Любой автомобильный аккумулятор имеет свойство терять свой заряд со временем. Происходит это по многим причинам, и не важно, пользуетесь ли Вы аккумулятором или нет, а заряд будет уходить.
Таким образом, зарядка свинцово кислотных аккумуляторов – это совершенно необходимое действие в процессе их эксплуатации .Конечно, в автомобиле есть бортовой генератор, который и восполняет затраченный батарее заряд. Однако автомобильный генератор не зарядит Вашу батарею полностью, обычно батарея работает в промежуточном, средней заряженности режиме. Это скорее плохо, чем хорошо. Все дело в том, что такой режим может быть хорош летом, а вот с наступлением холодов заряд батареи резко падает. И если летом при заряженности батареи 60% Вы могли без каких-либо проблем завести машину, то зимой Вы после одной-двух неудачных попыток прокрутить стартер разрядите батарею полностью.
Таким образом, автомобильную аккумуляторную батарею время от времени нужно подзаряжать стационарным зарядным устройством. Тем самым Вы доведете заряд батареи практически до 100%, и Ваша батарея будет чувствовать себя явно лучше. При желании Вы также можете прогнать аккумуляторную батарею циклами заряд-разряд несколько раз, тем самым восстановив её полную емкость – со временем при использовании батарею в этом самом промежуточном состоянии заряда её емкость падает. И если у Вас батарея на 60 Ач, то после полугода такого использования в автомобиле, без стационарной подзарядки, Вы можете уже в процессе заряда обнаружить, что емкость снизилась, скажем, до 45 Ач. В таком случае батарею нужно восстанавливать, «раскачивать» циклами заряд-разряд.
Как заряжать свинцово кислотные аккумуляторы? Для этого понадобится зарядное устройство и базовые знания по самому процессу зарядки.
Зарядные устройства бывают импульсные и трансформаторные. Первые более современные, они компактны и дешевы – хотя технически они более сложны. Трансформаторные же устройства потихоньку уходят с массового рынка из-за своего большого веса, габаритов и цены. Но, тем не менее, если у Вас есть трансформаторное зарядное устройство, то не спешите менять его на импульсное – они, как правило, надежнее, да и само их изготовление более качественно.
Зарядные устройства делятся также на автоматические и не автоматические. Первые делают все сами, Ваши участие минимально, вторые же, соответственно, требуют
Вашей серьезной вовлеченности. Перед тем, как начать процесс зарядки, Вам необходимо решить, будете ли Вы снимать батарею или зарядка будет происходить прямо в автомобиле. Сняв батарею, Вы получаете к ней больший доступ, её удобнее почистить, удобнее выкрутить пробки и так далее. Но отсоединив батарею от машины, у Вашего бортового компьютера, скорее всего, собьются все настройки.Так или иначе, зарядка свинцово кислотных аккумуляторов должна происходить в максимальной безопасности. Такие батареи имеют свойство выделять при зарядке газ, и он взрывоопасен. Вполне может случится ситуация, когда Вы слышите, что электролит начинает закипать – процесс срочно нужно прекратить. Таким образом, к батарее нужно иметь свободный доступ, будете Вы её вынимать или нет. А теперь рассмотрим сам процесс, как заряжать свинцово кислотные аккумуляторы.
Поверхность батареи нужно очистить, клеммы затереть до блеска. Откручиваем пробки, если таковые имеются, и замеряем уровень электролита. Если уровень ниже меток – восполняем электролит. Проверить нужно каждую банку. Если уровень будет ниже – будет осыпаться оголенная батарея, а это ускоренная смерть аккумулятора. К тому же, на зиму электролит нужно делать более плотным – так он лучше будет держать заряд на холоде. Если же у Вас батарея необслуживаемая, понятно, ничего Вы сделать не сможете.
Далее нужно подсоединить зарядное устройство. И выставить зарядный ток. Сила тока вычисляется из расчёта, что в амперах численно она должна быть равна одной десятой емкости батареи в Ач. Например, батарея на 60 Ач должна заряжаться током 6 А.
Процесс зарядки будет длится примерно 20 часов. Если у Вас автоматическое зарядное устройство, то оно само будет следить за процессом заряда и само его прекратит – а Вы будете проинформированы лампочкой, индикатором и тд.Если же у Вас зарядное устройство не автоматическое, то Вам придется больше контролировать процесс. После выставления зарядного тока через 20 часов его значение нужно уменьшить вдвое и так заряжать еще 2 часа. В последние часы нужно особенно внимательно следить за батареей, чтобы в ней не закипел электролит. Собственно, для этого и понижается сила тока в конце процесса – чтобы смягчить зарядку.
Герметичные необслуживаемые батареи обычно заряжают постоянным напряжением. В таком случае выставляется напряжение 14,4-14,5 В. А ток заряда в процессе будет падать – так как внутреннее сопротивление батареи будет расти.
Стоит также сказать, что очень важно соблюдать температурный режим. Батарею нужно заряжать, когда её температура около 20 градусов. Нельзя заряжать батарею на морозе. В то же время если Вы видите, что температура батареи при зарядке начинает доходить до 50 градусов, то это уже должно настораживать – может закипеть электролит.
Стационарную зарядку батареи рекомендуется делать хотя бы раз в сезон. Регулярная подзарядка продлевает срок службы аккумулятора, раскачивает его емкость. Проделав стационарную зарядку, Вы будете уверены, что сможете без проблем завестись, а Ваша батарея прослужит Вам дольше. При правильном уходе даже обычные кислотно-свинцовые батареи служат 5 лет и более.
Читайте так-же, другие обзоры
Использованы материалы с сайтов www.jaycar.com, www.at-systems.ru, www.slt.ru. Графики и цитаты курсивом - www.at-systems.ru. Все остальное (c) klausmobile 2002. Повторение всех конструкций на страх и риск повторяющего...
1. Сначала пряники, кнуты потом…
Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (SLA) – наиболее доступные по цене вторичные (перезаряжаемые) источники тока. Доступные, в нынешней экономике, означает, во-первых, наличие в продаже типовых батарей напряжением 6В и 12В, емкостью от одного до тысячи А*ч, во-вторых, то, что за 1 вечнозеленый у.е. можно купить от 1.5 до 6 Вт*ч номинальной емкости. Меньшая цифра соответствует малым батареям, большая – большим.
Что еще в плюсе? Относительно медленный саморазряд (не более 5% емкости в месяц при комнатной температуре), относительная долговечность при условии неглубоких циклов разряда. Отсутствие «памяти» (свойственной никель-кадмиевым аккумуляторам). Допускается постоянный «плавающий» подзаряд в дежурном режиме (именно так работают автомобильные аккумуляторы).
По сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами с жидким электролитом, герметичные аккумуляторы, естественно, выигрывают в эксплуатационной безопасности (нет вредных испарений, допустима работа в любом положении). А еще – герметичная батарея менее критична к условиям заряда, ее сложнее убить неграмотным зарядом. Дело в том, что гелевый электролит подобран так, что батарея никогда не заряжается полностью (с точки зрения химика). Стало быть, выделение газа при перезаряде не происходит, так как перезаряда просто нет. Это не значит, что о контроле режима заряда можно забыть. Нельзя. Об этом далее.
Что в минусе? Во-первых, низкая удельная емкость – 25..35 Вт*ч на килограмм массы, или 60..100 Вт*ч на литр объема. Во-вторых, существенное сокращение жизни батарей при глубоких циклах разряда, а также при систематическом разряде большими токами. В-третьих, существенная зависимость напряжения и внутреннего сопротивления от глубины цикла.
2. О преждевременной старости .
Терминология: в практике принято обозначать интенсивность разряда в виде безразмерных «единиц С». 1С (один-це) численно равен емкости батареи при разряде постоянным током в течении 20 часов. Полный разряд определяется как разряд до 1.8В на банку при комнатной температуре (т.е. до 5.4 и 10.8В для 6В и 12В батарей). Величина 1.8В установилась опытным путем как нижняя граница, при разряде ниже которой током 0.05С начинается необратимое преждевременное старение батареи.
Таким образом, если опытным путем для батареи определено, что для того, чтобы за 20 часов разрядить ее от полностью заряженного состояния (2.1-2.3В на банку) до 1.8В на банку, требуется разрядный ток 150мА, то номинальная емкость батареи устанавливается равной 3.0 А*ч (=0.15А * 20ч).
Интенсивность тока 1С для данной батареи соответствует току разряда 3А, 2С – току разряда 6А и т.п. Если ограничить разряд достижением заданного минимума напряжения, тех же 10.8В – окажется, что реальная емкость на токе 1С сократится примерно вдвое по сравнению с номинальной (cм.график). А вот порог необратимого старения при большой интенсивности разряда (1C и выше), наоборот, существенно снижается – до 8В.
Многократный разряд батареи до напряжений, находящихся ниже штриховой линии приводит к выходу батареи из строя.
На практике, SLA работают в двух режимах – буферном и циклическом. При буферном режиме работы батарея постоянно подключена к зарядному устройству. Если в электрической сети есть напряжение, то после заряда батарея в течение длительного времени находится под действием конечного напряжения заряда. Слабый ток, протекающий через батареи, компенсирует саморазряд батареи и постоянно поддерживает батарею в полностью заряженном состоянии. В случае отключения напряжения в электрической сети, батарея разряжается на подключенную к ней нагрузку. Буферный режим работы характерен для систем бесперебойного питания постоянного и переменного тока, которые широко применяются для компьютеров, коммуникаций и непрерывных производств. А также - автомобильных аккумуляторов при регулярной эксплуатации машины.
При циклическом режиме работы батарею заряжают, а затем отключают от зарядного устройства. Разряд батареи производится по мере необходимости. Циклический режим работы используется при работе различных переносных или перевозимых устройств: электрических фонарей, средств коммуникаций, измерительных приборов. Производители аккумуляторов обычно указывают в перечне технических характеристик, для какого режима работы предназначен тот или иной аккумулятор.
Стало быть, если Вы решили запитать от батарей накалы в ламповом усилителе, то это циклический режим (как приятно узнать, что всю жизнь говорил прозой…). Но значит ли это, что можно просто разряжать батарею до предельно допустимых лампами 5.7 или 11.4В? На деле, пусть этот режим заведомо безопаснее разряда до «аварийных» 5.4 или 10.8В, он при неверном выборе батареи приведет к достаточно глубоким циклам разряда, и тем самым сократит срок ее службы.
Глубина цикла разряда определяется как отношение реально отданных в нагрузку ампер-часов к ампер-часам, соответствующим разряду до порога необратимого старения. Ампер-часы в знаменателе будут совпадать с номинальной емкостью только для интенсивности разряда 0.05С. На практике, в качестве знаменателя используется именно номинальная емкость (тем более, что и постоянный ток разряда – не более, чем идеальное приближение).
Глубина цикла (если она повторяется от цикла к циклу) определяет срок службы батарей. При 100% глубине циклов срок службы SLA не превысит 200-300 циклов. Справочно, автомобильные аккумуляторы с жидким электролитом редко выдерживают более 20 глубоких циклов. При 30% глубине циклов количество их утраивается. Знаменитая Оптима гарантирует выживание при 100 циклах "в ноль" (у автора такая батарея служит четвертый год, но ни одного глубокого цикла "в ноль" так и не было...).
3. Пример из жизни
Теперь давайте считать. В каждом канале усилителя –пара ламп 6С4С (6В, 2А). Необходимо обеспечить минимальное время работы между зарядами 8 часов. При этом напряжение не должно опускаться ниже 5.7В (по ТУ лампы), глубина цикла не более 50%. Из последнего требования следует, что емкость батареи – не менее 32А*ч на канал (= 2А * 8ч / 50%) . Интенсивность разряда такой батареи 0.06С (= 32А*ч / 2). Из графика следует, что за 8 часов ее напряжение упадет всего-навсего до 12.0-12.2В. Есть запас! Но только у свежей батареи. Если Вы не забудете ее вовремя заряжать, то примерно через 500 циклов (полтора года ежедневного удовольствия) напряжение за 8 часов будет падать до тех самых 5.7В, если не хуже… Ставьте автоматику на отключение при недостаточном напряжении, обязательно ставьте! Кстати, 32А*ч подозрительно близко к значению емкости автомобильного аккумулятора (50-65 А*ч). Так что для токов 2А и выше необслуживаемый автомобильный аккумулятор – вполне обоснованная (по цене) альтернатива. Вот с экологией и безопасностью у них проблемы. С другой стороны, если большая АКБ не вписывается в конструктив, то можно совершенно без опаски запараллелить несколько меньших батарей (желательно, но не обязательно – одной серии, одного производителя, одного «возраста» с начала эксплуатации).
А может, попробовать буферный (дежурный) режим, чтоб заряжать постоянно, без какой-либо автоматики? Тумблер вверх – батарея разряжается, лампы играют, тумблер вниз – идет заряд, лампы… отключены от батарей! Нормальный режим заряда – заряд постоянным напряжением 2.4-2.5В на банку, на зажимах 6В батареи будет до 7.5В – лампы так недолго протянут (особенно если анодное питание выключено).
При буферном режиме эксплуатации ресурс батареи сильно зависит от температуры. Наиболее благоприятной температурой для батареи считается температура 15-20 градусов Цельсия. Увеличение температуры на 10 градусов уменьшает ресурс батареи вдвое. На рисунке представлена типичная зависимость ресурса от температуры для аккумуляторов с расчетным ресурсом 5 -7 лет. Резюме – не ставьте батареи в одном корпусе вместе с лампами, пентиумами и т.п. горячими объектами. Вы спросите - а как же под капотом в машине... ну, во-первых, автомобильный аккумулятор специально рассчитан на широкий диапазон температур, во-вторых, теплоемкость АКБ настолько велика, что существенно прогреть ее, даже под капотом, непросто.
В упомянутом примере, срок службы накальной батареи при ежедневных 50% циклах – полтора года. А больше можно? В реальных условиях эксплуатации стационарных аккумуляторов нужно учитывать уменьшение ресурса батареи в случае большого числа испытанных ее разрядов. Для 5-летних батарей, реальный ресурс будет не более 3-х лет, если батарея будет испытывать в среднем один 30-процентный разряд в день или один полный разряд в неделю.
4. Поподробнее о заряде
Наилучший режим заряда батареи при небольшой (не выше 75%) глубине разряда – заряд постоянным напряжением. Разные производители дают незначительно различающиеся значения, общеприемлемым является напряжение 2.4В на банку при циклическом заряде (14.4В для 12В батареи). В буферном режиме напряжение может быть меньшим, 2.3В на банку.
При заряде полностью разряженной батареи этот режим приводит к перегрузке по начальному току, поэтому используется комбинированный режим ограничения по току и напряжению. Обычно он называется режимом заряда I-U. Разряженную батарею сначала заряжают постоянным током, численно (в амперах) не превышающим 0.1-0.3 номинальной емкости батареи (в ампер-часах). Например, для батареи емкостью 100 А*час ток заряда не должен превышать 10-30 ампер. По мере заряда батареи напряжение на батарее увеличивается (при постоянном токе). После того, как напряжение на батарее достигнет конечного напряжения заряда, ток заряда начинают уменьшать, сохраняя напряжение неизменным.
Конечное напряжение заряда при температуре 20 градусов Цельсия равно 2.25-2.3 вольта на элемент батареи. Для батареи с номинальным напряжением 12 В (6 элементов) конечное напряжение заряда равно 13.5-13.8 В. Если батарея эксплуатируется при других температурах, то для увеличения ресурса батарей рекомендуется уменьшать конечное напряжение заряда до 2.2-2.25 В/эл при температуре 40 градусов и увеличивать напряжение до 2.35-2.4 В при температуре 0 градусов. Применение такой температурной компенсации зарядного напряжения позволяет увеличить ресурс батареи при 40 градусах Цельсия на 15 %.
Для полного заряда разряженной батареи рекомендуется проводить заряд в течение 24 часов. Если необходим более быстрый (в течение 8-10 часов) заряд батареи в случае циклического режима эксплуатации, конечное напряжение заряда увеличивают до 2.4-2.48 В/эл (при 20 градусах Цельсия) и обязательно ограничивают время заряда в соответствии с остаточным зарядом батареи перед зарядкой.
Зарядное устройство с постоянным напряжением тока заряда Относительно большой ток применяется на начальной стадии заряда батареи. Когда напряжение батареи достигнет установленного уровня, зарядное устройство переключается с режима постоянного тока на режим постоянного напряжения. В течение этой фазы величина зарядного тока начинает уменьшаться до уровня минимального зарядного тока, известного как поддерживающий ток.Значения, приведенные в таблице, приняты как стандартные.
Нормативные значения электрических величин для зарядного устройства с постоянным зарядным напряжением
Примечания: Для батарей, используемых в цикличном режиме, рекомендуется использовать датчик, позволяющий прервать процесс заряда по достижении предварительно заданной величины напряжения, или таймер.Температурный коэффициент необходимо принимать в расчет, если заряд батареи происходит при температурах ниже +10 0 С или выше +30 0 С
Система ускоренного заряда (только для батарей, работающих в цикличном режиме) При ускоренном заряде батареи необходимо использовать устройства, укомплектованные блоком температурной компенсации и термическим предохранителем, позволяющие предотвратить недостаточный заряд батареи при низкой температуре или ее перегрев при высокой температуре окружающей среды
Нормативные значения электрических величин для режима ускоренного заряда батареи приведены в таблице:
Примечания: На батарее должен быть установлен термостат или термический предохранитель, или необходимо использовать таймер, позволяющий вовремя прекратить процесс заряда. Максимальная величина начального зарядного тока для батарей, емкостью более 10 Ач, должна соответствовать следующему соотношению: I = C максимум
Обратите внимание на последний абзац. Он того стоит. Особенно если много батарей замурованы в плохо вентилируемом ящике – перегрев возможен даже при обычном (не ускоренном) заряде, пусть не катастрофический, но все равно сокращающий жизнь батарей.
5. Простое зарядное устройство (медленный заряд I-U)
Для заряда небольших батарей наиболее удобна типовая схема на ИС семейства LM117, LM 196, LM317 (142ЕН12, 1151ЕН1, 1157ЕН1). Источник - "Микросхемы для линейных источников питания", М, Додэка, 1998, стр.97, 122 и др.).
Порог ограничения тока задается R4 (с учетом допустимого тока и мощности рассеяния микросхемы). На практике, когда источник питания для конкретного типа батарей встраивается непосредственно в аппаратуру - регулировка предельного тока не нужна, можно вообще исключить цепь ограничения тока (Т2), передав эту функцию выходному сопротивлению фильтра источника питания.
При больших токах удобнее использовать дискретные стабилизаторы с проходными N-МДП или составными NPN транзисторами, управляемые интегральным стабилизатором. Неудобство МДП - относительно высокое пороговое напряжение - в маломощных ЗУ решается повышением напряжения основного (единственного) источника питания, в мощных (см. рисунок) - удвоителем напряжения.
Номиналы делителей стабилизатора напряжения (IC1) указаны для 6В батарей, номиналы емкостей фильтра и резисторов стабилизатора тока (Т2) - для зарядных токов не более 2.5А, что достаточно для батарей емкостью до 10-15 А*ч. Трансформатор на выходное напряжение 9В хх, ток 5А. Переключаемые шунты в цепи база-эмиттер Т2 задают предельный ток заряда. Диод D11 - диод Шоттки на ток не менее 10А - защищает от переполюсовки батарей. Настройка сводится к заданию напряжения стабилизации на эквиваленте нагрузки 10 Ом (R6) и подбору шунтов R5.
6. Источник отрицательного напряжения в автомобиле
Для питания кроссоверов и т.п. устройств на ОУ с непосредственной связью можно поставить простой импульсный источник отрицательного напряжения. А лучше - батарею. Намного лучше! Вот только батарея эта должна быть не на 12, а на 6 Вольт. Поясню. Скорее всего, батарея эта будет отдавать ток практически всегда, когда работает двигатель. А заряжаться сможет только на стоянке. Но зарядить 12В свинцовую батарею от другой 12В батареи - невозможно. Это даже не буферный режим, а голодовка. Нужен генератор, выдающий 14В, но где же его взять, на стоянке...
Для питания кроссовера с током потребления 20мА достаточно батарейки на 6В, 1.2Ач (размером чуть более пачки сигарет). Режим заряда I-U (200мА, 7.2 В). При выключенном сигнале REMOTE батарея постоянно заряжается от бортсети (минус на землю, плюс на выход стабилизатора - состояние оптронов как показано на схеме). При включении сигнала REMOTE батарея коммутируется плюсом на землю, минусом на нагрузку (шину питания ОУ). Ток заряда ограничен резистором R3 на уровне 75 мА. Полностью заряженная батарея Fiamm 10121 в таком режиме отнимает у бортсети примерно 15мА при комнатной температуре. Цепочка R7-T1 блокирует разряд батареи на делитель R5-R6 при отключении от бортсети (предполагается, конечно, что REM IN при этом снят и нагрузка от батареи отключена). Потребляемый ток по шине REMOTE 20mA. Таймер D1-C1-R1-IC1-IC2-FU1 задерживает на 2 секунды передачу сигнала REM IN на выход. Резистор R0 нужен только для разряда емкости таймера, в практических схемах его можно исключить или заменить на индикаторную цепь со светодиодом. Диоды D1-3 - любые на постоянный ток 1А.
Оптроны КР293КП9А, КР293КП3А можно заменить любыми МДП оптронами на ток не менее 200мА (293КП с литерой А). При коммутации батареи оптроном КР293КП9А с "противофазными" ключами в одном корпусе сквозного тока при коммутации я не наблюдал, при замене на другие оптроны - следует убедиться, что его нет. Предохранители FU1, FU2 - самовосстанавливающиеся на ток срабатывания 200мА. В фильтре питания на выходе источника -6В следует ограничиться минимальной емкостью, чтобы не перегрузить оптроны при коммутации они, кстати, добавляют 10 Ом к выходному сопротивлению батареи). 293 серия не для амперных токов! Это для "взрослых" реле. Это тема следующего проекта - ЦАП с полностью батарейным питанием... но об этом еще рано...
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Простое зарядное устройство (схема 1) | |||||||
| IC1 | Линейный регулятор | LM117 | 1 | 142ЕН12 | В блокнот | ||
| T1 | Биполярный транзистор | КТ3102 | 1 | В блокнот | |||
| С1 | 1000 мкФ | 1 | В блокнот | ||||
| R1 | Резистор | 100 Ом | 1 | В блокнот | |||
| R2 | Переменный резистор | 470 Ом | 1 | В блокнот | |||
| R3 | Резистор | 1.5 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R4 | Резистор | 1 Ом | 1 | для 600 мА | В блокнот | ||
| АКБ | 6 В | 1 | В блокнот | ||||
| Простое зарядное устройство (схема 2) | |||||||
| IC1 | ИС источника опорного напряжения | TL431 | 1 | В блокнот | |||
| T1 | MOSFET-транзистор | IRFP054 | 1 | В блокнот | |||
| T2 | Биполярный транзистор | КТ3102 | 1 | В блокнот | |||
| D1-D4 | Диод | КД213А | 4 | В блокнот | |||
| D5, D6 | Диод | 2 | В блокнот | ||||
| D7 | Стабилитрон | 20 В | 1 | В блокнот | |||
| D8 | Стабилитрон | 8 В | 1 | В блокнот | |||
| D11 | Диод Шоттки | 10 А | 1 | В блокнот | |||
| С1, С3, С6 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ | 3 | В блокнот | |||
| С2 | Электролитический конденсатор | 10000 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| С4 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| С5 | Электролитический конденсатор | 22000 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| R1 | Резистор | 1 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R2 | Резистор | 2 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R3, R4, R8 | Резистор | 4.7 кОм | 3 | В блокнот | |||
| R5 | Резистор | 0.2 Ом | 1 | В блокнот | |||
| R6 | Переменный резистор | 100 Ом | 1 | В блокнот | |||
| R7 | Резистор | 100 Ом | 1 | В блокнот | |||
| Резистор | 1 | В блокнот | |||||
| Резистор | 1 | В блокнот | |||||
| Резистор | 1 | В блокнот | |||||
| D9, D10 | Светодиод | 2 | В блокнот | ||||
| L1 | Катушка индуктивности | 2 мГн | 1 | В блокнот | |||
| TP1 | Трансформатор | 1 | В блокнот | ||||
| GB1 | АКБ | 1 | В блокнот | ||||
| Переключатель | 1 | ||||||
У всех аккумуляторов есть срок годности, с многочисленными циклами заряда-разряда и множеством проработанных часов аккумулятор теряет свою емкость и держит заряд все меньше и меньше.
Со временем емкость аккумулятора настолько падает что дальнейшая его эксплуатация стает невозможна.
Вероятно у многих уже накопились аккумуляторы от бесперебойников (UPS), систем сигнализаций и аварийного освещения.
В множестве бытовой и офисной техники находятся свинцово-кислотные аккумуляторы, и в независимости от марки аккумулятора и технологии производства, будь то обычный обслуживаемый автомобильный аккумулятор, AGM, гелевий (GEL) или маленький аккумулятор от фонарика, все они имеют свинцовые пластины и кислотный электролит.
По окончание эксплуатации такие аккумуляторы выбрасывать нельзя потому как они содержат свинец, в основном их ждет судьба утилизации где свинец извлекают и перерабатывают.
Но все же, не смотря на то что такие аккумуляторы в основном "необслужываемые", можно попытаться их восстановить вернув им прежнюю емкость и использовать еще некоторое время.
В этой статье я расскажу о том как восстановить 12вольтовый аккумулятор от UPSa на 7ah , но способ подойдет для любого кислотного аккумулятора. Но хочу предупредить что данные меры не следует производить на полностью рабочем аккумуляторе, так как на исправном аккумуляторе добиться восстановления емкости можно всего лишь правильным способом зарядки.
Итак берем аккумулятор, в данном случае старый и разряженный, поддеваем отверткой пластмассовою крышку. Скорее всего она точечно приклеена к корпусу.
Подняв крышку видим шесть резиновых колпачков, их задача не обслуживание аккумулятора, а стравливания образующихся при зарядке и работе газов, но мы воспользуемся ними в наших целях.
Снимаем колпачки и в каждое отверстие, с помощью шприца, наливаем 3мл дистиллированной воды, следует заметить что другая вода не годится для этого. А дистиллированную воду можно легко найти в аптеке или на авторынке, в самом крайнем случае может подойти талая вода от снега или чистая дождевая.
После того как мы долили воду, ставим аккумулятор на зарядку и заряжать его будем с помощью лабораторного (регулируемого) блока питания.
Подбираем напряжения пока не появляются какие то значения зарядного тока. Если аккумулятор в плохом состояние то зарядного тока может не наблюдаться, поначалу, вообще.
Напряжения надо повышать, пока не появится зарядный ток хотя бы в 10-20мА. Добившись таких значений зарядного тока нужно быть внимательным, так как ток будет со временем расти и придется постоянно уменьшать напряжение.
Когда ток дойдет до 100мА дальше напряжения уменьшать не надо. А когда ток заряда дойдет до 200мА нужно отключить аккумулятор на 12 часов.
Дальше снова подключаем аккумулятор на зарядку, напряжение должно быть таким чтоб ток зарядки для нашего 7ah аккумулятора был в 600мА. Также, постоянно наблюдая, поддерживаем заданный ток на протяжении 4 часов. Но смотрим за тем чтоб напряжение зарядки, для 12вольтового аккумулятора, было не больше 15-16 вольт.
После зарядки, спустя примерно час, аккумулятор нужно разрядить до 11 вольт, сделать это можно с помощью любой 12вольтовой лампочки (например на 15ват).
После разрядки аккумулятор нужно снова зарядить с током в 600мА. Лучше всего проделать такую процедуру несколько раз, то есть несколько циклов заряд-разряд.
Скорее всего вернуть номинальную емкость аккумулятору не получится, так как сульфатация пластин уже понизила его ресурс, а к тому же имеют место быть и другие пагубные процессы. Но аккумулятор можно будет дальше использовать в штатном режиме и емкости для этого будет достаточно.
По поводу быстрого износа аккумуляторов в бесперебойниках, было замечено следующие причины. Находясь в одном корпусе с бесперебойником, аккумулятор постоянно поддается пассивному нагреву от активных элементов (силовых транзисторов) которые кстати говоря нагреваются до 60-70 градусов! Постоянный прогрев аккумулятора ведет к быстрому испарению электролита.
В дешевых, а порой и даже некоторых дорогих моделях UPSов отсутствует термокомпенсация заряда, то есть напряжение заряда выставлено на 13,8 вольта, но это допустимо для 10-15градусов, а для 25 градусов, а в корпусе порой и намного больше, напряжение заряда должно быть максимум 13,2-13,5 вольта!
Хорошим решением будет вынести аккумулятор за пределы корпуса, если хотите продлить его срок службы.
Также сказывается "постоянный маленький под заряд" бесперебойником, 13.5 вольтами и токе в 300мА. Такая подзарядка призводит к тому что когда кончается активная губчатая масса внутри аккумулятора то начинается реакция в его электродах что призводит к тому что свинец токоотводов на (+) становится коричневым (PbO2) а на (-) стает "губчатым".
Таким образом, при постоянном пере заряде, мы получаем разрушение токоотводов и "кипение" электролита с выделением водорода и кислорода, что приводит к увеличению концентрации электролита, что опять способствует разрушению электродов. Получается такой замкнутый процесс что призводит быстрому расходу ресурса аккумулятора.
Кроме того такой заряд (пере заряд) большим напряжением и током от которого электролит "кипит" - переводит свинец токоотводов в порошковый оксид свинца который со временем осыпается и может даже замыкать пластины.
При активном использование (частом заряде), рекомендуется раз в год доливать в аккумулятор дистиллированную воду.
Доливать только на полностью заряженный аккумулятор с контролем как уровня электролита так и напряжения. Некоем случае не переливать, лучше ее не долить потому как назад отбирать ее нельзя, потому что отсасывая электролит вы лишаете аккумулятор серной кислоты и в последствие концентрация меняется. Думаю понятно что серная кислота нелетучая поэтому в процессе "кипения" во время зарядки, она вся остается внутри аккумулятора - выходит только водород и кислород.
На клеммы подключаем цифровой вольтметр и шприцем на 5мл с иглой заливаем в каждую банку по 2-3мл дистиллированной воды, одновременно светя внутрь фонариком чтобы остановиться если вода перестала впитываться - после заливки 2-3мл смотрите в банку - увидите как вода быстро впитывается, а напряжение на вольтметре падает (на доли вольта). Повторяем доливку для каждой банки с паузами на впитывание по 10-20сек(примерно) до тех пор пока не увидите что "стекломаты" уже влажные - то есть вода уже не впитывается.
После доливки осматриваем нет ли перелива в каждой банке аккумулятора, вытираем весь корпус, устанавливаем на место резиновые колпачки и приклеиваем на место крышку.
Так как аккумулятор после доливки показывают примерно 50-70% зарядки, вам надо его зарядить. Но зарядку нужно осуществлять или регулируемым блоком питания или же бесперебойником или штатным устройством, но под присмотром, то есть во время зарядки необходимо пронаблюдать за состоянием аккумулятора (нужно видеть верх аккумулятора). В случае с бесперебойником, для этого придется сделать удлинители и вывести аккумулятор за пределы корпуса UPSa.
Под аккумулятор подстелем салфетки или целлофановые мешочки, заряжаем до 100% и смотрим, не протекает из какой либо банки электролит. Если вдруг такое произошло, прекращаем зарядку и убираем салфеткой подтеки. С помощью салфетки смоченной в растворе соды - очищаем корпус, все впадины и клеммы куда попал электролит, для того чтоб нейтрализовать кислоту.
Находим банку откуда произошло "выкипание" и смотрим, если в окошке видно электролит, отсасываем излишки шприцем, а потом аккуратно и плавно заправляем этот электролит обратно внутрь волокна. Часто случается что электролит после доливки не равномерно впитался и вскипел вверх.
При повторной зарядке наблюдаем за аккумулятором как описано выше и если "проблемная" банка аккумулятора снова начнет "изливаться" при зарядке, излишки электролита придется удалить из банки.
Также под осмотром следует проделать хотя бы 2-3 полных цикла разряда-заряда, если все прошло отлично и нет никаких подтеков, аккумулятор не греется (легкий нагрев при заряде не в счет), то аккумулятор можно собирать в корпус.
Ну а теперь рассмотрим особо кардинальные способы реанимации свинцово-кислотных аккумуляторов
Из аккумулятора сливается весь электролит, а внутренности промываются сначала пару раз горячей водой, а потом уже горячим раствором соды (3ч.л соды на 100мл воды) оставив в аккумуляторе раствор на 20 минут. Процесс можно повторить несколько раз, а вконце хорошенько промыв от остатков раствора соды - заливают новый электролит.
Дальше аккумулятор сутку заряжают, а спустя, в течение 10 дней, по 6 часов вдень.
Для автомобильных аккумуляторов током до 10 ампер и напряжением 14-16 вольт.
Второй способ это обратная зарядка, для этой процедуры понадобится мощный источник напряжения, для автомобильных аккумуляторов например сварочный аппарат, рекомендуемый ток - 80ампер напряжением 20 вольт.
Делают переполюсовку, то есть плюс к минусу а минус к плюсу и на протяжение пол часа "кипятят" аккумулятор с его родным электролитом, после чего электролит сливают и промывают аккумулятор горячей водой.
Дальше заливают новый электролит и соблюдая новую полярность, на протяжение сутки заряжают током 10-15 ампер.
Но самый эффективный способ делается с помощью хим. веществ.
Из полностью заряженного аккумулятора сливают электролит и после неоднократной промывки водой, заливают аммиачный раствор трилона Б (ЭТИЛЕНДИАМИНТЕТРАУКСУСНОКИСЛОГО натрия), содержащий 2 весовых процента трилона Б и 5 процентов аммиака. Происходит процесс десульфатации на протяжение 40 - 60 минут, на протяжение которого с небольшими брызгами выделяется газ. По прекращению такого газообразования можно судить о завершение процесса. При особо сильной сульфатации аммиачный раствор трилона Б следует залить снова, убрав перед этим отработавший.
Вконце процедуры внутренности аккумулятора тщательно промывают несколько раз дистиллированной водой и заливают новый электролит нужной плотности. Аккумулятор заряжают стандартным способом до номинальной емкости.
По поводу аммиачного раствора трилона Б, его можно разыскать в химических лабораториях и хранить в герметичных емкостях в темном месте.
А вообще если интересно то состав электролита которые выпускают фирмы Lighting, Electrol, Blitz, akkumulad, Phonix, Toniolyt и некоторые другие, это водный раствор серной кислоты (350-450гр. на литр) с прибавлением сернокислых солей магния, алюминия, натрия, аммония. В составе электролита фирмы Gruconnin кроме того содержатся калиевые квасцы и медный купорос.
После восстановления аккумулятор можно заряжать обычным для данного типа способом (например в UPSe) и не допускать разряда ниже 11вольт.
В многих бесперебойниках присутствует функция "калибровка АКБ" с помощью которой можно осуществлять циклы разряд-заряда. Подключив на выходе бесперебойника нагрузку в 50% от максимума ИБП, запускаем эту функцию и бесперебойник разряжает АКБ до 25% а потом заряжает до 100%
Ну а на совсем примитивном примере зарядка такого аккумулятора выглядит так:
На аккумулятор подается стабилизированное напряжение 14.5 вольта, через проволочный переменный резистор большой мощности или через стабилизатор тока.
Ток заряда расчсчитывается по простой формуле: емкость аккумулятора разделяем на 10, например для аккумулятора в 7ah будет - 700мА. И на стабилизаторе тока или с помощью переменного проволочного резистора необходимо выставить ток в 700мА. Ну а в процессе зарядки ток начнет падать и нужно будет уменьшать сопротивления резистора, со временем ручка резистора придет до упора в начальное положение и сопротивление резистора будет равно нулю. Ток будет дальше постепенно уменьшатся до нуля пока напряжение на аккумуляторе не станет постоянным - 14.5 вольта. Аккумулятор заряжен.
Дополнительную информацию по "правильной" зарядке аккумуляторов можно найти
светлые кристаллы на пластинах - это сульфатация
Отдельная "банка" батарея аккумулятора подвергалась постоянному недозаряду и в результате покрыта сульфатами, ее внутреннее сопротивление росло с каждым глубоким циклом, чтоб привело к тому что, во время заряда она стала "закипать" раньше всех, из-за потери емкости и выведения электролита в нерастворимые сульфаты.
Плюсовые пластины и их решетки превратились по консистенции в порошок, в следствие постоянного подзаряда бесперебойником в режиме "стенд-бай".
Свинцово кислотные аккумуляторы кроме автомобилей, мотоциклов и разнообразной бытовой техники, где только не встречаются и в фонариках и в часах и даже в самой мелкой электронике. И если вам попал в руки такой "нерабочий" свинцово-кислотный аккумулятор без опознавательных знаков и вы не знаете какое напряжение он должен выдавать в рабочем состояние. Это легко можно узнать по количеству банок в аккумуляторе. Отыщите защитную крышку на корпусе аккумулятора и снимите ее. Вы увидите колпачки для стравливание газа. по их количеству станет понятно на сколько "банок" данный аккумулятор.
1 банка - 2вольта (полностью заряженная - 2.17 вольта), то есть если колпачка 2 значит аккумулятор на 4 вольта.
Полностью разряженная банка аккумулятора должна быть не ниже 1.8 вольта, ниже разряжать нельзя!
Ну а вконце дам небольшую идею, для тех кому не хватает средств на покупку новых аккумуляторов. Найдите в вашем городе фирмы которые занимаются компьютерной техникой и УПСами (бесперебойниками для котлов, аккумуляторами для систем сигнализаций), договоритесь с ними чтоб они не выбрасывали старые аккумуляторы от бесперебойников а отдавали вам возможно по символической цене.
Практика показывает что половина AGM (гелевых) аккумуляторов можно восстановить если не до 100% то до 80-90% точно! А это еще пару лет отличной работы аккумулятора в вашем устройстве.
Зарядные устройства. Отзыв. Режимы зарядки аккумулятора. (10+)
Автомобильный кислотный аккумулятор. Устройство. Обслуживание. Ремонт - Зарядка. Зарядное устройство
Зарядка кислотного аккумулятора
КПД аккумулятора на удивление высок. Он может достигать 80% (без учета саморазряда). При зарядке теряется около 10% и при разрядке столько же. Так что считается оптимальным заряжать аккумулятор током 10% от его емкости 11 часов. Для конкретных аккумуляторов время полной зарядки таким током может немного различаться. Основным критерием полной зарядки аккумулятора является достижение номинальной плотности электролита. Это верно, если аккумулятор изначально был правильно заправлен электролитом, электролит не доливался и не выливался, дистиллированная вода добавлялась регулярно до необходимого уровня. Значение номинальной плотности помнить не стоит. На большинстве приборов для измерения плотности электролита аккумулятора имеются две красные метки. Нижняя - полный заряд, верхняя - полный разряд.
В практических приложениях контролировать плотность электролита бывает неудобно. Хотя я до сих пор не понял, почему. Установить в каждой банке малогабаритный вибростойкий датчик плотности в промышленных условиях не составляет проблему. Но так уж сложилось, степень зарядки определяется другими способами. Обычно по напряжению на аккумуляторе. Зарядка аккумулятора прекращается при достижении на нем определенного напряжения. Действительно, напряжение несколько зависит от степени зарядки. Однако оно зависит еще от температуры, износа батареи, нагрузки, к ней приложенной, и ряда других факторов. Так что этот метод в целом не надежен. Именно поэтому необходимо регулярно контролировать плотность электролита вручную.
Например, если аккумулятор сильно разряжен, его внутреннее сопротивление высокое. Подача зарядного тока приводит к почти моментальному повышению напряжения до нужного значения. Зарядка прекращается. Так что автоматически (на основе контроля) напряжения зарядить сильно разряженные аккумуляторы невозможно. Хотя аккумулятор может быть вполне исправен, и принудительная зарядка малым током заданное время или фиксированным напряжением вернет его к жизни.
В автомобилях применяется именно зарядка с контролем напряжения на аккумуляторе. Аккумулятор подключен к выпрямителю напряжения от электрогенератора. У генератора есть обмотка возбуждения, только при подаче на нее напряжения, генератор вырабатывает электрический ток. Как только напряжение на аккумуляторе достигает заданного значения, подача напряжения возбуждения, а значит зарядка, прекращается.
Более совершенным и надежным методом автоматической зарядки аккумулятора является зарядка фиксированным напряжением с ограничением тока. К аккумулятору прикладывается напряжение строго 14.4 вольта (это для 12 вольтового аккумулятора). Если ток слишком велик, то напряжение временно понижается до такого значения, чтобы ток пришел в норму. По мере зарядки напряжение повышается до указанного значения. Под таким напряжением аккумулятор может находиться время, ограниченное только сроком его службы. После полной зарядки аккумулятор будет получать ток, компенсирующий его саморазряд. Это довольно долгий способ зарядки. Основную часть энергии аккумулятор набирает быстро, но последний этап зарядки происходит малым током. Так что номинальную плотность аккумулятор набирает за несколько дней. Кстати, распространенные претензии к этому способу зарядки состоят в том, что аккумулятор не заряжается полностью. На самом деле, если у Вас правильное зарядное устройство, то заряжается, только довольно долго. В тот момент, когда ток зарядки упал, и кажется, что зарядка завершена, на самом деле начинается последний этап зарядки, который может длиться несколько дней.
Второй проблемой такого способа зарядки является в целом низкое качество зарядных устройств, предназначенных для зарядки аккумулятора фиксированным напряжением с ограничением тока. Это импульсные зарядные устройства. Через мои руки прошли десятки таких блоков. Их выходное напряжение варьируется от 13.5 до 15.5 вольт. Это совершенно непригодно. Для зарядки необходимо ровно 14.4. Если напряжение больше, то аккумулятор после зарядки будет кипеть, если меньше, то вообще не зарядится. Ровно на нужное напряжение мне попалось только одно устройство. Ситуация осложняется тем, что производители экономят на фильтрации выходного напряжения. Оно содержит высокочастотные помехи, которые аккумулятору безразличны, но сильно затрудняют измерение выходного напряжения. Его измерить можно только осциллографом. Тестер работать не будет.
Наладить такое магазинное изделие очень легко. Надо его разобрать, найти делитель напряжения в цепи обратной связи по напряжению. Выпаять резистор, соединенный с выходным положительным проводом, заменить его на подстроечный, сопротивлением на 30%-40% большим, чем тот, который стоял. Подсоединить выход зарядного устройства к осциллографу и настроить выходное напряжение равным 14.4 вольта. Подстроечный резистор лучше после этого зафиксировать лаком или клеем.
Можно также сделать устройство для зарядки небольших аккумуляторов (до 75 А/ч) из компьютерного блока питания. Схему перепайки собираюсь скоро опубликовать. Подпишитесь, чтобы не пропустить .
Зарядка фиксированным напряжением с ограничением тока - чудный способ, который позволил мне восстановить, казалось бы, совсем загубленные аккумуляторы.
К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.
Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.
В моем аккумуляторе пять банок нормально заряжены, а одна банка, в центре, не з аряжается вообще. Я подзарядил аккумулятор током в 2.5 ампера сначала 24 часа, положительного результата не оказалось, затем еще, тоже самое, но банка не зарядилась. Машина при этом заводится хорошо. К чему может привести такая ситуация?
Причины сульфатации, потери емкости автомобильного аккумулятора....
Машинное, моторное масло. Автомасло. Синтетика, полусинтетика, минерал...
Моторное масло. Тонкости выбора и применения...
Выбор марки автомобиля. Какую машину купить, новую или подержанную....
Как выбрать автомобиль, марку, брэнд? Подержанную или новую машину покупать? В с...
Самостоятельно строим и утепляем фундамент. Отвод воды, влаги....
Советы по заливке фундамента коротко. Планирование. Разметка. Заливка. Утепление...
Почему детонирует двигатель внутреннего сгорания?...
Что такое детонация? Как она возникает, проявляется в двигателе внутреннего сгор...
Датчики инжекторного двигателя. Датчики объемного расхода воздуха, дет...
Обзор узлов инжекторного двигателя и их неисправностей. Датчики положения дроссе...
Шины, покрышки, автошины. Резина. Летние, зимние, шипованные, всесезон...
Какие шины выбрать. На что обратить внимание....
Принцип действия инжектора. Датчик положения коленвала...
Устройство инжекторного двигателя. Общий принцип работы. Обзор узлов и неисправн...
Как заряжать аккумулятор и как это сделать правильно, чтобы не уменьшить срок его службы? Таким вопросом задавался наверное каждый водитель автомобиля или мотоцикла, столкнувшись с проблемой неудачного запуска двигателя и разряженной батареи. В этой статье, рассчитанной больше на новичков, будет описано как и с помощью чего грамотно зарядить кислотную батарею и при этом ничего не испортить, как определить что батарея разряжена, или наоборот полностью заряжена, ну и многие другие нюансы, которые позволят вам не только научиться правильно заряжать батарею, но и существенно продлить срок её службы.
Большинство опытных водителей знают, что любая кислотная , при минусовой температуре окружающего воздуха, теряет свою номинальную ёмкость (при сильных морозах до 50-ти процентов). Да ещё и прокрутить с помощью коленвал двигателя (для его пуска) становится намного труднее (при этом пусковые токи ощутимо возрастают), так как даже самое современное масло густеет, а и дубеют.
И если в тёплое время года двигатель автомобиля способна прокрутить и запустить батарея, разряженная даже на 50%, то зимой такой фокус не пройдёт.
Добавим к этому ещё окисленные после осенней распутицы клеммы, которые водитель не успел , плюс возраст батареи, и в итоге любого двигателя ощутимо падает и возможности успешного запуска двигателя сокращаются. К тому же бывает, что просто реле-регулятор выходит из строя и аккумулятор не получает должного заряда (как проверить реле-регулятор можно почитать ).
И не раз мы видели в зимнее утро знакомую картину: водитель суетливо бегает с куском провода (или с буксирным тросом) и ищет, у кого бы из соседских автомобилей (точнее их батарей) отхватить недостающего пускового тока (как правильно прикурить от другой машины и при этом не наделать бед, очень советую почитать вот ).
Но мало кто из водителей знает, что кислотная аккумуляторная батарея, при значительной минусовой температуре окружающего воздуха, практически перестаёт принимать заряд от , особенно в плотном городском трафике, в котором часто приходится ездить не докручивая двигатель (на малых и средних оборотах). Да ещё плотность электролита неравномерная и быстро падает (особенно около полюсных штырей, при включенных потребителях) из-за плохого диффузного перемешивания электролита в мороз.
К тому же зимой количество потребителей, кроме постоянно включенных фар, заметно повышается (это и постоянно работающий и постоянно включенные и , на более свежих машинах и , ну и много других благ, которые летом мы не включаем).
Конечно же на самых современных батареях многие вышеописанные проблемы постепенно устраняются инженерами (например на батарее, которая напичкана электроникой и описана ).
Но такие батареи пока достаточно дорогие и их не каждый может позволить, и на большинстве серийных машин до сих пор стоят обычные кислотные аккумуляторы, которые в зимнее время требуют периодического заряда с помощью зарядного устройства. А как это правильно делать и будет подробно описано ниже.
Но прежде чем начинать описывать как правильно зарядить аккумулятор, новичкам советую почитать абзатц ниже о том, что нужно сделать перед зарядкой батареи, чтобы не натворить бед. К тому же там описано и то, как определить вообще нужно ли вам заряжать вашу батарею, или нет. Кто обладает минимальными знаниями и кто знает и уверен что ваша батарея точно нуждается в подзарядке, то просто пропускаем абзатц ниже и читаем непосредственно о зарядке батареи.
Что нужно сделать перед зарядкой аккумулятора .
Самым первым делом советую убедиться, что ваша батарея действительно разряжена и требует зарядки от внешнего источника постоянного тока. Смех смехом, но у новичков часто бывает так, что двигатель не заводится совсем по другим причинам (причин отказа двигателя запускаться может быть несколько и о них подробно я написал ).
Например стартер не прокручивается (или плохо прокручивается) из-за окисленных клемм силовых проводов, проблем в замке зажигания, или в его проводах, ну или от какой то неисправности самого стартера (как его вылечить ). Да мало ли из-за чего, бывает всего лишь нужно пошевелить, или плотнее надеть и обжать силовые клеммы на полюсных штырях батареи (или их зачистить) и стартер тут же начинает бодро прокручивать двигатель и он заводится.
Определить степень заряда батареи можно несколькими способами, каждый из которых отличается своей точностью. О более точных (но более сложных) способах мы поговорим позже. А для новичков проще всего определить в каком состоянии батарея с помощью фар автомобиля, или с помощью вольтметра, если он есть. И хотя эти способы будут не совсем точными (по сравнению с более сложными), но определить примерно в каком состоянии ваша батарея, и вообще нужно ли её заряжать, они помогут уж точно.
Для начала пробуем определить степень заряженности батареи с помощью самого простого способа, то есть с помощью мультиметра (тестера) выставленного в режим вольтметра и замера постоянного тока. Сейчас эти приборы (например такой как я приобрёл — он на фото слева) продают в любом ларьке радиотоваров и стоят они копейки, и такой прибор вам будет очень полезен в хозяйстве, поэтому очень советую его приобрести (а какие они бывают и как его выбрать я написал ).
Прокрутив круглый переключатель мультиметра до значения замера тока от 0 до 20 V− (на фото слева я специально выставил переключатель как нужно, чтобы новичкам было понятно и тире рядом с буквой V означает постоянный ток в вольтах и его замер от 0 до 20-ти вольт) касаемся щупами тестера к полюсным штырям батареи и смотрим на показания прибора, который покажет сколько вольт имеется на полюсных штырях вашей батареи.
А примерную степень заряженности (или разряженности) батареи можно определить по данным, опубликованным ниже:
- Напряжение, измеренное на полюсных штырях батареи равно 12,8 вольт —— 100% заряда батареи;
- Напряжение, измеренное на полюсных штырях батареи равно 12,6 вольт —— 75% заряда;
- Напряжение, измеренное на полюсных штырях равно 12,2 вольт —— 50% заряда;
- Напряжение, измеренное на полюсных штырях равно 12,0 вольт —— 25% заряда;
- Напряжение, измеренное на полюсных штырях равно или меньше 11,8 вольт —- батарея полностью разряжена и срочно требуется её зарядка.
Еще желательно помнить, что при показаниях вольтметра менее 12,8 вольт, батарею в любом случае желательно немного подзарядить, но при полной разрядке (11,8 вольт и менее) батарею как можно быстрее следует зарядить, так как я уже говорил, что при хранении кислотной батареи в разряженном состоянии, она быстро выйдет из строя, и тем хуже будет её состояние (и больше шансов оказаться на свалке), чем дольше она хранилась разряженной.
По фарам определить степень разряда батареи можно, опять же имея под рукой вольтметр (тестер), ну и если всё в порядке с проводкой и разумеется если ваша батарея не полностью разряжена. Следует помнить, что в каждой фаре большинства современных автомобилей имеется лампа головного света, мощностью не менее 50-ти ватт, а значит при включении обоих (в сумме не менее 100 ватт) ток нагрузки составит примерно чуть более 10 ампер — просто запомните это.
И включив фары, мы сможем проверить, как справляется с нагрузкой ваша батарея и на сколько происходит просадка напряжения. Это даст более точное представление о состоянии вашей батареи. Так вот, включив фары вашей машины, далее замеряем вольтметром (подключив его щупы к полюсным штырям батареи) насколько снизится напряжение под нагрузкой от фар (примерно 10 ампер). У нормально заряженной батареи вольтметр под такой нагрузкой должен показать не менее 11,2 вольта (чем больше, тем лучше).
Ну и ещё один способ проверки состояния батареи, когда она подключена к бортовой сети автомобиля — это проверка просадки напряжения в момент прокрутки мотора стартером (то есть в момент пуска двигателя). Но советую учесть, что этот способ подойдёт, если ваш стартер полностью исправен и силовые провода (и провод массы мотора и кузова) не окислены.
И при этом способе потребуется помощник — просим его прокрутить стартером двигатель, а вы в этот момент, подсоединив щупы вольтметра к полюсным штырям батареи, смотрите, какое напряжение покажет вольтметр, в момент пуска двигателя. Если батарея в нормальном состоянии (не разряжена) то вольтметр должен показать просадку напряжения не менее 9,5 вольт. В противном случае (если напряжение будет меньше 9,5 вольт) батарея разряжена и её следует зарядить.
Если же вы зарядили вашу батарею полностью, как будет описано ниже, но напряжение всё равно просаживается ниже 9,5 вольт (при пуске двигателя) то значит у вас неисправен стартер (как его восстановить есть ссылка выше), или ваша батарея скорей всего испорчена из-за сульфатации пластин (батарея быстро теряет ёмкость — можно попробовать её восстановить, как описано ).
Как заряжать аккумулятор — подготовка к зарядке.
Разумеется для полного заряда вашей батареи потребуется внешний источник постоянного тока, то есть зарядное устройство.
Какое из них лучше выбрать, плюсы и минусы различных устройств и другие нюансы я не буду здесь описывать, кому это интересно то можно почитать об этом . Цель этой статьи другая, научить новичков правильно заряжать аккумулятор.
В принципе здесь ничего сложного нет, и даже при недостатке знаний батарею всё же можно зарядить, но если вы хотите чтобы ваш аккумулятор прослужил вам не менее 5-ти лет (я имею в виду качественный аккумулятор, а не подделка, а как не нарваться на подделку я написал несколько статей, ссылки будут в конце статьи), то нужно кое то знать и пользоваться этими знаниями при зарядке аккумулятора.
Но всё же следует начать с самых азов, так как было сказано в начале, эта статья рассчитана на новичков. Первым делом желательно снять аккумулятор с автомобиля и очистить его от пыли и грязи, затем протереть верхнюю часть ветошью, смоченной содовым раствором, нейтрализующим кислоту электролита (если есть его следы). Раствор приготавливаем с расчётом ложки соды на стакан воды).
Грязь (или пыль), влажная или пропитанная электролитом, легко проводит электрический ток и от этого может возникнуть незаметное глазу короткое замыкание между полюсными штырями батареи, в итоге быстрый саморазряд батареи. Поэтому чистота батареи (особенно пространство между полюсными штырями) имеет важное значение.
Также не помешает зачистить до блеска свинцовые полюсные штыри батареи с помощью мелкой наждачной бумаги (зерно не крупнее 600). Ведь любые окислы способствуют возникновению переходного сопротивления (что приведёт к понижению реального зарядного тока) и зарядка будет идти дольше (ну и меньше будет отдача тока, после подключения батареи к бортовой сети машины).
Штыри (клеммы) с проводами разной полярности имеет и зарядное устройство и разумеется провод от клеммы зарядного устройства со знаком плюс подключаем к плюсовому полюсному штырю батареи, а минусовой провод зарядного устройства к минусовому штырю батареи.
Надеюсь с этим простейшим пунктом понятно и его стоит запомнить новичкам, так как если перепутать полярность, то вы вместо зарядки батареи наоборот её разрядитите ещё больше. И чем глубже будет разряд, тем хуже для «здоровья» и долговечности вашей батареи.
Стоит запомнить и то, что разряженную батарею нужно как можно быстрее зарядить, иначе она выйдет из строя (особенно не обслуживаемая). И чем дольше простоит ваша батарея разряженной, тем больше шансов у неё выйти из строя (из-за сульфатации пластин) и отправиться на свалку.
Вообще полный разряд в большинстве случаев губителен для кислотной батареи и у многих водителей случатся так, что они забывают выключить габаритные огни и уходят на длительное время. И после парочки таких оплошностей (особенно если аккумулятор не был тут же заряжен) большинство батарей оказываются на свалке.
Чтобы этого не случилось, советую установить простое самодельное устройство (звуковой сигнализатор), которое подскажет вам о том, что вы забыли выключить габариты (как только вы попытаетесь закрыть дверь вашей машины, чтобы уйти). Как его установить я подробно описал .
Как заряжать аккумулятор правильно.
Далее вам нужно определиться с зарядным током, точнее с силой зарядного тока, которая измеряется в амперах. На большинстве нормальных зарядных устройств имеется встроенный амперметр и регулятор силы зарядного тока, с помощью которых можно выставить необходимую величину, для каждой конкретной батареи.
Есть конечно в продаже и автоматические зарядные устройства, но всё же качество многих оставляет желать лучшего, а достойные и качественные модели стоят достаточно дорого. Поэтому новичкам рекомендую купить обычное зарядное устройство, имеющее регулятор и амперметр, а ещё лучше оба прибора (амперметр и вольтметр). Подробно о зарядных устройствах читаем перейдя по ссылке выше.
Но вернёмся к величине зарядного тока. В любой книжке по обслуживанию автомобилей сказано, что сила зарядного тока в амперах должна быть 0,1 от ёмкости кислотной батареи (одна десятая часть). То есть если у вас к примеру аккумулятор 6СТ-55А (ёмкостью 55 ампер часов — 55А/ч) то сила зарядного тока должна быть равна не более 5,5 ампер.
Для не обслуживаемых кислотных батарей (и некоторых более современных гелевых) сила зарядного тока для 55-ти амперного аккумулятора должна быть ещё меньше — примерно в два раза (2,75 ампер). Но стоит отметить, что чем меньше зарядный ток, тем долговечнее вам прослужит любая батарея, и хотя при зарядке меньшим током(его ещё называют щадящим током), времени на зарядку будет затрачено больше, зато срок службы вашей батареи от этого увеличится.
В процессе заряда батареи необходимо систематически контролировать силу зарядного тока и при необходимости регулировать её (разумеется если зарядное устройство не автоматическое). Так как в процессе заряда, ток растёт и его обязательно нужно снижать, чтобы он был не более одной десятой от ёмкости (как было сказано выше). Зарядка разряженного аккумулятора как правило продолжается несколько часов (особенно на малом токе) и чем глубже был разряд и меньше сила зарядного тока, тем дольше будет заряжаться ваша батарея.
Зарядка сильно разряженной батареи может продолжаться даже сутки, а при малом токе может и больше. Например зарядка 55-ти амперной разряженной батареи, при токе 5 ампер может продолжаться часов 12 (может и больше всё зависит от глубины разряда), но если уменьшить силу тока в два раза, то при силе тока в 2,5 ампер, время заряда увеличится примерно вдвое и составит уже 24 часа (и более). Но зато потратив больше времени на зарядку, при меньшем (щадящем токе), батарея прослужит вам гораздо дольше.
Также необходимо следить не только за силой тока (с помощью амперметра), но ещё и за напряжением (с помощью вольтметра). Ведь при зарядке батареи простейшими зарядными устройствами, вместе с силой тока растёт и напряжение, и не желательно, чтобы напряжение в процессе зарядки поднялось более 14,5 вольт (ведь на вашей машине специально установлен, чтобы не допустить повышения напряжения выше 14,5 вольт). А для некоторых более современных не обслуживаемых батарей, напряжение (при их зарядке) не должно подниматься более чем 13,8 вольт, и тогда с долговечностью вашей батареи будет всё в порядке.
При поднятии напряжения до 14,5 вольт (или до 13,8 вольт) в процессе зарядки, немного снижаем его (уменьшив силу тока напряжение тоже уменьшится) и так постепенно будем снижать напряжение(и силу тока), пока сила тока не достигнет примерно 1 ампера, или даже меньше. При достижении минимального значения силы тока (при напряжении 14,5 вольт) , батарея почти заряжена, но об окончании зарядки подробнее ниже.
Как определить, что ваш кислотный аккумулятор полностью заряжен ? (несколько способов).
Сейчас уже существуют специальные калькуляторы, в которые вводят силу зарядного тока и ёмкость батареи и вычисляют примерное время заряда, по истечении которого батарею можно считать заряженной.
Но я считаю что это довольно не точно, ведь неизвестно насколько разряжена конкретная батарея и разумеется чем сильнее она разряжена, тем дольше будет происходить зарядка (при одинаковых значениях ёмкости батареи и силы зарядного тока). Поэтому лучше использовать другие способы проверки степени заряженности батареи.
Способов несколько и каждый отличается по точности, но всё же любой из них позволит определить, хватит ли заряжать аккумулятор, или продолжить зарядку. Начну с самого простого способа с помощью всё того же вольтметра, и хотя он менее точный, зато быстрый и удобный и им можно пользоваться в процессе заряда.
Как было сказано чуть выше, во время зарядки мы контролируем процесс с помощью вольтметра и амперметра (если в зарядном устройстве нет встроенного вольтметра, то используем всё тот же мультиметр, подключенный к полюсным штырям батареи). И при повышении напряжения и силы тока сверх меры(как было описано выше), мы всё время снижаем их регулятором.
И когда сила тока будет снижена вами до минимальной (примерно до 1 ампера), а напряжение станет постоянным (то есть уже не будет расти в течении часа и будет примерно 14,5 вольт для обычных батарей с пробками и 13,8 для не обслуживаемых) то процесс зарядки можно считать законченным.
Но более точный способ определения конца заряда — это проверка плотности электролита с помощью ареометра. И когда плотность перестаёт расти (то есть становится неизменной) то процесс зарядки аккумулятора можно считать законченным. А какова должна быть плотность электролита для конкретного региона можно узнать в таблице (таблица есть в статье про батареи и их неисправности — самая первая ссылка в начале статьи).
Ну а здесь помещена таблица, с значениями плотности для регионов средней полосы (как для 12 вольтового, так и для 24 вольтового аккумулятора). В ней хорошо видно, как от плотности электролита зависит степень заряда (в процентах) кислотной батареи, при 20 — 25 градусах окружающего воздуха. И благодаря данным в таблице и с помощью ареометра, можно определить (замерив плотность) заряжать ли вашу батарею дальше, или нет.
Но в конце заряда плотность иногда может отличаться от нормы и её желательно подкорректировать. При повышении плотности следует с помощью шприца (или резиновой груши) отобрать часть электролита из банок батареи и добавить немного дистиллированной воды (действуем по чуть чуть). Если же плотность электролита наоборот ниже нормы, то опять же отбираем из банок батареи немного электролита и добавляем электролит повышенной плотности 1,4 г/см³.
Кстати, ещё один самый простейший способ проверки — это опять же с помощью вольтметра (мультиметра). Но пользоваться им можно не ранее, чем через шесть часов после окончания заряда. По истечении этого времени, просто подключаем мультиметр (тестер, вольтметр) к полюсным штырям батареи и смотрим на показания прибора. И согласно опубликованным выше данным и данным в таблице, смотрим — если напряжение равно 12,7 — 12,8 вольт, то батарея полностью заряжена, если меньше 12,7 вольт, то согласно данным таблицы в процентах, вы увидите насколько батарея недозаряжена.
Ещё один, но более точный способ проверки — это проверка с помощью нагрузочной вилки. И хотя после такой проверки батарея немного разрядится, но зато способ более точный (конечно же у кого есть нагрузочная вилка). В инструкции к прибору имеется таблица с данными, которые показывают, при каком падении напряжения батарея разряжена в процентном отношении.
Подключаем нагрузочную вилку к полюсным штырям батареи и смотрим на показания вольтметра нагрузочной вилки (очень желательны современные цифровые вилки, которые показывают доли вольта).
Если при подключении нагрузочной вилки:
- напряжение упало до 10,5 вольт, то батарея разряжена на 75%;
- напряжение упало до 9,9 вольт, то батарея разряжена на 50%;
- напряжение упало до 9,3 вольта, то батарея разряжена на 25%;
- напряжение упало до 8,7 вольта — батарея полностью разряжена!
При подключении разных моделей нагрузочных вилок (разного производителя), показания могут несколько отличаться от данных, опубликованных мной выше, но принцип понятен и таблица в инструкции к каждой конкретной нагрузочной вилке довольно точная.
Ну и не забываем, что степень заряженности аккумулятора ещё можно определить и по замеру падения напряжения в момент запуска вашего двигателя, или по падению напряжения после включения ламп головного света — об этом я уже писал выше. Ну и напоследок несколько полезных советов.
Как заряжать аккумулятор — полезные советы.
Прежде чем начинать зарядку батареи, советую отключить её от бортовой сети автомобиля (хотя бы один минусовой провод). Особенно это касается владельцев более современных машин, которые напичканы электроникой, и если вы не уверены, что при отключенном замке зажигания абсолютно все приборы и потребители отключены.
Ведь при зарядке батареи можно прозевать момент, когда напряжение поднимется выше 14,5 вольт, и многие приборы (потребители) не рассчитаны на такое повышенное напряжение и могут выйти из строя. Не будем заморачиваться какие именно приборы и потребители и испытывать их на прочность, гораздо легче просто взять и скинуть минусовую клемму с полюсного наконечника (штыря) батареи.
Ну а если ваша машина хранится зимой на улице, то гораздо лучше будет вообще снять батарею с машины и заряжать её в тепле, особенно если батарея сильно разряжена. Зарядка при плюсовой температуре пойдёт гораздо быстрее, да и контролировать процесс будет намного приятнее.
При зарядке не обслуживаемого аккумулятора советую выкрутить пробки, так как хотя в некоторых батареях имеется специальный канал для выхода газов, но при выкрученных пробках можно будет наблюдать за процессом зарядки по пузырькам и с помощью ареометра (периодически измеряя плотность электролита).
Но помните, что при зарядке кислотной батареи выделяется водород, который смешиваясь с кислородом воздуха образует так называемую гремучую и взрывоопасную смесь, которая от малейшей искры может взорваться. Поверьте — это не шутки и я в реальной ситуации был свидетелем несчастного случая, когда о стоящий на полу в авто-мастерской заряжаемый аккумулятор, споткнулся человек.
Точнее он всего лишь задел нагой провод, подключенный к полюсному наконечнику заряжаемой батареи. В результате зажим (крокодильчик) соскочил с полюсного штыря, при этом образовалась искра, и далее сильный взрыв аккумулятора, корпус которого разлетелся в разные стороны, вместе с брызгами кислоты (электролита).
Человек всё же успел отвернуться, чем спас своё лицо, но вот его одежда и стоящий рядом дорогой внедорожник были испорчены кислотными брызгами. Не трудно догадаться, какой был ущерб, как моральный, так и материальный.
Поэтому советую запомнить несколько несложных действий, которые позволят не натворить бед:
- Перед зарядкой батареи сначала подключаем зажимы к полюсным штырям (ну и откручиваем пробки), и только после этого включаем зарядное устройство в сеть.
- Когда батарея будет заряжена, сначала отключаем тумблер зарядного устройства, затем отключаем его от сети, потом отсоединяем провода (зажимы) от зарядного устройства и далее отсоединяем зажимы от полюсных штырей батареи.
- При подключении зажимов зарядного устройства (или клемм на машине) выработайте привычку сначала подключать плюсовой провод (зажим), затем минусовой (на машине так же). При их отключении наоборот.
- При зарядке желательно открыть окна и производить её в провертиваемом помещении.
- Не курить во время зарядки рядом с батареей.
- Не допускать хождений посторонних лиц и детей рядом с батареей и зарядным устройством (иначе можно зацепить провод и это приведёт к печальным последствиям).
- Если батарея заряжается на машине, то советую снять минусовой провод с полюсного наконечника (если снимаем оба провода, то сначала снимаем минусовой провод и только потом плюсовой).
И ещё : сейчас уже полно современных и полностью автоматических зарядных устройств, которые имеют функции полного автомата: при их подключении к батарее и к сети, они при полном заряде батареи сами отключаются, а как только батарея немного разрядится от саморазряда, они сами начинают заряд, и вновь отключаются при полном заряде аккумулятора.
Это вроде бы очень удобно, когда машина не ездит, а стоит в гараже, и вы периодически приезжаете с командировки или с заработков и навещаете её в гараже. И для многих это удобно, как я уже говорил, при отъезде на некоторое время. Но всё же оставлять даже такое устройство без контроля на очень долгое время я не советую. Лучше по приезду в родной город, спокойно прийти в гараж и включив устройство, зарядить батарею в вашем присутствии.
Перед длительном хранении батареи в зимнее время (если вы например уезжаете и не будете пользоваться автомобилем) рекомендую снять аккумулятор с машины, полностью зарядить и хранить в сухом месте, при температуре на выше 0º и не ниже минус 30º, так как имейте в виду, что чем ниже температура электролита, тем меньше будет саморазряд у вашей батареи.
Каждые три месяца аккумулятор следует подзаряжать, для восстановления потерь от саморазряда (особенно если она хранится в жару). Но большинство современных кислотных батарей (особенно не обслуживаемые) могут храниться без подзаряда до 10 (а если батарея хранилась в холоде) то и до 12 месяцев без подзарядки. Так как саморазряд у современных батарей в пять-шесть раз меньше, чем у более древних и дешёвых аккумуляторов.
Если ваша машина хранится на улице зимой, то зарядите аккумулятор полностью и следите, чтобы он всегда был заряжен и тогда электролит никогда не замёрзнет (по крайней мере до минус 30º уж точно). Электролит превращается в лёд только когда батарея разряжена и плотность электролита падает.
Если же у вас уже изрядно поработавший аккумулятор, то возможно вам скоро предстоит выбор нового, среди множества изделий в авто-магазинах и на авто-рынках. Как правильно выбрать батарею и при этом не нарваться на подделку, советую почитать серию статей об этом, кликнув по размещённым ниже ссылкам. Поверьте, сейчас даже при правильной зарядке и должном уходе многие батареи подвальных «фирм» не протягивают и года. Но ведь купить аккумулятор — это не лампочку купить, поэтому советую изучить этот вопрос, перейдя по ссылкам ниже.
Вот вроде бы и всё, надеюсь эта статья, как заряжать аккумулятор правильно, позволит новичкам ощутимо продлить срок службы любой батареи, успехов всем!
