просвечивания АКБ мощным источником света. Такие батареи, несмотря на то, что маркетологи назвали их «необслуживаемыми», как раз таки очень нуждаются в своевременной правильной дозарядке, потому что полностью заряженная исправная кальциевая АКБ практически не расходует воду, и уровень электролита в ней долгое время остается ровным и стабильным.
Особенности заряда батарей по технологии Са/Са EFB.
Заряд аккумуляторов EFB производится так же, как и обычных кальциевых. Нужно только учесть одну особенность — в правильных EFB пластины толще и скомпонованы плотнее, расстояние между ними меньше, по этой причине электролит в них перемешать тяжелее, плотность в верхних слоях батареи может подниматься дольше. Будьте готовы к тому, что второй этап заряда на повышенном напряжении возможно придется производить дольше, напряжение поднимать выше.
Особенности заряда батарей по технологии AGM, GEL.
А вот AGM и GEL технологии заряжать с применением высоких значений напряжения крайне нежелательно. Ввиду того, что в них отсутствует электролит в жидком виде, кислотная стратификация как таковая отсутствует, перемешивать электролит не нужно, и избыточное напряжение приведет к безвозвратной утрате воды. Поэтому заряжать их следует в один этап с ограничением напряжения 14,3 — 14,4 Вольт. Если результат не достигнут, можно попробовать поднять напряжение заряда до 15 Вольт, но долго скорей всего такая батарея уже не прослужит. Глубокий разряд такие батареи переносят хуже классических, и вероятность их восстановления после глубокого разряда ниже. Их «конек» — цикличность, т.е. работа в режиме многократного частичного разряда-заряда. Но никак не глубокого разряда. Поэтому задача пользователя при эксплуатации таких батарей — не допускать их разряда и своевременно его восполнять.
Ну и собственно, какое зарядное устройство выбрать?
Полноценное зарядное устройство, которое позволит правильно зарядить аккумулятор, изготовленный по любой технологии, должно иметь регулировку не только зарядного тока, но и, что самое важное, напряжения заряда. Причем крайне желательно, чтобы регулировка была плавной (особенно для зарядного тока) и как можно более широкими диапазонами. Допустима ступенчатая регулировка напряжения заряда, лишь бы этого самого напряжения хватало для правильного заряда. Также важно, чтобы зарядное устройство без «разрешения» пользователя не переходило по окончании заряда в так называемый буферный режим (хранение аккумулятора при пониженном напряжении с компенсацией саморазряда), это препятствует полноценному окончанию заряда и «добивке» емкости до 100%.
Примером полноценного импульсного зарядного устройства, которое способно полностью заменить старый трансформаторник — выпрямитель, является «Вымпел-57» производства ООО «НПП «ОРИОН», либо более продвинутая «интеллектуальная» его версия — «Вымпел-55».
Ну и конечно, старое доброе трансформаторное зарядное устройство — выпрямитель, способное заряжать методом постоянного тока без ограничения напряжения, но, повторимся, на наш взгляд, это инструмент для опытного и умелого пользователя. При работе с таким зарядным устройством необходимо контролировать напряжение заряда мультиметром.
Помните, что своевременный и правильный профилактический заряд как минимум в два – три раза продлит ресурс Вашего аккумулятора!