Зарядка постоянным напряжением

kurganin44 › Блог › зарядка АКБ — поучительно

Заряд свинцовых аккумуляторных батарей необходимо производить от источника постоянного (выпрямленного) тока. Можно использовать любые выпрямители, допускающие регулировку зарядного тока или напряжения. При этом зарядное устройство, предназначенное для заряда одной 12-вольтовой батареи, должно обеспечить возможность увеличения зарядного напряжения до 16,0-16,5 В, поскольку иначе не удастся зарядить современную необслуживаемую батарею полностью (до 100% ее фактической емкости).

Положительный провод (клемму) зарядного устройства соединяют с положительным выводом батареи, отрицательный — с отрицательным.

В практике эксплуатации пользуются, как правило, одним из двух методов заряда батареи: заряд при постоянстве тока или заряд при постоянстве напряжения. Оба эти метода равноценны с точки зрения их влияния на долговечность батареи. При выборе зарядного устройства следует руководствоваться информацией, приведенной ниже.

—– Заряд при постоянстве тока —–

Заряд батареи производится при постоянной величине зарядного тока, равной 0,1 х С20 (0,1 от номинальной емкости при 20-часовом режиме разряда). Это значит, что для батареи емкостью 60 А•ч ток заряда должен быть равен 6 А. Для поддержания постоянства тока в течение всего процесса заряда необходимо регулирующее устройство.

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

Для снижения газовыделения и повышения степени заряженности батареи целесообразно ступенчатое снижение силы тока по мере увеличения зарядного напряжения. Когда напряжение достигнет 14,4 В, зарядный ток уменьшают в два раза (3 Ампера для батареи емкостью 60 А•ч) и при таком токе продолжают заряд до начала газовыделения. При заряде батарей последнего поколения, которые не имеют отверстий для доливки воды, целесообразно при увеличении зарядного напряжения до 15 В еще раз уменьшить ток в два раза (1,5 А для батарей емкостью 60 А•ч).

Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменения в течение 1-2 часов. Для современных необслуживаемых батарей такое состояние наступает при напряжении 16,3-16,4 В в зависимости от состава сплавов решеток и чистоты электролита.

—- Заряд при постоянстве напряжения —-

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

В первый момент включения тока его величина может достигать 40-50 А и более, в зависимости от внутреннего сопротивления (емкости) батареи. Поэтому зарядное устройство снабжают схемными решениями, ограничивающими максимальный ток заряда до 20-25 А.

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

—- Заряд батареи на автомобиле —–

При эксплуатации батареи на автомобиле ее заряд происходит при постоянном напряжении. Производители автомобилей по согласованию с разработчиками батарей устанавливают уровень зарядного напряжения 14,1±0,2 В, что ниже напряжения интенсивного газовыделения. С понижением температуры эффективность заряда при постоянном напряжении уменьшается из-за роста внутреннего сопротивления батареи. Поэтому АКБ на автомобиле не всегда восстанавливает свою емкость после разряда полностью. Обычно степень заряженности батареи зимой составляет 70-75%, если напряжение на клеммах батареи равно 13,9-14,3 В при работающем двигателе и включенном дальнем свете. Поэтому в тяжелых условиях зимы (при низких температурах, частых и длительных пусках холодного двигателя и коротких пробегах) целесообразно периодически (желательно не реже одного раза в месяц) производить заряд АКБ от стационарного зарядного устройства и при положительной температуре.

У полностью заряженной батареи плотность электролита составляет 1,28±0,01 г/см3 Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1,20±0,01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1,10±0,01 г/см3.

Если значение плотности во всех аккумуляторах одинаково (с разбросом ±0,01 г/см3), это говорит о степени заряженности батареи и отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектной банке аккумулятора будет значительно ниже (на 0,10-0,15 г/смі), чем в остальных ячейках.

Для измерения плотности жидкостей применяют ареометры со сменными денситометрами для измерения плотности различных жидкостей, например, антифриза с плотностью от 1,0 до 1,1 г/см3 или электролита с плотностью от 1,1 до 1,3 г/см3.

При измерении поплавок не должен касаться стенок цилиндрической части стеклянной трубки. Одновременно необходимо замерить температуру электролита. Результат измерения плотности приводят к +25°C. Для этого к показаниям денситометра надо прибавить или отнять поправку, указанную в специальной литературе.

Если при измерении окажется, что НРЦ ниже 12,6 В, а плотность электролита ниже 1,24 г/см3, батарею необходимо подзарядить и проверить зарядное напряжение на ее клеммах при работающем двигателе.

Зарядка автомобильного аккумулятора: методы и правила

Аккумуляторная батарея является устройством, которое в течение эксплуатации имеет тенденцию разряжаться. Этот процесс характеризуется уменьшением напряжения без нагрузки (при снятых клеммах). Разрядившуюся батарею называют также «севшей». Восстановить заряд батареи возможно несколькими способами, которые и описываются ниже.

Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор и какие для этого необходимы устройства и оборудование интересует каждого автолюбителя. Особую актуальность эта проблема приобретает при ограниченности средств, которые выделяются на обслуживание автомобильной техники. Правила проведения этой процедуры обеспечивают не только сохранность дорогих устройств, но и безопасность самого автовладельца.

Для проведения зарядки аккумулятора необходимо зарядное устройство, но они различаются по конструкции и применению. Все виды таких зарядных устройств имеют похожий принцип работы, который основан на преобразовании переменного тока бытовой электросети в постоянный.

В схему таких устройств могут быть включены вариаторы — модули, которые меняют напряжение (12/24 Вольт), реле времени, отключающие питание через заданное время, различные индикаторы в виде сигнальных ламп или информационных жидкокристаллических табло и другие узлы. Чтобы зарядить обычный автомобильный аккумулятор с номинальным напряжением на 12 В необходима зарядка, которая выдает на клеммах 16-17 В постоянного тока.

Правила правильной зарядки автомобильного аккумулятора

Саму зарядку стартерной батареи можно проводить в различных местах, где имеется доступ к бытовой электросети и есть разъем розетки. Аккумулятор при зарядке можно даже не снимать с машины или разместить его на ровной поверхности в гараже или даже в квартире. При этом необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности.

Прежде всего, перед зарядкой батарею следует очистить от посторонних загрязнений, удалить пыль, грязь и аккуратно снять клеммы. После этого, необходимо проверить корпус на наличие механических повреждений, уровень электролита, убедиться, что он не протекает, и только после этого приступать к самому процессу.

Все операции с аккумулятором необходимо проводить в резиновых химически стойких перчатках, так как электролит может сильно повредить кожу. Если конструкция батареи позволяет, с нее откручиваются пробки. При осмотре следует проверить уровень электролита во всех банках и его состояние.

Нормальный электролит должен быть прозрачным и бесцветным. Для этого можно использовать колбу ареометра. Наличие в растворе осадка, хлопьев, взвеси или изменение цвета и прозрачности говорит о том, что с батареей не все в порядке. Скорее всего, в «грязной» банке имеется короткое замыкание пластин. Заряжать такую батарею нельзя.

Если же электролит во всех банках чистый и прозрачный можно приступать к процессу зарядки. Главное правило при подключении клемм зарядного устройства — сначала они подсоединяются к батарее, а только после этого его можно подключать к сети питания. Это правило является очень важным!

Для зарядки аккумуляторной батареи используются три метода:

— Зарядка с помощью постоянного напряжения;
— Зарядка с помощью постоянного тока;
— Комбинированный метод зарядки.

Зарядка при постоянном напряжении

Режим постоянного напряжения зарядки аккумуляторной батареи связывает уровень заряда и величину напряжения при зарядке. Если речь идет о зарядке аккумулятора на 12 В, то при постоянном напряжении 14,3 В он будет заряжаться приблизительно 48-50 часов. При увеличении напряжения до 16,6 В время зарядки уменьшается до 20-22 часов.

При подключении зарядного устройства к полностью разряженной батарее сила тока в цепи может достигать 50 А. Это может привести к выходу из строя электрических приборов, которые находятся в цепи. Поэтому в схему всех зарядных устройств включается модуль, который ограничивает силу тока 20-25 амперами.

Электрохимические процессы в батарее, которые активизируются при подключении зарядного устройства, направлены на выравнивание напряжение между ним и клеммами аккумулятора. Сила тока в цепи при этом будет постепенно уменьшаться.

При полной зарядке батареи сила тока в цепи падает до нуля. Большинство устройств при этом подают сигнал индикаторной лампой или светодиодом. На клеммах полностью заряженной аккумуляторной батареи должно быть 14,4 В.

Зарядка при постоянном напряжении является методом наиболее «мягким» для оборудования и безопасным для человека. При такой зарядке аккумулятора его можно оставлять без присмотра, не опасаясь возникновения опасных ситуаций.

Зарядка при постоянном токе

Применение метода постоянного тока требует аккуратности и внимания в течение всего процесса зарядки. При этом будет необходимо постоянно корректировать силу тока по ходу зарядки, проверяя показатели приборов, по крайней мере, каждый час и проводя необходимые манипуляции. Стандартный аккумулятор емкостью 55 А•ч таким образом будет заряжаться приблизительно 10 часов при значении зарядного тока в 6 А.

При достижении номинального напряжения в 14,4 В сила тока снижается до 3 А. Как только напряжение на клеммах составит 15 В, силу тока следует уменьшить еще в два раза — до 1,5 А.

Если на протяжении полутора-двух часов зарядное напряжение не изменяется, то процесс зарядки можно заканчивать. В конце зарядки банки начинают «кипеть», т.е. активизируется процесс электролиза, что является очевидным недостатком этого метода наряду с необходимостью постоянного контроля.

Комбинированная зарядка

Промышленные зарядные устройства, которые в настоящее время предлагаются на рынке, основаны именно на методе комбинированной зарядки. В начале процесса зарядки подается ток с постоянной силой, что делает удобным его использование в бытовой электросети (так как при этом не достигаются пиковые значения, приводящие к чрезмерной нагрузке), а в конце зарядки устройство поддерживает постоянное напряжение, что не дает электролиту «закипать».

Комбинированные зарядные устройства, как правило, приспособлены к автономной работе и не нуждаются в контроле работы. При достижении полного заряда аккумулятора они могут сами автоматически выключаться.

Существуют и другие способы зарядки автомобильных аккумуляторов — форсированная, импульсным, пульсирующим или ассиметричным током, по Вудбриджу и др. Однако, на практике чаще всего используются зарядные устройства, которые используют вышеописанные принципы.

Заметили опечатку на сайте ? Выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Blog-Mycar.ru

Все о ремонте, тюнинге, устройстве, эксплуатации автомобиля, советы, автоновости, автофакты

Правильная зарядка аккумулятора автомобиля

Зарядка аккумулятора автомобиля может потребоваться автомобилисту в любой сезон, но чаще всего нужда появляется в зимнее время года. Поначалу процесс кажется загадочным, ведь некоторые водители не знают, как заряжать АКБ, сколько времени для этого нужно и т.д. На самом деле зарядка аккумулятора – это довольно простая процедура, которая может быть проведена прямо на авто, в гараже или даже дома. Данная статья ответит на все вопросы, связанные с зарядкой АКБ автомобиля.

Заряжаемая аккумуляторная батарея

Время зарядки

Сегодня автомобилисты пользуются тремя способами зарядки аккумуляторной батареи:

при подаче постоянного напряжения;
на постоянном токе;
комбинированным методом, где используются два предыдущих метода.

Мы пройдемся по каждому из этих методов, но сейчас нас интересует, сколько нужно заряжать автомобильный аккумулятор. Зарядка с использованием постоянного напряжения чаще всего используется с тем АКБ, которые полностью разряжены. Здесь перед автомобилистом встает задача обеспечить неизменность подаваемого напряжения. Отслеживать показатели можно на аккумуляторном индикаторе. Этот метод подразумевает, что батарея будет стоять на зарядке около 15 часов. Для свинцово-сурьмяного АКБ потребуются сутки.

Подзарядка аккумулятора автомобиля вторым методом должна выполняться током, показатель которого не превышает 1/10 от емкости АКБ. Этот предел относится к свинцово-сурьмяным батареям. Кальциевые аккумуляторы, изготовленными по гибридным технологиям, способны принять и более высокий ток. Такая зарядка аккумулятора автомобиля требует около 20 часов.

Что же собой представляет комбинированный метод зарядки? В нём используется современное зарядное устройство, которое полностью автоматизировано. В этом случае требуется снять батарею, хорошенько прочистить её и поставить на зарядку. Обычно устройство справляется за одну ночь. Но волноваться о времени нам не нужно, ведь ЗУ самостоятельно отключится при полной зарядке.

Способы зарядки аккумулятора

Мы разобрали, какое время зарядки автомобильного аккумулятора требуется при первом и втором методе. На практике никаких сложностей быть не должно, так как процесс мало чем отличается от зарядки другой электроники. Автомобильная батарея заряжается несколько другим образом, но суть не меняется.

Нужно понимать, что зарядка АКБ является технологическим процессом, который тоже имеет свои требования. При работе с аккумулятором необходимо иметь средства защиты – резиновые перчатки, которые невосприимчивы к химическим жидкостям. В любом случае, нам требуется исправное зарядное устройство.

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Мы должны соблюдать следующие условия во время зарядки батареи:

Перед тем, как заряжать аккумулятор автомобиля, его нужно полностью очистить, а также визуально осмотреть вентиляционные отверстия.
При выборе способа с постоянным током нельзя заряжать аккумулятор дома – только в гараже или боксе, при этом в помещение должно вентилироваться.
Курить или держать открытый огонь возле батареи нельзя, независимо от выбранного способа.
Перед установкой батареи на зарядку, необходимо проверить состояние и уровень электролита.

Метод первый: постоянное напряжение

Процесс проходит довольно просто – зарядное устройство подключается к аккумулятору. При использовании постоянного напряжения АКБ лучше вынуть. Уровень заряженности зависит только от величины напряжения. Если выставить 14,4 V, то через сутки 12-вольтовая батарея будет заряжена примерно до 85%. При выставлении 15 V заряд дойдет до 90%. Идеальный вариант – это 16 V, с которыми аккумулятор заряжается до 97%.

Нужно брать в расчет внутреннее сопротивление и емкость АКБ. В зависимости от соотношения этих показателей, сила тока, которая проходит через него в начале зарядки, может превысить 50A. Чтобы не батарея не сгорела, на всех зарядных устройства присутствует ограничитель в 20-25A.

Метод второй: постоянный ток

Перед тем, как зарядить аккумулятор автомобиля при помощи постоянного тока, нужно проверить уровень заряда. Выше уже было сказано, что сила тока должна составлять 1/10 часть от емкости АКБ. К примеру, если батарея имеет емкость 60 А/ч, то для зарядки потребуется ток с силой 6 Ампер. Единственный минус метода с постоянным током – необходимость каждый час или проверять величину подаваемого тока и регулировать её.

Регулировка заключается в постоянном снижении силы тока. К примеру, когда напряжение дойдет до 14 V, силу тока нужно будет снизить в два раза. При 15 V мы должны понизить силу до 1.5 Ампер. Определить, что АКБ полностью заряжен можно по напряжению ЗУ, которое не меняется на протяжении двух часов. Теперь мы знаем, каким током заряжать автомобильный аккумулятор, так как переменный никак не подходит для АКБ в машине.

Метод третий: комбинированный

Именном такой метод используется в большинстве современных зарядных устройствах. Он самый простой и не требует контроля. В начале зарядка выполняется при помощи постоянного напряжения, а в конце – постоянным током. Зачастую зарядные устройства помещаются в багажное отделение. Когда разрядился автомобильный аккумулятор прямо в пути — это устройство будет очень кстати. В таком случае используют экспресс-зарядку, которая хоть и заряжает АКБ за 20 минут, но при этом наносит ему серьезный ущерб.

Проходит экспресс-зарядка по следующей схеме:

Снимаем клеммы АКБ и тщательно прочищаем их.
Присоединяем клеммы от ЗУ и не забываем про полярность, которую нужно соблюдать.
Выставляем ток на максимальное значение и выставляем таймер на 20 минут. Если таймера на зарядном устройстве нет, то всегда можно воспользоваться часами или телефоном.
После экспресс-зарядки ставим АКБ на место и заводим мотор.

Заключение

Иногда автомобилисты задаются вопросом: «Сколько работает аккумулятор автомобиля?». Время зависит от типа авто, режимов эксплуатации и от типа батареи. При регулярной проверке и подзарядке аккумулятор прослужит достаточно долго, главное – не забывать о нем.

Методы заряда аккумуляторов

Метод заряда током постоянной силы.

Полный заряд АКБ происходит при подключении ее к источнику тока постоянной силы с напряжением до 16,2 В. Сила тока при 20-часовом заряде берется равной 1/20 Ср, а при 10-часовом — 1/10Ср (где Ср — номинальная емкость АКБ).

Преимуществом заряда током постоянной силы является возможность полного заряда батареи. Чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд. Однако, не стоит впадать в крайность — при совсем низком токе время зарядки будет несравнимо большим. Наоборот, при очень большом токе батарея «закипит» значительно быстрее, но при этом не успеет зарядиться на все 100%.

К недостаткам данного метода относятся:

необходимость стабилизации силы тока,
обильное газовыделение,
возможность повышения температуры.

Для снижения указанных отрицательных эффектов применяют двухступенчатый режим заряда. В течение 1-й ступени производят заряд током 0,1Ср до достижения АКБ напряжения 14,4 В. Затем продолжают заряд током, уменьшенным в 2 раза.

Метод заряда при постоянном напряжении.

Данным методом можно зарядить АКБ до 90-95% номинальной емкости. Недостаток метода — значительный нагрев батареи из-за большой силы тока в начале заряда.

Напряжение источника, к которому подключена АКБ, выдерживается постоянным.

В зависимости от величины напряжения ток может достигать в начале процесса значительной силы, а затем по мере заряда снижается до нуля. Обычно напряжение источника равно 14,6-15 В.

Есть и неклассические способы.

Метод подзаряда малым током.

Величина тока от 0,03 А до 0,5 А. Используется для компенсации тока саморазряда и поддержания АКБ в заряженном состоянии, также для восстановления ее емкости в тренировочном цикле.

Автоматический метод заряда. Современный, оптимальный метод заряда батарей, состоящий из двух этапов. На первом этапе производится заряд АКБ током постоянной силы 0,1Ср, после того как напряжение АКБ возрастет и достигнет 14,4-14,8 В (напряжения ограничения), дальнейшая подзарядка происходит при постоянном напряжении с автоматически уменьшающимся током.

Этот метод исключает отрицательные эффекты, присущие вышеперечисленным способам. Он обеспечивает автоматическое поддержание оптимальной скорости заряда, не допуская опасного для батареи перенапряжения, приводящего к обильному газовыделению и кипению электролита.

При правильно выбранном напряжении величина силы тока уменьшается до значения, компенсирующего саморазряд А=E.

ВНИМАНИЕ!

Производить заряд АКБ разрешается только в помещениях с подходящей приточно-вытяжной вентиляцией!
Во время заряда выделяется взрывчатая смесь водорода и кислорода, вредная для жизни и взрывоопасная!
Не подходите к аккумулятору, особенно во время заряда, с открытым огнем или зажженной сигаретой! Не производите никаких действий, способствующих образованию искры!
При выключенном двигателе и всех потребителях электроэнергии отсоедините как описано выше и выньте аккумулятор из автомобиля (при зарядке батареи на автомобиле обязательно отсоедините электрические кабели и следуйте инструкции автомобиля)!
Аккумулятор заряжается только постоянным током!
Запрещено осуществлять заряд аккумулятора высокими зарядными токами!

Заряд при постоянном напряжении

Читайте также:

Вектор поляризации и поверхностная плотность связанных зарядов
Взаимодействие зарядов. Закон Кулона
ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА И ЗАРЯДЫ
Высокая безопасность зарядки
Газотурбинный наддув при постоянном давлении.
Досилання гільзи з зарядом у зарядну камору
Досилання снаряда в зарядну камеру
Досилання снаряда в зарядну камору
Е) направленное движение электрических зарядов
Закон сохранения заряда
Заряд при постоянной силе тока

Рис. 2.15.Заряд аккумуляторных батарей при постоянном напряжении: а – схема подключения батарей к зарядному устройству; б – характеристики заряда

При этом способе заряда аккумуляторные батареи подключают непосредственно к источнику питания, напряжение которого поддерживается постоянным (рис. 2.15). По мере заряда ЭДС и напряжение на выводах аккумуляторов возрастают и зарядный ток уменьшается. В начальный момент сила тока заряда зависит от степени разряженности батареи, температуры электролита, величины выходного напряжения зарядного устройства и может достигать (1…1,5)С₂₀ А.

Выбор оптимального значения зарядного напряжения зависит от температуры электролита и технического состояния батареи. Чем выше зарядное напряжение, тем интенсивнее заряд, но больше газовыделение и влияние других побочных факторов. При данном способе заряда возможен перегрев батареи вследствие большой силы тока в начале заряда. Заряд при постоянном напряжении затрудняется в условиях низких температур, так как резко возрастает внутреннее сопротивление батареи.

Способ заряда при постоянном напряжении отличается простотой, так как дня поддержания необходимого режима заряда не нужны регулирующие устройств. Зарядное напряжение на каждый аккумулятор должно составлять 2,4…2,5 В, следовательно, зарядное напряжение для 6-и вольтовой батареи должно быть 7,2…7,5 В, а для 12-и вольтовых – 14,4…15,0 В. Сила зарядного тока для каждой батареи устанавливается автоматически. В процессе заряда с увеличением ЭДС батареи сила тока уменьшается и к концу заряда практически понижается почти до нуля. Батарею можно зарядить до 90…95% от номинальной емкости.

Частным случаем заряда при постоянном напряжении является заряд по закону «ампер-часов», при котором аккумуляторная батарея заряжается током силой, численно равной 95% емкости, которую надо сообщить батарее при последующем заряде. Сила зарядного тока при таком условии снижается. Процесс заряда будет форсированным, но с наименьшими потерями энергии, без перегрева электролита и обильного газообразования. Заряд по закону «ампер-часов» позволяет обеспечить полный заряд батареи за 4…4,5 ч, а до 90% номинальной емкости батарея заряжается за 2,5 ч.

При постоянстве напряжения подзаряжаются батареи на автомобилях. Так как полный заряд батарей в этом случае невозможен, рекомендуется периодически снимать батарею с машины и проводить полный заряд при постоянной силе тока в стационарных условиях.

Дата добавления: 2014-12-27 ; Просмотров: 793 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет