Обслуговування акумуляторів на зберіганні: підтримка заряду та саморозрядження. Bosch C3 – зарядний пристрій автомобільних акумуляторів, тест Фаза швидкої зарядки

У процесі роботи двигуна акумуляторна батарея незалежно від типу (обслуговуваний або необслуговуваний акумулятор) заряджається від автомобільного генератора. Для контролю заряду акумулятора на генераторі встановлено пристрій за назвою реле-регулятор.

Сама експлуатація автомобіля взимку найчастіше передбачає короткі поїздки, включення великої кількості енергоємного обладнання (підігрів дзеркал, стекол, сидінь тощо). Навантаження на акумулятор значно зростає. При цьому зарядитися від генератора та компенсувати втрати, витрачені на запуски, батарея просто не встигає. З урахуванням вищесказаного оптимально повністю заряджати акумулятор зарядним пристроєм до 100% не рідше одного разу на рік до холодів.

Додамо, що у разі проблем із запуском двигуна через наявність несправностей мотора (проблеми з паливною апаратурою, тощо), власнику доводиться набагато довше та інтенсивніше крутити стартер. У таких випадках потрібно заряджати акумулятор зовнішнім зарядним пристроєм набагато частіше.

Заряджання акумулятора зарядним пристроєм

Щоб знати, як зарядити акумулятор автомобіля зарядним пристроєм, а також здійснити зарядку батареї обслуговуваного типу, необхідно дотримуватися певних правил. Зарядний пристрій (ЗУ, зовнішній зарядний пристрій, пускозарядний пристрій) фактично є конденсаторним зарядним пристроєм.

Автомобільний акумулятор – джерело постійного струму. Під час підключення АКБ потрібно обов'язково дотримуватися полярності. Для цього місця підключення плюсової та мінусової клеми позначені плюсовим та мінусовим знаком («+» та «–») на акумуляторі. Висновки на ЗУ мають аналогічне маркування, що дозволяє правильно підключити акумулятор до зарядного пристрою. Іншими словами, "плюс" акумулятора з'єднується з "+" клемою зарядного пристрою, "мінус" на АКБ підключається до виходу "-" ЗУ.

Зверніть увагу, що випадкова зміна полярності призведе до того, що замість заряду відбуватиметься розряд батареї. Також необхідно враховувати, що глибокий розряд (акумулятор повністю посаджений) може в окремих випадках вивести акумуляторну батарею з ладу, внаслідок чого може не вийти зарядити такий АКБ за допомогою зарядного пристрою.

Також необхідно враховувати, що перед підключенням до зарядного пристрою акумулятор потрібно зняти з автомобіля та ретельно очистити від забруднень. Потіки кислоти добре видаляються вологою ганчіркою, яка змочується в розчині з содою. Для приготування розчину достатньо 15-20 г соди на 150-200 г води. На наявність кислоти вкаже спінювання цього розчину при нанесенні на корпус АКБ.

Що стосується акумуляторів, що обслуговуються, пробки на «банках» для заливки кислоти слід викрутити. Справа в тому, що під час заряджання в акумуляторі утворюються гази, яким необхідно забезпечити вільний вихід. Також слід провести перевірку рівня електроліту. При зниженні рівня нижче за норму виробляється долив дистильованої води.

Якою напругою заряджати акумулятор автомобіля

Почнемо з того, що заряджання акумулятора передбачає подачу на нього струму, якого не вистачає батареї для повного заряду. На основі цього твердження можна відповісти на питання, яким струмом заряджати акумулятор автомобіля, а також скільки потрібно заряджати акумулятор автомобіля зарядним пристроєм.

Якщо акумулятор з ємністю 50 Ампер-годин заряджений на 50%, тоді на початковому етапі слід встановити зарядний струм 25 А, після чого цей струм потрібно динамічно зменшувати. На момент повного заряду акумулятора подача струму повинна припинитися. Такий принцип роботи є основою автоматичних зарядних пристроїв, за допомогою яких автомобільний акумулятор заряджається в середньому за 4-6 годин. Єдиним мінусом таких ЗУ є їхня висока вартість.

Також варто виділити зарядні пристрої напівавтоматичного типу та рішення, які передбачають повністю ручне налаштування. Останні найбільш доступні за ціною та широко представлені у продажу. З урахуванням того, що акумулятор зазвичай розряджений на 50%, можна вирахувати, скільки заряджати необслуговуваний акумулятор автомобіля, а також зрозуміти, скільки потрібно заряджати акумулятор автомобіля типу, що обслуговується.

Основою розрахунку часу заряду АКБ є ємність акумулятора. Знаючи цей параметр, час заряду прораховується досить легко. Якщо акумулятор має ємність 50 А год, тоді для повної зарядки потрібно подати на таку батарею струм не більше 30 А год.

Щоб на 100% бути впевненим, що акумулятор повністю заряджений, через 10 годин можна виставити на ЗУ струм 0.5 А, після чого продовжити заряджати батарею ще 5-10 годин. Такий спосіб заряду не є небезпечним для автомобільних акумуляторів, які мають велику ємність. Мінусом можна вважати необхідність заряджати АКБ близько доби.

Для економії часу та швидкого заряджання акумулятора можна виставити на ЗУ 8 А, після чого проводити заряд близько 3 годин. Після закінчення цього терміну струм заряду зменшується до 6 А і акумулятор заряджається цим струмом ще 1 годину. У результаті потрібно 4 години для зарядки. Зазначимо, що цей режим зарядки не є оптимальним, тому що АКБ бажано заряджати невеликим струмом до 3 А.

Заряджання великим струмом може призвести до перезарядки та надмірного нагрівання акумулятора, внаслідок чого значно скорочується його ресурс. Також відзначимо, що використання способів заряду акумулятора, які спрямовані на мінімізацію зведення негативного процесу сульфатації пластин, на практиці не мають помітних позитивних результатів.

Правильна експлуатація акумулятора в залежності від його типу (обслуговуваний і необслуговуваний), виключення глибокого розряду та своєчасне заряджання за допомогою ЗУ дозволяють кислотному акумулятору справно працювати від 3-7 років.

Як оцінити стан та заряд автомобільного акумулятора

Правильна зарядка та ряд умов, які необхідно дотримуватись в процесі експлуатації автомобільного акумулятора, здатні забезпечити нормальний запуск двигуна навіть за умов вкрай низьких температур. Головним показником стану АКБ є рівень його заряду. Далі ми відповімо, як дізнатися, чи заряджено акумулятор автомобіля.

Почнемо з того, що деякі моделі батарей мають спеціальний колірний індикатор на самій АКБ, який вказує на те, чи заряджений або розряджений акумулятор. Варто відзначити, що вказаний індикатор є дуже приблизним показником, за яким можна з певною часткою ймовірності визначити необхідність дозарядки. Іншими словами, індикатор заряду може показувати те, що акумулятор заряджений, але при цьому пускового струму при негативних температурах виявляється недостатньо.

Ще одним способом визначення ступеня заряду акумулятора є вимірювання напруги на висновках АКБ. Даний спосіб також дозволяє вельми приблизно провести оцінку стану та ступеня заряду. Для виміру акумулятор потрібно зняти з автомобіля або відключити від ЗУ, після чого потрібно додатково почекати близько 7 години. Температура зовнішнього повітря немає важливого значення.

  • 12.8 В-100% заряду;
  • 12.6 В-75% заряду;
  • 12.2 В-50% заряду;
  • 12.0 В-25% заряду;
  • Падіння напруга менше 11.8 В вказує на повний розряд акумулятора.

Також можна перевірити рівень заряду акумулятора без очікування. Для цього напруга на висновках АКБ потрібно міряти навантаженням за допомогою так званих вилок навантаження. Такий спосіб є більш точним та достовірним. Зазначена вилка є вольтметром, паралельно до висновків вольтметра підключається опір. Розмір опору становить 0.018-0.020 Ом для АКБ з показником ємності від 40-60 Ампер-годин.

Виделку потрібно підключити до відповідних виходів на батареї, після чого через 6-8 сек. зафіксувати показання, що відображає вольтметр. Далі можна оцінити ступінь заряду батареї за напругою з використанням вилки навантаження:

  • 10.5 В - 100% заряду;
  • 9.9 В - 75% заряду;
  • 9.3 В - 50% заряду;
  • 8.7 В - 25% заряду;
  • Показник менший за 8.18 В - повний розряд АКБ;

Також можна провести вимірювання за відсутності вилки навантаження без зняття акумулятора з авто. Батарея має бути підключена до бортової мережі транспортного засобу. Потім потрібно дати навантаження на акумулятор за допомогою включення габаритів та далекого світла головної оптики (для автомобілів зі штатними галогеновими лампами). Лампочки фар мають потужність 50 Вт, навантаження утворюється близько 10 А. Напруга нормально зарядженого акумулятора в цьому випадку має становити близько 11.2 В.

Наступним способом, який дозволяє перевірити заряд АКБ, є замір напруги на виводах батареї в той момент, коли проводиться запуск ДВЗ. Дані вимірювання можна вважати достовірними лише за умови нормально працюючого стартера.

У момент пуску показник напруги не повинен виявлятися нижче за позначку в 9.5 В. Падіння напруги нижче зазначеної позначки означає, що акумулятор сильно розрядився. В цьому випадку потрібна його зарядка за допомогою ЗП. Цей спосіб перевірки також дозволяє виявити неполадки стартера. На автомобіль встановлюється заздалегідь справний і на 100% заряджений акумулятор, після чого вимірюється. Якщо напруга на клемах АКБ у момент запуску впаде нижче 9.5, тоді очевидні проблеми зі стартером.

Насамкінець додамо, що виміри різними способами припускають фіксацію коливань у частки вольта. Тому до вольтметра висуваються підвищені вимоги. Вкрай важлива точність пристрою, тому що найменша похибка навіть в один або два відсотки призведе до помилки у вимірі ступеня заряду АКБ на 10-20%. Для вимірювання рекомендується використовувати прилади з мінімальною похибкою.

Як зарядити повністю розряджений акумулятор автомобіля

Частою причиною глибокого розряду АКБ є банальна неуважність. Найчастіше достатньо залишити автомобіль з увімкненими габаритами або фарами, салонним освітленням або магнітолою на 6-12 годин, після чого акумулятор виявляється повністю розрядженим. Тому багатьох автовласників цікавить питання, чи можна відновити повністю розряджений акумулятор.

Як відомо, повний розряд акумулятора сильно впливає на термін служби батареї, особливо якщо говорити про акумулятор, що не обслуговується. Виробники автомобільних акумуляторів вказують, що навіть одного повного розряду досить для виходу АКБ з ладу. На практиці відносно нові акумулятори вдається відновити щонайменше 1 або 2 рази після їхнього повного розряду без істотної втрати експлуатаційних властивостей.

Для початку необхідно визначити наскільки сильно розрядилася батарея, скориставшись одним із зазначених способів. Також можна відразу поставити акумулятор на заряджання. Далі повністю розряджений акумулятор необхідно заряджати у тому режимі, який рекомендований виробником АКБ. Стандартом є подача величини струму заряду на позначці 0.1 загальної ємності батареї.

Повністю посаджений акумулятор заряджається таким струмом щонайменше 14-16 годин. Наприклад розглянемо зарядку акумулятора з ємністю 60 Ампер-годин. В цьому випадку струм заряду повинен бути в середньому від 3 А (повільніше) до 6 А (швидше). Повністю розряджену акумуляторну батарею правильно заряджати найменшим струмом, причому якомога довше (близько доби).

Коли напруга на клемах акумулятора більше не збільшується протягом 60 хв. (за умови подачі однакового зарядного струму), акумулятор повністю заряджений. Акумулятори, що не обслуговуються, при повній зарядці припускають величину напруги на позначці 16.2±0.1 В. Слід враховувати, що така величина напруги є стандартом, але при цьому є залежність від показника ємності АКБ, струму заряду, щільності електроліту в акумуляторі і т.д. Для виміру підійде будь-який вольтметр незалежно від похибки приладу, тому що необхідно заміряти постійну, а не точну напругу.

Чим зарядити акумулятор автомобіля, якщо немає зарядного пристрою

Найпростішим способом зарядки АКБ є запуск автомобіля методом прикурювання від іншого авто, після чого потрібно рухатися на автомобілі близько 20-30 хвилин. Для ефективності зарядки від генератора передбачається динамічна їзда на підвищених передачах, або рух на «низах».

Головною умовою є підтримка оборотів коленвала на позначці близько 2900-3200 об/хв. На зазначених оборотах генератор забезпечить необхідний струм, який дозволить зарядити батарею. Зазначимо, що цей спосіб підходить лише за умови часткового, а чи не глибокого розряду АКБ. Також після поїздки все одно потрібно буде реалізувати повний заряд акумулятора.

Досить часто автолюбителі цікавляться чим ще можна зарядити автомобільний акумулятор, крім ЗУ. Найчастіше як заміна передбачається використовувати зарядні пристрої, якими заряджають мобільні телефони, планшети, ноутбуки та інші гаджети. Відразу зазначимо, що ці рішення не дозволяють зарядити автомобільний акумулятор без низки маніпуляцій.

Справа в тому, що основною умовою для подачі струму від зарядного пристрою до АКБ є те, що на виході ЗУ повинна бути напруга, яка буде більша за напругу на виходах акумуляторної батареї. Іншими словами, при напрузі виходів акумулятора 12 В напруга виходу зарядного пристрою повинна становити 14 В. Що стосується різних пристроїв, то напруга їх батарей часто не перевищує 7.0 В. Тепер уявімо, що під рукою знаходиться зарядний пристрій від гаджета, який має необхідну напругу 12 В. Проблема все одно буде присутня, тому що опір акумуляторної батареї автомобіля вимірюється в цілих Омах.

Виходить, підключення зарядки від мобільного пристрою до виходів акумулятора фактично буде коротким замиканням висновків блоку живлення зарядки. У блоці відбудеться спрацювання захисту, внаслідок чого таке ЗУ не подасть струм на акумулятор. За умови відсутності захисту, висока ймовірність виходу з ладу блоку живлення від значного навантаження.

Варто додати, що акумулятор автомобіля також не слід заряджати від різних блоків живлення, які мають відповідну напругу на виході, але в них конструктивно відсутня можливість відрегулювати величину струму, що подається. Тільки спеціальне ЗУ для АКБ автомобіля є такий пристрій, який має на своєму виході потрібну величину напруги і струму для зарядки батареї. Паралельно з цим є можливість керування постійною величиною струму.

Саморобне ЗУ для акумулятора автомобіля

Тепер перейдемо від теорії до практики. Почнемо з того, що зарядний пристрій для акумуляторної батареї з блока живлення від стороннього девайса можна своїми руками.

Зверніть увагу, ці дії становлять певну небезпеку і виконуються виключно на свій страх і ризик. Адміністрація ресурсу не несе жодної відповідальності, інформація представлена ​​виключно для ознайомлення!

Існує кілька способів виготовлення ЗУ. Давайте поверхово розглянемо найпоширеніші:

  1. Виготовлення зарядного пристрою від джерела, яке на своєму виході має напругу близько 13-14 В, а також здатний забезпечити силу струму більше 1 Ампера. Для такого завдання підійде блок живлення ноутбука.
  2. Заряджання від звичайної побутової електричної розетки 220 Вольт. Для цього знадобиться наявність напівпровідникового діода та лампи розжарювання, які послідовно з'єднуються у ланцюг.

Слід враховувати, що використання подібних рішень означає заряджання АКБ за допомогою джерела струму. В результаті потрібен постійний контроль часу та моменту закінчення заряду акумулятора. Цей контроль здійснюється за допомогою регулярних вимірів напруги на клемах акумулятора або підрахунку того часу, на який АКБ поставлено на зарядку.

Пам'ятайте, що перезаряд акумулятора призводить до підвищення температури всередині батареї та активного виділення водню та кисню. Закипання електроліту в «банках» АКБ викликає утворення вибухонебезпечної суміші. У разі виникнення електричної іскри або появи інших джерел для загоряння акумулятор може вибухнути. Подібний вибух може призвести до пожеж, опіків та травм!

Тепер звернемо увагу на найбільш поширеному способі самостійного виготовлення ЗУ для акумулятора автомобіля. Йдеться про зарядку від БП ноутбука. Для реалізації завдання необхідні певні знання, навички та досвід у галузі збирання простих електричних кіл. В іншому випадку оптимальним рішенням буде звернутися до фахівців, придбати готовий зарядний пристрій або замінити акумулятор на новий.

Сама схема виготовлення ЗУ досить проста. До БП підключається баластна лампа, і навіть виходи саморобного ЗУ підключаються до виходів АКБ. Як «баласт» буде потрібно лампа з невеликим номіналом.

Якщо спробувати здійснити підключення БП до АКБ без використання в електроланцюзі баластної лампочки, можна швидко вивести з ладу як сам блок живлення, так і акумуляторну батарею.

Слід крок за кроком підбирати потрібну лампу, починаючи з мінімальних номіналів. Для початку можна підключити малопотужну лампочку повторювача повороту, потім потужнішу лампу повороту і т.д. Кожну лампу слід окремо перевіряти за допомогою підключення до ланцюга. Якщо лампочка горить, можна переходити до підключення аналога, більшого за потужністю. Цей спосіб допоможе не вивести з ладу блок живлення. Насамкінець додамо, що про заряд АКБ від такого саморобного пристрою свідчить горіння баластної лампи. Іншими словами, якщо акумулятор заряджається, тоді лампа горітиме, нехай навіть і дуже тьмяно.

Новий акумулятор повинен бути повністю зарядженим і працездатним, тобто передбачає негайну установку на автомобіль для початку подальшої експлуатації. Перед придбанням необхідно провести перевірку АКБ за низкою параметрів:

  • цілісність корпусу;
  • замір напруги на виходах;
  • перевірка густини електроліту;
  • дата виготовлення АКБ;

На початковому етапі необхідно видалити захисну плівку та оглянути корпус на предмет тріщин, потік та інших дефектів. У разі виявлення найменших відхилень від норми акумулятор рекомендується замінити.

Потім проводиться замір напруги на клемах нового акумулятора. Виміряти напругу можна вольтметром, при цьому точність пристрою не має значення. Напруга не повинна бути нижче позначки 12 Вольт. Показник напруги 10.8 Вольт вказує на те, що акумулятор повністю розряджений. Такий показник неприпустимий для нової АКБ.

Щільність електроліту вимірюють за допомогою спеціальної виделки. Також параметр щільність опосередковано вказує на рівень заряду батареї. Завершальним етапом перевірки стає визначення дати випуску акумулятора. Акумулятори, випущені 6 міс. тому і більше від дня запланованої покупки купувати не слід. Справа в тому, що готовий до використання АКБ має схильність до саморозряду. З цієї причини для тривалого зберігання батарею необхідно заздалегідь підготувати, але в такому випадку акумулятор вже не можна вважати готовим виробом.

Виходить, відповідь на запитання, чи потрібно заряджати новий акумулятор для автомобіля, буде негативною. Новий акумулятор заряджати немає потреби. Якщо акумулятор, що планується до покупки, розряджений, тоді він може бути просто старим, що був у використанні або має місце виробничий шлюб.

Інші питання щодо заряджання автомобільних акумуляторів

Найчастіше в процесі експлуатації власники намагаються заряджати акумулятор без зняття батареї з автомобіля. Іншими словами, заряджання АКБ проводиться без зняття клем прямо на машині, тобто акумулятор на зарядці залишається підключеним до мережі транспортного засобу.

Звертаємо вашу увагу на те, що при зарядці акумулятора показник напруги на виводах батареї може бути на позначці близько 16 В. Даний показник напруги залежить від того, який тип ЗУ використовується при зарядці. Додамо, що навіть вимкнення запалення та вилучення ключа із замку не означає, що всі пристрої в автомобілі знеструмлені. Охоронний комплекс або сигналізація, головний мультимедійний пристрій, внутрішньосалонне освітлення та інші рішення можуть залишатися увімкненими або перебувати в режимі очікування.

Заряджання акумулятора без зняття та вимкнення клем може призвести до того, що на увімкнені пристрої подається занадто висока напруга живлення. Результатом зазвичай є поломка таких пристроїв. Якщо у вашому автомобілі є прилади, які не можуть бути повністю знеструмлені після вимкнення запалювання, заряджати акумулятор без від'єднання клем заборонено. Перед заряджанням у цьому випадку необхідно зробити обов'язкове відключення «мінусової» клеми.

Також не слід починати вимкнення акумулятора з «плюсової» клеми. Клема мінус на акумуляторі з'єднується з електромережею автомобіля за допомогою прямого з'єднання з кузовом. Спроба відключення "плюсу" першим може мати сумні наслідки. Ненавмисний контакт гайкового ключа або іншого інструменту з металевими елементами кузова/двигуна автомобіля призведе до короткого замикання. Ця ситуація досить поширена у тих випадках, коли за допомогою ключів проводиться відкручування плюсової клеми з виведення АКБ при не знятому мінусі.

Що стосується зарядки акумулятора на холоді або в приміщенні взимку без опалення, то АКБ можна сміливо заряджати в таких умовах. Під час заряджання батарея нагрівається, температура електроліту у «банках» буде позитивною. Паралельно з цим заносити акумулятор в тепло для заряджання потрібно в тому випадку, якщо всередині акумулятора замерз електроліт і АКБ була повністю посаджена. Заряджати такий акумулятор потрібно строго після того, коли відбудеться відтавання замерзлого електроліту.

В даний час існує багато методів заряду акумуляторів. Є більш сучасні, що вимагають спеціальних зарядних пристроїв, а є і прості, класичні методи заряду, відомі ще з моменту створення акумуляторних батарей і популярні до сьогодні.

Сьогодні розглянемо два класичні методи заряду акумуляторної батареї.

1. Заряд акумулятора за постійного зарядного струму. I = const.

2. Заряд акумулятора при постійному зарядному напруженні. U = const.

Сьогодні нам потрібні такі прилади:

1. Рівномірна трубка (якщо є)

2. Ареометр.

3. Вольтметр (мультиметр або вбудований пристрій зарядного пристрою).

4. Зарядний пристрій.

Перед початком заряджання акумулятора потрібно переконатися в необхідності цього, тобто перевірити акумулятор і підготувати його до зарядки, для цього нам необхідно:

1. Очистити корпус батареї, клеми від оксидів, вивернути заливні пробки

2. Перевірити рівень електроліту за допомогою рівнемірної трубки і якщо спостерігається знижений рівень (менше 10-12 мм) необхідно долити дистильовану воду.

3. Виміряти щільність електроліту за допомогою ареометра

4. Виміряти напругу акумулятора за допомогою вольтметра або мультиметра.

І бажано записати або запам'ятати ці значення вони знадобляться для контролю кінця заряду акумулятора.

За виміряними значеннями щільності та напруги акумулятора оцінити чи потребує він все-таки зарядки чи ні.

Щільність електроліту повністю зарядженої батареї виміряна при температурі +25°С залежно від кліматичної зони повинна відповідати значенням зазначеним у таблиці.

Напруга на повністю зарядженій батареї має бути не меншою 12,6 вольта.

Не заряджайте акумулятор, якщо в цьому немає потреби, оскільки це призведе до скорочення його терміну служби через перезарядження батареї .

Принцип заряду акумулятора полягає в тому, що до акумулятора підключається напруга із зарядного пристрою, причому для виникнення зарядного струму, тобто початку процесу заряду акумулятора, зарядна напруга повинна бути завжди більшенапруги на акумуляторній батареї

Якщо зарядна напруга буде меншою за напругу на акумуляторі, то напрям струму в ланцюгу зміниться і батарея почне віддавати свою енергію зарядному пристрою, тобто розряджатися на нього.

Отже, розглянемо перший спосіб заряду акумуляторної батареї.

Заряд акумулятора за постійного зарядного струму.

Заряд акумулятора постійним значенням зарядного струму є основним універсальним методом заряджання. Необхідно знати, що при використанні цього методу, на відміну від інших, акумуляторна батарея заряджається до 100% своєї ємності.

При цьому способі величина зарядного струму протягом усього заряду підтримується постійною.

Це досягається або застосуванням спеціальних зарядних пристроїв з функцією встановлення заданого значення зарядного струму, або включенням в ланцюг заряду реостата, проте в останньому випадку змінювати значення опору реостата для досягнення сталості зарядного струму в процесі заряду необхідно самостійно.

Сенс у тому, що в процесі заряду опір акумулятора та напруга на ньому змінюються, що призводить до зменшення зарядного струму. Для підтримки зарядного струму постійному рівні необхідно збільшувати значення зарядного напруги з допомогою вищезгаданого реостата.

Вкотре скажу, що у сучасних зарядних пристроях значення зарядного струму може підтримується автоматично.

Сила зарядного струму зазвичай вибирається рівною 10% від ємності акумулятора, що вказана на корпусі батарей. У літературі ця ємність позначається як С20, що є ємністю при 20 годин режимі розряду. Просто запам'ятайте це.

Час заряду акумулятора залежить від ступеня його розрядженості перед початком заряду. Якщо акумулятор був повністю розряджений але не нижче 10 вольт, то орієнтовний час його заряду буде в межах 10 годин.

Якщо вас не лімітує час заряду, краще заряджати акумулятор струмом 5% від ємності АКБ, при цьому процес заряду відбувається більш якісно і батарея заряджається на 100% від своєї ємності, при цьому збільшується час заряду.

Заряд акумуляторної батареї проводиться до досягнення рясного газовиділення, сталості напруги та щільності електроліту протягом 2 годин.

Напруга зарядного пристрою, підключеного до акумуляторної батареї, зазвичай наприкінці заряду досягає величини 16-16,2 вольта.

Слід сказати, що в кінці заряду акумулятора шляхом сталості зарядного струму відбувається значне збільшення температури електроліту в ньому. Тому при досягненні температури 45 градусів слід зменшити зарядний струм у 2 рази, або взагалі перервати заряд для зниження температури до 30-35 градусів.

Отже, беремо зарядний пристрій, підключаємо плюсовий та мінусовий затискач до клем акумулятора, ручку встановлення зарядного струму ставимо на мінімум, тобто в крайнє ліве положення, підключаємо зарядний пристрій до мережі.

Далі встановлюємо зарядний струм, що дорівнює 10% від ємності акумулятора і через кожні 2 години контролюємо щільність електроліту, напруга на акумуляторі, які в процесі заряду акумулятора будуть збільшуватися і якщо є можливість температуру електроліту, або хоча б побічно, торкнутися.

Якщо зарядний пристрій не має функцію підтримки сталості зарядного струму, то підтримуємо його в ручну, змінюючи зарядну напругу і контролюючи зарядний струм через кожні півгодини амперметра зарядного пристрою, або амперметра, включеному послідовно в зарядний ланцюг.

При досягненні напруги приблизно 14 вольт, проводимо контроль густини та напруги через кожну годину.

При спостереженні ознак заряду (кипіння, сталість щільності та напруги) відключаємо зарядний пристрій від мережі, відключаємо затискачі від акумулятора.

Наш акумулятор заряджений.

Недоліки методу заряду:

1. Тривалий час заряду акумулятора (при заряді струмом 10% від ємності близько 10 годин, зарядом струмом 5% від ємності – близько 20 годин, за умови, що акумулятор був повністю розряджений).

2. Необхідність частого контролю процесу заряду (зарядного струму, напруги, щільності та температури електроліту).

3. Існує можливість перезарядження акумулятора.

Заряд акумулятора за постійної зарядної напруги.

Заряд акумулятора при підтримці постійного значення напруги на ньому є прискореним і простим методом введення батареї в дію.

Суть цього заряду полягає в наступному.

Зарядний пристрій безпосередньо підключається до акумуляторної батареї і під час заряджання підтримується постійне значення зарядної напруги. При цьому напруга встановлюється в межах 14,4-15 вольт (для 12-вольтового акумулятора).

При такому методі заряду величина зарядного струму встановлюється, можна сказати, автоматично, залежно від ступеня розряду, густини електроліту, температури та інших факторів.

На початку заряду акумулятора зарядний струм може досягати великих значень, навіть 100% від ємності акумулятора, так як ЕРС батарей має найменше значення, а різниця між цією ЕРС і напругою заряду найбільше. Однак у процесі заряду ЕРС акумулятора збільшується, різниця між ЕРС акумулятора та зарядною напругою зменшується, тим самим зменшується зарядний струм, який через 2-4 години може досягти 5-10% від ємності АКБ. Знову ж таки все залежить від ступеня розрядженості батареї.

Такі великі струми заряду і є причиною швидше заряду акумуляторних батарей.

Наприкінці процесу заряду акумулятора зарядний струм зменшується майже нуля, тому вважається, що з заряді методом підтримки постійного значення зарядного напруги акумулятор зарядиться лише до 90-95% від своєї ємності.

Таким чином, при значенні зарядного струму близького до нуля заряд можна припинити, батарею привести у вихідний стан і встановити на автомобіль.

До речі, заряд акумулятора при постійній величині зарядної напруги реалізований в автомобілі.

Якщо напруга на акумуляторі менше 12,6-12,7 вольт (залежно від марки автомобіля), то реле регулятор підключає генератор до акумулятора для його підзарядки. Причому напруга з генератора відповідає величині 13,8-14,4 вольта (стандартне значення, в іномарках зустрічається напруга генератора трохи більше за вказане значення).

1. Підключаємо зарядний пристрій до акумулятора,

2. Встановлюємо зарядну напругу в межах 14,4-15 вольт,

3. Контролюємо зарядний струм акумулятора

4. Знімаємо акумулятор із заряджання при значення струм близького до нуля.

Недоліки методу:

1. Заряд акумуляторної батареї провадиться не до повної її ємності, а в середньому до 90-95% від її значення.

2. Велике перевантаження джерела зарядної напруги на початку заряду, внаслідок великого зарядного струму (актуально при заряді акумулятора від генератора автомобіля).

Після завершення заряду акумуляторної батареї будь-яким із методів необхідно:

1. Переконатися, що напруга на ньому має значення не менше 12,6 вольта,

2. Щільність електроліту не більше 1.27 г/см3

3. Рівень електроліту 10-12 мм над пластинами

4. Усунути можливі потоки електроліту та встановити акумулятор на автомобіль.

А зараз питання. У деяких відео на ютуб і в статтях на сайтах я зустрічав таку пораду щодо підключення зарядного пристрою до акумулятора: спочатку підключаємо плюс, потім мінус. Так ось я хотів би дізнатися вашу думку, чи правильно це затвердження або послідовність підключення проводів зарядного пристрою не має значення?

Пишіть свої думки у коментарях.

Пропоную подивитись докладне відео в якому я пояснюю як зарядити акумулятор використовуючи два класичні методи заряду:

Перевіряємо пристрої, що зберігають заряд батарей під час тривалої стоянки. На випробуваннях – вісім зразків.

Про існування подібних пристроїв багато хто навіть не здогадується. Про зарядні пристрої знають усі, а ось якісь підзарядні – що це? І в яких випадках вони можуть знадобитися?

До термінології ми ще повернемося, а потрібні ці підзарядки ось навіщо. Уявіть, що автомобіль тижнями стоїть у гаражі. Коли ж він раптом терміново знадобився, з'ясовується, що батарея підсіла настільки, що стартер крутити не може. А якщо це відбувається постійно?

У таку ситуацію часто потрапляють автомобілі, які стоять на виставкових стендах. У них грає аудіосистема, світиться, але мотор не працює. Ось і тягнуться під капот тоненькі проводки, що підживлюють штатну батарею машини від зовнішнього джерела.

Великі струми не потрібні: достатньо компенсувати споживання штатних мікроконтролерів, охоронної системи та телематики. У сучасних гаджетів апетит скромний - десятки міліамперів, при тому, що їх аналоги минулих років випуску часом споживали на порядок більше.

Здається, підключи зарядний пристрій - і немає проблем! Але далеко не всяка зарядка розрахована на постійну роботу протягом тижнів, а то й місяців. Інша річ, якщо виробник свідчить про таку можливість використання свого продукту. Ось такі пристрої ми й вирішили поганяти в реальних умовах протягом кількох місяців.

З восьми придбаних виробів лише два є чистої води «підзарядками» – Торнадо та Moratti. Решта - «зарядки», що обіцяють не тільки оживити акумулятори, що сів, а й підтримувати їх заряд на належному рівні. Саме цю функцію ми оцінювали під час випробувань.

ЩО І ДЕ ВИПРОБУВАЛИ

Випробування проводили у лабораторії ФГКУ 3 ЦНДІ МО РФ протягом трьох місяців. Тривалу перевірку здатності пристроїв компенсувати падіння заряду вели на батареях енергоємністю 55, 75 та 90 А·год при температурах -20; 0; +25 ºС. Схильність до перегріву оцінювали при роботі з батареями від 75 до 190 А·год, задаючи максимально можливе навантаження для кожного пристрою. Для кожного виробу перевірили «стійкість до дурості» - використовували переполюсовку і т. п. При розстановці по місцях враховували заявлені параметри, якість виготовлення, грамотність інструкції і зручність користування.

Пристрій Торнадо в «чужому» корпусі вирішили розкрити. Зібрано непогано, але це рівень минулого тисячоліття. Дати на радіоелементах видають себе самі.

ЗБЕРІГАННЯ? ПІДЗАРЯДКА? КОМПЕНСАЦІЯ?

Багатомісячний марафон закінчився вдало: жодна з пристроїв не попросила пощади, жодна батарея не поскаржилася на погане обслуговування. «Захист від дурня» теж на висоті: переполюсування та інших провокацій вироби не бояться. Водночас сподобалися далеко не всі – на цю тему ми докладно висловились у підписах фотогалереї. Зазначимо також, що всі пристрої забезпечують підзарядку в 20-градусний мороз - навіть ті, які, судячи з інструкції, зовсім не стійкі до морозу.

Але з проводами при цьому потрібно бути ввічливішими – вони на очах втрачають гнучкість.

Чи варто шукати в магазинах прості підзарядники, чи краще придбати багатофункціональний зарядний пристрій? Ми вважаємо, що другий варіант кращий: різниця в ціні не космічна, а повноцінний зарядник у господарстві не завадить. До того ж вони практично завжди є у продажу, а екзотичних «менших братів» потрібно вишукувати через Інтернет.

8. ЗАВОДИЛА АЗУ-108 8 7 6

Автоматичний імпульсний зарядний пристрій, Санкт-Петербург

Орієнтовна ціна, руб. 1280

Температурний діапазон, ºС 0…+40

3–110

Симпатичний пристрій неприємно різанув по очах безграмотними написами «А/ч» на лицьовій панелі, в інструкції та на упаковці. Такої одиниці виміру немає у природі - є А·ч. Вимоги виробника до температурних умов роботи пристрою – від 0 до 40 ºС – не порадували: а як підтримувати заряд батареї, якщо на вулиці мороз? Виконання неохайне: приклеєні перемикачі бовтаються. Загалом пристрій працездатний, але рекомендувати його не хочеться.

7. Торнадо 3 А.02

Зарядний автомат-зберігач для акумуляторних батарей, Тольятті

Орієнтовна ціна, руб. 860

Температурний діапазон, ºС -20…+40

Енергоємність батарей, що заряджаються, А·чдо 75

Прилад обіцяє підтримувати робочий стан батареї «як завгодно», не будучи повноцінним зарядним пристроєм (хіба що для батарей енергоємністю нижче 10 А·год). Зовні нагадує радіоаматорську конструкцію у корпусі від реле часу для фотодруку. Елементна база – чвертьвікової давності. Усі електричні перевірки (випробування на перегрів проводили з батареєю 75 А·ч) виріб успішно витримав. Проте загальне враження скоріше негативне.

6. Moratti 01.80.005

Пристрій для заряджання акумуляторних батарей, КНР

Орієнтовна ціна, руб. 600

Температурний діапазон, ºСне нижче -10

Енергоємність батарей, що заряджаються, А·ч 10–250

Пристрій призначений не для заряджання батарей, а для підтримки працездатності АКБ при тривалому зберіганні та рідкісному використанні. Тривалий режим роботи витримує спокійно; перевірку на перегрів вели батареї енергоємністю 190 А·ч. Зауважень на адресу техніки немає, а опис не сподобався: що таке «гелієві» батареї? Можливо, малися на увазі гелеві?

5. СОНАР У3 207.03 3

Зарядний пристрій, Санкт-Петербург

Орієнтовна ціна, руб. 1500

Температурний діапазон, ºС -5…+35

Енергоємність батарей, що заряджаються, А·ч 10–180

Зарядний пристрій забезпечує режим зберігання із компенсацією струму саморозряду. На жаль, нижня температурна межа - лише -5 ºС. Іншими словами, на зимову роботу в гаражі, що не опалюється, прилад не розрахований. Корпус під час роботи не перегрівається (перевірку проводили з батареєю енергоємністю 170 А·ч). До техніки претензій немає, проте ціна видалася завищеною.

4. AIRLINE АСН-5 А-06

Зарядний пристрій,Росія – КНР

Орієнтовна ціна, руб. 1050

Температурний діапазон, ºСнемає даних

Енергоємність батарей, що заряджаються, А·чдо 65

Передбачає режим заряджання батареї, встановленої на автомобілі. Перевірку на перегрів проводили на батареї енергоємністю 65 А·год, приводів для зауважень не знайшли. З підзарядом справляється успішно. На жаль, міфічна одиниця виміру А/год зустрічається в описі цього приладу.

3. HEYNER, AkkuEnergy Арт. 927130

Зарядний пристрій,Німеччина

Орієнтовна ціна, руб. 6000

Температурний діапазон, ºСнемає даних

Енергоємність батарей, що заряджаються, А·ч 30–190

Зарядний пристрій розрахований на тривале підключення до батареї незалежно від сезону. З усіма завданнями впоралося без проблем. Перевірку на перегрів проводили з батареєю 190 ч. Серед недоліків - дивовижний опис з неважливим перекладом і неапетитна ціна.

1–2. SMART POWER SP‑2N BERKUT

Компактний універсальний зарядний пристрій, Росія - КНР

Орієнтовна ціна, руб. 1150

Температурний діапазон, ºС -20…+50

Енергоємність батарей, що заряджаються, А·ч 4–80

Може бути використане і для сезонного зберігання АКБ, залишаючись підключеним до мережі протягом кількох місяців. Режим тривалої роботи переносить спокійно; перевірку на перегрів проводили з батареєю 90 А·год. «Дуростійкість» нормальна, зауважень до роботи немає.

1–2. СОРОКІН® 12.98

Універсальний зарядний пристрій для акумулятора,Росія

Орієнтовна ціна, руб. 3000

Температурний діапазон, ºС -20…+50

Енергоємність батарей, що заряджаються, А·ч 6–160

Повноцінний зарядний пристрій. Може бути підключено до АКБ автомобіля на тривалий час – для зимового зберігання та цілорічного використання. Під час роботи не перегрівається (перевірку проводили з батареєю 170 А·год). Зауважень немає. Хіба що дорого.

ТРОХИ ПРО БЕЗПЕКИ

Надовго залишаючи в гаражі зарядний пристрій, підключений до мережі, переконайтеся, що ви не схалтурили. Іншими словами, ви повинні бути впевнені, що підключені до клем підкапотного акумулятора «крокодили» ні за яких обставин не влаштують вам коротке замикання (наприклад, при торканні капота, що закривається!), а відповідні дроти не будуть перетиснуті кришкою капота або іншим способом. Так, перевірені нами пристрої мають вбудований захист, але не соромтеся перевірити ще раз. Зрозуміло, що зарядний пристрій повинен бути гарантовано захищений від прямого попадання вологи, снігу та інших кліматичних проблем. Слід також пам'ятати, що за низьких температур ізоляція проводів має звичку твердіти і навіть ламатися. Це особливо важливо враховувати в тих випадках, коли машиною час від часу користуються, а зарядний пристрій поспіхом то відключають, то знову підключають, не звертаючи уваги на подібні «дрібниці».

До чого може призвести пошкодження ізоляції плюсового дроту, якщо той випадково торкнеться маси, всім зрозуміло.

І останнє. Перш ніж рушати з місця, не забудьте вимкнути зарядний пристрій від мережі та акумулятора.

Затамувавши подих і схрестивши пальці, власники СТО чекають на морозну зиму. Адже, завдяки стійкій холодній погоді минулої зими продаж акумуляторів вийшли за всі мислимі та немислимі рамки. Але, навіть не зважаючи на продаж акумуляторів, СТО може отримати додаткову вигоду щоразу, коли машину приганяють на обслуговування та підготовку до зими. Постачальник зарядних пристроїв для акумуляторів, шведська компанія «СТЕК», наводить кілька вагомих аргументів для підтримки акумулятора в зарядженому стані, і працівникам СТО варто передавати цю інформацію далі ланцюжком - своїм клієнтам.

Температура- це ключовий фактор коректної роботи акумулятора. За межами діапазону 20°С - 30°С, будь-яка батарея зазнає додаткових навантажень, які можуть призвести до скорочення її терміну служби.

При зниженні температури нижче 20°С, продуктивність акумулятора знижується внаслідок згущення електроліту. У свою чергу це призводить до уповільнення хімічної реакції, необхідної для вироблення енергії. Також згущується і машинне масло, ускладнюючи пуск двигуна.

Однак, навіть у найхолодніший час, водій має право очікувати, що машина заведеться з півоберта, а потім включає світло, обігрів заднього скла, обігрівач і радіо в навантаження.

«Акумуляторна батарея втрачає до 35% своєї потужності при зниженні температури до нуля і більше 50% при її подальшому падінні. Низькі температури також вимагають від двигуна додаткового енергоспоживання під час запуску – сумарно ці два фактори суттєво збільшують ймовірність відмови батареї», – заявляють у СТЕК. Крім того, термін служби акумулятора скорочують короткі поїздки, під час яких двигун не встигає розігрітися.

У СТЕК пояснюють: "Без належного обслуговування та догляду, взимку акумулятор швидко втрачає ємність, особливо при використанні авто для поїздок на невеликі відстані, і, як результат, відмова АКБ - це найчастіша причина поломок у Великій Британії протягом останніх трьох років".

Минулого року СТЕК рекомендував СТО пропонувати послуги з догляду за акумулятором як одну з процедур обслуговування авто, і ті компанії, які прислухалися до рекомендації, отримали подяку від своїх клієнтів. Цього року зроблено наступний крок - з'явилася можливість заряджання акумулятора за ніч при використанні «розумного» зарядного пристрою СТЕК МХS 4003 . Це захищене від зміни полярності та іскріння ЗУ, яке можна залишити підключеним до акумулятора на необмежений період часу, заявляє компанія.

«Заряджаючи батарею вночі, ви не тільки забезпечите її повну працездатність до ранку, але й розігрієте її, тому хімічна реакція, необхідна для ранкового запуску двигуна, буде менш енергоємною». Не кожен, проте, використовує своє авто в зимовий період, особливо власники класичних авто. Але наприкінці сезону загнати машину в гараж, вимкнути двигун та просто піти – недостатньо.

Перевірте акумулятор:

  • Огляньте АКБ на предмет тріщин, і якщо вони є, зверніться за професійним ремонтом або замініть батарею
  • Очистіть усі контакти та верхню площину корпусу
  • Очистіть відсік для АКБ
  • Клеми повинні бути чистими, сухими та змащеними для запобігання корозії.
  • Використовуйте «розумний» зарядний пристрій для підтримки рівня заряду

Дотримуючись цієї процедури, при настанні весни машина буде гарантовано на ходу і не дасть вам неприємних сюрпризів. «Ефективний догляд за акумулятором не повинен займати багато часу або бути складним із зарядним пристроєм СТЕК – все працює за принципом plug-and-play. Немає навіть необхідності виймати акумулятор із авто або вимкнути його від бортової мережі.

«Розумні» зарядні пристрої СТЕК оптимізують роботу свинцево-кислотних акумуляторів, зчитуючи точні показники рівня заряду, та забезпечують адекватні дії щодо заряджання та підтримання батареї у максимально працездатному стані.

Розшарування електроліту- тривіальна причина відмови акумулятора. Електроліт збирається на дні, а кислота у верхній частині стає набагато менш ефективною. Крім того, надмірна концентрація електроліту на дні призводить до сульфатації батареї, зменшуючи її ємність та термін служби.



Сульфатація.
Якщо свинцево-кислотну батарею залишити незарядженою, починається процес сульфатації – найбільший «вбивця» батареї. Сірчана кислота електроліту осідає на пластинах і утворює сульфат свинцю, що погіршує струм між ними. Якщо процес не зупинити, батарея піде на звалище.

Десульфатація.На цьому етапі всі зарядні пристрої СТЕК посилають серії імпульсів високого струму та вольтажу, що не тільки прибирає сульфат свинцю з пластин батареї, а й «оживляє» електроліт, який, у свою чергу, перемішується з кислотою та звертає назад процес сульфатації.

Крапельна зарядка

Незважаючи на існуючу думку, крапельна зарядка ніяк не сприяє тривалій роботі акумуляторів. При цьому способі заряджання струм не відключається навіть після повної зарядки акумулятора. Тому струм і вибирається малим. Навіть якщо вся енергія, що передається акумулятору, перетворюється на тепло, при малому струмі акумулятор не зможе нагрітися. Для Ni-MH акумуляторів, які негативніше реагують на перезарядку, ніж Ni-Cd, струм заряду рекомендується встановлювати максимум 0,05 °C. Для заряджання акумулятора більшої ємності струму крапельної зарядки слід встановити більше. Звідси випливає, що акумулятори малої ємності не можна заряджати у пристроях, призначених для заряду акумуляторів великої ємності через небезпеку сильного нагрівання та скорочення терміну служби акумулятора. Якщо акумулятор великої ємності встановлювати зарядний пристрій для акумуляторів малої ємності, він може не зарядитися повністю. Перебуваючи за таких умов довго, акумулятори починають втрачати ємність.

На жаль, надійно визначити кінець крапельної зарядки неможливо. При низьких струмах зарядки профіль напруги є плоским і характерний максимум наприкінці зарядки практично не досягається. p align="justify"> Температура плавно зростає і єдиним методом є обмеження часу процесу зарядки. Але для застосування даного методу необхідно, крім точної ємності акумулятора, знати величину його початкового заряду. Вплив початкового заряду можна виключити єдиним способом – повним розрядженням акумулятора безпосередньо перед його зарядженням. І це збільшує тривалість процесу зарядки і вкорочує час роботи акумулятора, що залежить кількості циклів заряд-разряда. Наступною проблемою при обчисленні часу крапельної зарядки є досить низький ККД цього процесу. ККД крапельної зарядки не перевищує 75% і залежить від великої кількості факторів (температури акумулятора, його стану тощо). Єдина перевага крапельної зарядки – простота реалізації процесу (без контролю кінця зарядки). Тільки останнім часом виробники акумуляторів зазначають, що крапельна зарядка перестала вести до зменшення ємності сучасних акумуляторів Ni-MH.

Швидка зарядка

Більшість виробників Ni-MH акумуляторів вказують характеристики своїх акумуляторів у разі швидкої зарядки струмом 1С. Існують рекомендації не перевищувати 0.75 °C. «Розумний» зарядний пристрій повинен оцінювати умови і при необхідності переходити до швидкого заряду. Швидкий заряд використовується лише при температурі від 0 до +40°C та з напругою від 0,8 до 1,8В. ККД швидкого заряджання становить близько 90%, тому акумулятор практично не нагрівається. Але в кінці зарядки ККД різко зменшується і практично вся енергія, що підводиться до акумулятора, перетворюється на тепло. Таким чином, відбувається різке зростання температури акумулятора та внутрішнього тиску. Це викликає відкриття вентиляційних отворів та втрату частини вмісту акумулятора. З іншого боку, під впливом високої температури змінюється внутрішня структура електродів. Тому швидке заряджання акумулятора важливо припиняти вчасно. На щастя, є досить надійні ознаки, перевіряючи які зарядний пристрій здатний це робити.

Робота швидкого зарядного пристрою складається з наступних фаз:

  1. Визначення наявності акумулятора.
  2. Кваліфікація акумулятора (qualification).
  3. Перед-заряджання (pre-charge).
  4. Перехід до швидкого заряджання (ramp).
  5. Швидка зарядка (fast charge).
  6. Дозаряджання (top-off charge).
  7. Підтримуюча зарядка (maintenance charge).

Фаза визначення акумулятора

На цьому етапі зазвичай перевіряється напруга на виводах акумулятора. Якщо напруга перевищує 1.8В, це означає, що акумулятор не підключено до зарядного пристрою або пошкоджено. Якщо виявляється менша напруга, акумулятор підключений, і можна переходити до зарядки.

У всіх фазах поряд із основними діями проводиться перевірка наявності акумулятора. Це пов'язано з тим, що акумулятор може бути відсутнім у зарядному пристрої. Якщо це сталося, зарядний пристрій з будь-якої фази повинен перейти до перевірки наявності акумулятора.

Фаза кваліфікації акумулятора

Заряджання акумулятора починається з фази його кваліфікації. Ця фаза потрібна для попередньої оцінки початкового заряду акумулятора. Коли напруга на акумуляторі менше 0,8В швидку зарядку не можна виконувати, потрібна додаткова фаза попередньої зарядки. Якщо напруга більше 0,8В, фаза попередньої зарядки пропускається. Насправді помічено, що акумулятори не розряджають нижче 1,0В, і фаза перед-зарядки практично будь-коли використовується.

Фаза перед-заряджання

Призначена для початкової зарядки акумуляторів, що серйозно розряджені. Значення струму попереднього заряджання необхідно вибирати від 0,1С до 0,3C. Перед-зарядка обов'язково має бути обмежена за часом. Тривала фаза передзарядки не потрібна, так як у робочого акумулятора напруга повинна досить швидко досягати значення 0.8В. Якщо напруга не зростає, це означає, що акумулятор пошкоджений і необхідно переривати процес заряджання.

У тривалих фазах заряджання необхідно стежити за температурою акумулятора та припиняти заряджання, коли температура досягає критичного значення. Для Ni-MH акумуляторів допустима температура становить 50°C. Також, як і інших фазах, слід перевіряти наявність акумулятора.

Фаза переходу до швидкого заряджання

Коли напруга на акумуляторі досягає позначки 0,8В, можна переходити до швидкого заряджання. Не рекомендується одночасно використовувати великий зарядний струм. Вмикати великий струм на початку заряджання не рекомендується. Необхідно плавне збільшення сили струму протягом 2-4 хвилин до досягнення заданого значення струму швидкої зарядки.

Фаза швидкої зарядки

Зарядний струм встановлюється від 0,5 до 1,0С. У цій фазі важливим є точне визначення моменту її закінчення. Якщо фаза швидкого заряджання не буде вчасно припинена, акумулятор зруйнується. Тому визначення точного часу закінчення швидкої зарядки необхідно використовувати кілька незалежних критеріїв.

Для Ni-Cd акумуляторів зазвичай застосовується dV метод. Під час заряджання напруга зростає, в кінці зарядки починається зменшення. Для Ni-Cd акумуляторів ознакою закінчення зарядки є зменшення напруги приблизно 30мВ (кожного акумулятора). Метод –dV є найшвидшим та чудово працює навіть для не повністю заряджених акумуляторів. Якщо за допомогою цього методу почати заряджання повністю зарядженого акумулятора, то напруга на ньому швидко зростатиме, а потім різко зменшуватиметься, що й викличе закінчення процесу заряджання.

Для Ni-MH акумуляторів метод працює менш успішно, оскільки зменшення напруги їм виявляється менш помітно. При зарядних струмах менше 0,5C максимум напруги, як правило, не досягається, тому зарядний пристрій для акумуляторів малої ємності часто не може правильно визначати закінчення зарядки акумуляторів великої ємності.

Через незначне зниження напруги в кінці зарядки необхідно підвищувати чутливість, що може призводити до дострокового припинення швидкої зарядки через перешкоди, що генеруються зарядним пристроєм, а також проникають з мережі живлення. Саме тому не слід проводити зарядку акумуляторів в автомобілі, тому що бортова мережа, як правило, має надто високий рівень перешкод. Акумулятор також є джерелом шумів. Тому при вимірюванні напруги слід застосовувати фільтрацію. Тому в процесі вимірювання напруги потрібно використовувати фільтрацію.

При заряді батарей послідовно з'єднаних акумуляторів, коли окремі акумулятори розрізняються за рівнем заряду, надійність методу dV помітно зменшується. У цьому випадку пік напруги різних акумуляторів досягається у різні моменти часу, у своїй профіль напруги змащується.

Для Ni-MH акумуляторів використовують метод dV=0, при якому замість зниження напруги детектують плато на профілі напруги. У цьому випадку про кінець заряджання свідчить постійна напруга на акумуляторі протягом декількох хвилин.

Незважаючи на всі труднощі щодо кінця зарядки акумулятора методом –dV, більшістю виробників Ni-MH акумуляторів цей метод визначається як основний для швидкої зарядки. Наприкінці зарядки струмом 1С напруга повинна змінюватися від -12мВ до -2,5 мВ.

Відразу після підключення великого зарядного струму напруга може відчувати флуктуації, які можуть бути визначені зменшення напруги в кінці зарядки. Для запобігання помилковому припиненню процесу швидкої зарядки спочатку (зазвичай 3-10 хвилин) після підключення зарядного струму контроль –dV необхідно відключати.

Разом із зменшенням напруги в кінці зарядки починається зростання температури та тиску всередині акумулятора. Таким чином, час завершення зарядки можна визначити зростання температури. Проте через вплив навколишнього середовища не рекомендується встановлювати абсолютний температурний поріг визначення моменту закінчення зарядки. Найчастіше використовують не саму температуру, а швидкість її зміни. При зарядному струмі 1С зарядку необхідно завершувати, коли швидкість зростання температури досягає 1°C/хв. Слід зазначити, що з зарядних струмах менше 0,5C швидкість зростання температури мало змінюється і зазначений критерій використовувати нельзя.

Обидва розглянуті методи викликають незначний перезаряд акумулятора, що призводить до зниження терміну його служби. Для забезпечення повного заряду акумулятора, завершення процесу заряджання слід проводити за допомогою малого струму та за низької температури акумулятора (при підвищених температурах здатність акумуляторів приймати заряд серйозно зменшується). Тому фазу швидкої зарядки радять завершувати трохи раніше.

Існує так званий метод inflexion для визначення часу закінчення швидкої зарядки. Суть методу у тому, що аналізується максимум похідної напруги за часом. Швидка зарядка припиняється в той момент, коли швидкість зростання напруги досягає максимального значення. Цей спосіб дає можливість завершити етап швидкого заряджання раніше, ніж температура встигає значно піднятися. Цей метод вимагає вимірювання напруги з високою точністю та математичних обчислень.

Деякі зарядні пристрої використовують імпульсний зарядний струм. Імпульси струму мають тривалість порядку 1с, а проміжок між імпульсами – близько 20-30 мс. Серед переваг цього методу можна відзначити найкраще вирівнювання концентрації активних речовин по всьому об'єму та меншу ймовірність появи кристалічних утворень на електродах. Точних відомостей про ефективність такого методу немає, але відомо, що шкоди він не приносить.

У процесі визначення закінчення швидкого заряду акумулятора необхідно точно виміряти напругу. Якщо ці вимірювання проводити під струмом, то через опір контактів з'являтиметься додаткова похибка. Тому на час вимірювання зарядний струм відключають. Після вимкнення струму слід робити паузу 5-10 мс, доки встановлюється напруга на акумуляторі. Далі проводиться вимір. Для якісної фільтрації перешкод мережної частоти зазвичай проводиться ряд послідовних вибірок на інтервалі, величиною в один період мережної частоти (20 мс), а потім проводиться цифрова фільтрація.

Було розроблено ще один метод заряду імпульсним струмом під назвою FLEX negative pulse charging або Reflex Charging. Він відрізняється від звичайного заряду імпульсного наявністю імпульсів розрядного струму в проміжках між імпульсами струму зарядки. При імпульсах струму заряджання порядку 1с тривалість імпульсів розрядного струму вибирається приблизно 5мс. Розмір розрядного струму перевищує струм зарядки в 1-2,5 разів.

З переваг методу слід згадати нижчу температуру акумулятора в процесі зарядки та здатність усувати кристалічні утворення великого розміру на електродах. Корпорацією General Electric були проведені незалежні дослідження цього методу, які говорять про те, що метод не дає ні користі, ні шкоди.

Так як правильне визначення закінчення швидкого заряду є надзвичайно важливим, зарядний пристрій повинен використовувати кілька методів визначення заряджання відразу. Також необхідно проводити перевірки деяких додаткових умов аварійного припинення швидкої зарядки. Під час швидкого заряджання слід контролювати температуру акумулятора та переривати процес у разі досягнення критичного значення. Для швидкого заряджання обмеження за температурою є жорсткішим, ніж для всього процесу заряджання. Тому, коли температура досягає +45°C, необхідно аварійно припиняти швидку зарядку і переходити до фази дозарядки меншим зарядним струмом. Перед продовженням заряджання температура акумулятора повинна зменшитись, оскільки при підвищеній температурі здатність акумулятора до прийняття заряду суттєво знижується.

Ще одна додаткова умова – обмеження швидкого заряджання за часом. Знаючи зарядний струм, ємність акумулятора та ККД зарядки можна обчислити час, необхідний повної зарядки. Таймер швидкої зарядки потрібно встановлювати на час, що перевищує розрахункове на 5-10%. Якщо цей час зарядки закінчився, але жоден із способів визначення закінчення швидкої зарядки не спрацював, процес аварійно припиняється. Подібна ситуація з великою часткою ймовірності свідчить про несправність каналів вимірювання напруги та температури.

Фаза дозарядки

Зарядний струм встановлюється не більше 0,1-0,3C. При струмі дозарядки 0,1C виробники рекомендують дозаряджатися протягом 30хв. Проведення тривалішої дозарядки призводить до перезарядження акумулятора; ємність акумулятора збільшується на 5-6%, але кількість циклів заряд-розряду скорочується на 10-20%. Позитивним ефектом процесу заряджання є вирівнювання заряду акумуляторів батареї. Ті з них, які заряджені повністю, розсіюють енергію, що підводиться у вигляді тепла одночасно із зарядкою інших акумуляторів. Якщо фаза дозаряджання слід одразу після фази швидкої зарядки, протягом декількох хвилин необхідно дати акумуляторам охолонути. З підвищенням температури акумулятора його здатність приймати заряд суттєво падає. При температурі 45°C акумулятор може приймати лише 75% заряду. Тому процес дозарядки, що проводиться при кімнатній температурі, дає можливість провести найповнішу зарядку акумулятора.

Фаза підтримуючої зарядки

Зарядні пристрої для Ni-Cd акумуляторів після процесу заряджання зазвичай переходять у режим крапельного заряду з метою підтримки акумулятора в стані повного заряду. Таким чином, температура акумулятора залишається підвищеною, а це суттєво зменшує термін служби акумулятора. Ni-MH акумулятори погано переносять перезаряд, і тому їм небажано перебувати у стані крапельної зарядки. Необхідно використовувати дуже низький струм підтримуючої зарядки, щоб тільки компенсувати самозаряд.

Для Ni-MH акумуляторів саморозряд у перші 24 години може становити до 15% ємності акумулятора, а потім зменшується саморозряд і становить 10-15% ємності акумулятора на місяць. Для компенсації саморозряду достатньо середнього струму менше ніж 0,005C. Деякі пристрої включають зарядний струм один раз на кілька годин, а в інший час акумулятор відключений від пристрою. Величина саморозряду серйозно залежить від температури, тому найкращий варіант – зробити заряд, що підтримує адаптивним – щоб невеликий зарядний струм підключався тільки тоді, коли виявлялося задане зменшення напруги.

Фазу підтримуючої зарядки можна не проводити, але якщо між зарядкою та використанням акумулятора проходить тривалий час, то перед використанням акумулятор необхідно заряджати, щоб компенсувати саморозряд. Найкращим варіантом є той, коли зарядний пристрій підтримує повний заряд акумуляторів.

Надшвидкий заряд

При заряді до 70% ємності акумулятора ККД процес заряджання близький до 100%. Цей показник є передумовою створення надшвидких зарядних пристроїв. Звичайно, збільшувати струм заряду до нескінченності не можна. Існує межа, зумовлена ​​швидкістю, з якою протікають хімічні реакції. На практиці можна використовувати зарядні струми до 10 °C. Щоб акумулятор не перегрівався, після досягнення рівня 70% заряду струм необхідно знижувати до рівня стандартної швидкої зарядки проводити контроль закінчення заряджання стандартним способом. Необхідно точно контролювати досягнення 70% відмітки заряду. Поки що надійних методів для вирішення цього завдання немає. Проблема полягає у визначенні ступеня заряду батареї, в якій акумулятори можуть бути по-різному розрядженими. Також проблематично підводити до акумуляторів зарядний струм. При таких високих зарядних струмах слабкий контакт може спричинити додаткове нагрівання акумулятора до його руйнування. У разі помилок зарядного пристрою можливий вибух акумулятора.

error: