Алгоритм зарядки автомобильного аккумулятора: Как заряжать аккумулятор автомобиля правильно

Содержание

Зарядка кальциевого аккумулятора - Battery Service 🔋 Обслуживание аккумуляторов ⚡

Зарядку кальциевого аккумулятора следует проводить согласно инструкции по эксплуатации на аккумулятор.  А вот если ее нет с аккумулятором, то у пользователя возникает очень много вопросов:, например: «как правильно зарядить кальциевый аккумулятор?», и мы постараемся на него ответить.

Перво-наперво стоит зайти на сайт производителя. Как правило, кальциевые аккумуляторы необходимо заряжать до 16В, если это не возбраняется производителем, только не думайте, что выставив на зарядном устройстве с ручной регулировкой напряжения и силы тока 16В и ток эквивалентный 10% от емкости батареи все пройдет как по маслу. Скорее вы очень быстро вскипятите батарею и придется ее нести в утиль.

Даже зарядные устройства, которые проводят десульфатацию при 16В или 22В (как optimate) на начальном этапе, делают это бережно, учитывая температуру батареи, а также время такого этапа строго ограничено во избежании кипения и выпаривания электролита. А зарядные устройства с режимом десульфатации на финальной стадии зарядки (заряд до 16В) делают это кратковременно и только после того, как батарея приняла максимальную емкость на более низком напряжении.

 

И так, например, производитель Акком в своей инструкции указывает: «Для эффективной и полной зарядки АКБ, изготовленных по технологии Ca/Cа зарядное устройство должно обеспечивать зарядное напряжение 16,0 В»

Источник: http://www.akom.su/support/supports/intsruktiya/

Только пользователю все равно не понятно, заряжать при 16В или до 16В. Благо есть более развернутая информация «Начинать заряд рекомендуется током не более 5% от номинальной емкости в течении двух часов, с последующим повышением тока зарядки до 10% от номинальной емкости «. И уже в этом случае специалист поймет о чем идет речь.

Другие отечественные производители не обременяют себя публикацией инструкции по эксплуатации вовсе. Например Тубор.

Завод Тангстоун не приводит каким образом нужно заряжать батарею, и оставляет это на усмотрение производителя зарядных устройств:

«Заряд вести до тех пор, пока не наступит интенсивное газовыделение во всех банках, после чего зарядный ток следует уменьшить в два раза и проводить заряд до достижения постоянства напряжения и электролита в течение двух часов, т.е. до полного заряда.»

Источник: http://www.tungstone.ru/public/apanel/wysiwyg/kcfinder/upload/files/support/techpassport.pdf

Компания Jhonson Controls (Varta) вообще очень скупа на объяснения:

«Использовать только подходящие зарядные устройства постоянного тока и соблюдать соответствующие инструкции по эксплуатации»

Источник: http://d26maze4pb6to3.cloudfront.net/varta-automotive/5513/5412/8016/FINAL_Booklet_Automotive_150x75.pdf

Поэтому при работе с кальциевыми аккумуляторными батареями, если отсутствует информация, где четко и понятно написано, что необходимо заряжать их до 16В, обслуживать такие батареи стоит как обычные свинцово-кислотные. И во избежании бурного кипения электролита, увеличения концентрации электролита и соответствующее снижение ресурса батареи, ее заряд следует проводить до 14,4В или при 14.4В в зависимости от методики зарядки и модели зарядного устройства. Если батарея уже старая и Вам все равно, то можно использовать режим регенерации или восстановления в популярных современных зарядных устройствах.

Обычно данный режим включается в ручную и обеспечивает окончание зарядки на 15.8-16В.  Зарядное устройство Battery Service Expert обеспечивает 3 режима зарядки аккумуляторов: обычные, AGM, Ca. Каждый режим обеспечивает свое напряжение зарядки 14.4В, 14,7В и 16В соответственно.

Наиболее эффективным методом зарядки в настоящее время является заряд постоянным током до достижения напряжения 14.4В (14.7В для AGM и батарей глубокого разряда; 15-16В для определенных кальциевых батарей), а затем выравнивание напряжения на этом уровне и дальнейший дозаряд при снижающемся токе зарядки (так называемая абсорбция — принятие заряда), альтернативным по мнению части производителей, более эффективным способом является замена последней стадии на импульсы тока, вместо удержания напряжения и падения силы тока.

Такие зарядные устройства полностью заряжают аккумулятор.

 

 

Схема зарядки аккумулятора постоянным током

 

Схема зарядки аккумулятора на примере алгоритма зарядных устройств Optimate

 

Как выбрать зарядное устройство?

Проблемы зарядных устройств

Статья. 17.01.2017. Бэттери Сервис. Все права защищены.

Лучшие инструменты
PL-C010P

Зарядное устройство Battery Service Expert, PL-C010P

14.4/14.7/16В, ток 2,5, 6, 10А, десульфатация - импульсы/16В, SLA, GEL, AGM, Ca/Ca

8 350

7 обязательных правил как заряжать AGM аккумуляторы - О шинах

На сегодняшний день по теме – как заряжать AGM аккумуляторы – можно найти немало советов и рекомендаций. Однако в большинстве случаев подобные гайды не содержат важнейших пунктов, касающихся именно этой технологии. Нет ничего о том, из-за чего у многих автолюбителей аккумуляторы этого типа умирают раньше времени. Зато почти везде встречаются советы, мягко говоря, взятые с инструкций по зарядке обычных наливных свинцово-кислотных батарей, которые принципиально не подходят для AGM.

Задача этой статьи – простыми словами рассказать, в первую очередь, про те самые основные особенности технологии, из-за которых заряжать AGM аккумуляторы так же, как обычные – нельзя. И, конечно же, уделено внимание непосредственно правильной зарядке таких АКБ с учетом рассмотренных особенностей.

Несмотря на вышесказанное, не спешите отказываться от покупки аккумулятора, который и стоит вдвое дороже обычного, да еще и заряжать его как-то по-хитрому надо. В целом, можно использовать AGM АКБ, даже не зная всех нюансов и правил, так как они довольно выносливые и не так уж мало способны «терпеть» различного рода издевательства.

Рассмотренные в этой статье правила пригодятся тем, кто хочет, чтобы купленный AGM аккумулятор реально прослужил столько много лет, сколько заявляют производители и продавцы. Даже если последние немного соврали, накинув пару-тройку лет к реальному сроку службы. Все равно – 7 или даже 10 лет для

AGM – это не миф. Это реальность. Ну а если за батареей не смотреть и заряжать как попало, то, естественно, такие сроки окажутся недостижимыми.

Важные особенности AGM АКБ

Чтобы понимать, о чем пойдет речь дальше, никак не обойтись без рассмотрения хотя бы в общих чертах типового устройства AGM аккумуляторов. Только так можно будет без удивления воспринимать некоторые правила зарядки, представленные далее. Поэтому, именно с устройства и начнем.

Довольно многое о том, как устроен AGM аккумулятор, говорит само название технологии. Эти три загадочные буквы являются ничем иным, как аббревиатурой от буржуйских слов Absorbent Glass Mat. В переводе на наш сие означает – абсорбирующий стекловолоконный мат. В аккумуляторах эти самые маты со стекловолоконными нитями пропитаны жидким электролитом и находятся между свинцовыми пластинами. Более того, они находятся с ними в очень плотном контакте, что немаловажно.

Для любителей путать грешное с праведным, а AGM с GEL – подчеркнем, что ничего похожего на гель в рассматриваемых здесь аккумуляторах и в помине нет. Электролит в них такой же жидкий, как и в классических АКБ. Разница только в том, что свинцовые пластины не погружены в него, а просто прилегают к матам, пропитанным им.

Уже исходя только из этого, можно сделать несколько важных выводов, которые пригодятся нам для понимания дальше. Во-первых, электролита в AGM аккумуляторах меньше, чем в обычных наливных. Во-вторых, благодаря именно такой конструкции, свинца упихнуть в стандартный корпус можно больше (отсюда и немного увеличенный вес AGM), а их площадь, соответственно, будет получаться большей.

По итогу выделяем следующие, полезные для нас, особенности AGM технологии:

  • небольшой запас электролита;
  • пониженное внутреннее сопротивление;
  • способность принимать (и отдавать) большие токи;
  • чувствительность к температурному режиму;
  • устойчивость к глубоким разрядам;
  • чувствительность к перезарядам;
  • эффект памяти.

Откуда в список затесалось пониженное внутреннее сопротивление? Это просто. Мы уже выяснили, что площадь пластин благодаря «экономии» места внутри АКБ (за счет уменьшенного объема электролита) – большая, чем у классических батарей. Отсюда следует, что в каждой ячейке большая поверхность свинца контактирует с электролитом. То есть, условное сечение проводника, по которому проходит ток – увеличено. А чем больше сечение проводника, тем его сопротивляемость электрическому току – меньшая.

Способность принимать и отдавать большие токи следует из вышесказанного. Чем меньшим будет сопротивление, тем больший ток сможет проходить при одинаковом напряжении. Только по этой, и не по какой другой причине AGM аккумуляторы способны безвредно заряжаться сравнительно большими токами. Отдача пусковых токов – это так же одна из особенностей данных АКБ, одновременно являющаяся их преимуществом.

В этом месте, наверное, стоит пару слов сказать о токах. Дело в том, что наличие способности отдавать и принимать большие токи вовсе не означает, что это «полезно» для аккумулятора. Какую бы технологию мы не взяли – свинцовую классику, гель, маты из стекловолокна, литий и прочие – эта закономерность работает везде. А именно – чем меньшими токами «насилуется» аккумулятор, тем он служит дольше.

Любой аккумулятор, в том числе и AGM, заряженный умеренными токами, накопит больше энергии, чем тот, который заряжался в форсированном режиме. С разрядом абсолютно такая же история. Чем больший ток разряда, тем быстрее сдувается АКБ. Причем, происходит это не прямо пропорционально, что важно понимать. То есть, если при токе 6А аккумулятор на 60А*ч сможет проработать 10 часов, то при удвоенном токе (12А) он не сможет продержаться 5 часов. Он сдохнет гораздо раньше.

Теперь про температурный режим, так как AGM является весьма чувствительной к этому вопросу технологией. Что касается режимов разряда, то тут каких-то жестких рамок производители не ставят. Аккумуляторы без проблем работают как в условиях значительных отрицательных температур, так и в жару. Естественно, речь идет об адекватных температурных условиях, а не о Заполярье или Экваторе. То есть, для климата нашей страны – вполне себе пригодные АКБ.

Что же касается режима заряда, то здесь имеются довольно жесткие ограничения. Причем, что называется, в обе стороны. Особенно производители обращают наше внимание на то, что AGM АКБ, мягко говоря, не любят перегрева во время приема заряда. Наверное, это одна из причин, почему на многих автомобилях, с завода оснащаемых аккумуляторами данного типа, последние устанавливаются подальше от моторного отсека – под сиденьями в салоне, в багажнике и так далее.

Означает ли это, что в обычную машину, у которой штатное место для батареи находится под капотом, AGM аккумулятор покупать не стоит? Возможно. Но «вредными» для АКБ этого типа считаются температуры, превышающие 40 градусов по Цельсию. При этом важно понимать, что при таких температурах аккумулятор не в один момент выйдет из строя. Он просто прослужит меньше, чем смог бы проработать при идеальной для него температуре. А поскольку под капотом выше указанной отметки температура бывает далеко не всегда – можно брать.

С морозами картина следующая. Если AGM аккумулятор постоит при отрицательной температуре глубоко разряженным, то у него намного больше шансов замерзнуть, чем у обычной наливной АКБ. Это несложно понять, если помнить о том, что электролита в «банках» совсем немного. Кроме того, заряжается на морозе такая АКБ крайне неэффективно. Намного хуже, чем наливная классика. И это тоже надо учитывать перед тем, как заряжать AGM аккумулятор.

Дальше у нас идет устойчивость к глубоким разрядам. Наверняка многие из вас знают страшилки о кальциевых аккумуляторах, которые легко могут износиться почти в ноль всего после пары-тройки глубоких разрядов. Отчасти это так и есть, хотя и не настолько все критично, как об этом говорят. Как бы там ни было, производители уверяют, что с AGM аккумуляторами таких проблем быть не должно. Глубоких разрядов они не боятся, сульфатации пластин подвержены меньше, а потому могут использоваться более, что ли, смело, чем перепугавшие всех кальциевые технологии.

Следующий пункт – чувствительность к перезарядам. Вот на этот момент надо обратить особое внимание перед тем, как заряжать AGM аккумулятор. Как не допустить перезаряда – рассмотрено ниже. Здесь же пойдем от обратного, объяснив в двух словах, что надо сделать, чтобы батарея перезарядилась, и что из-за этого случится. Все просто – надо дать на клеммы АКБ повышенное напряжение. Обычная наливная батарея в таких условиях просто «закипит», а вот у AGM «кипеть» особо нечему. Соответственно, начинается перегрев и потеря электролита (который долить нельзя), а также деградация свинцовых пластин. Необратимая.

Ну и пару слов об эффекте памяти, упомянутом в списке выше. Суть этого эффекта заключается в следующем. Если AGM аккумулятор несколько раз подряд заряжать не до конца, то есть, не до 100%, то наступит момент, когда сделать это будет уже невозможно. А все из-за так называемого эффекта памяти, который, кстати, не выдуман фантастами или троллями в Интернете, а реально упоминаемый многими производителями батарей данного типа.

Очень важно не воспринимать все вышесказанное слишком категорически, и с порога начинать с опаской смотреть на рассматриваемую технологию. Описанные особенности у AGM аккумуляторов есть. Но это всего лишь особенности. Их наличие отнюдь не означает, что эти батареи плохие.

При правильной эксплуатации (которой, собственно говоря, требуют любые АКБ) они реально могут служить долго, надежно и безотказно, сполна окупая потраченные на их приобретение деньги. Если же вам нужен просто аккумулятор, за которым вы не планируете смотреть, то покупать AGM особого смысла нет. Заявленного срока он, скорее всего, не прослужит…

Краткий список правил зарядки AGM АКБ

Если вы внимательно читали представленный выше материал, то многие правила зарядки AGM аккумуляторов у вас уже должны были вырисоваться. Это хорошо. Проще будет понять то, о чем пойдет речь дальше. А дальше идет краткий перечень из 7-ми простых, но очень важных правил, о которых крайне желательно знать (и выполнять тоже), если вы купили, либо же только планируете купить, аккумулятор этого типа.

Вот эти правила:

  1. Замерзший AGM аккумулятор не заряжать.
  2. Подходящее зарядное устройство.
  3. Правильное напряжение заряда.
  4. Правильный зарядный ток.
  5. Температура окружающей среды.
  6. Контроль температуры АКБ.
  7. Полноценный заряд.

Как видите, правила эти не взяты с потолка. Абсолютно все они исходят из тех особенностей технологии AGM, которые мы так детально рассмотрели ранее. К сожалению, многое из этого в материалах на тему – как заряжать AGM аккумуляторы – не упоминается. Также часто попадаются противоречия вроде этого: сразу говорят о том, что АКБ могут заряжаться большим током, а позже мы видим информацию о том, что нельзя превышать силу тока в 10% от емкости…

Дабы полностью развеять все мифы и распутать связанную с AGM АКБ путаницу окончательно – далее предлагается более подробное описание всех правил из нашего списка. Подчеркнем, что все сказанное не взято с потолка. Это официальная, и теперь уже понятная и вам информация, которая, к тому же, успешно доказала свою правдивость на практике.

Замерзший AGM аккумулятор не заряжать

Первое правило зарядки AGM аккумуляторов распространяется только на те случаи, когда батарея по тем или иным причина оказалась глубоко разряженной, и несколько часов постояла при отрицательной температуре окружающей среды. Важным этот момент является потому, что электролит, как и в обычной АКБ, здесь жидкий, а при полном разряде в нем остается только вода. К тому же, надо учитывать, что жидкости в AGM аккумуляторе меньше, чем в обычной наливной. Соответственно, замерзают они быстрее.

Начинать зарядку попавшей в такие неблагоприятные условия батарею от стационарного зарядного устройства – нельзя. Во-первых, никакого заряда она принимать не будет. Во-вторых, есть риск безвозвратно укоротить срок службы АКБ из-за того, что при начавшемся заряде не вся вода в стекловолоконных матах успеет растаять, начав смешиваться с отделяющейся от свинца кислоты.

Поэтому, если такое произошло, аккумулятор просто-таки необходимо сначала снять с автомобиля, и поместить его на несколько часов в теплом помещении. Греть его прямо под капотом при помощи строительного, или позаимствованного у жены фена – тоже не стоит. Прогреть его таким образом полностью вы все-равно не сможете, а вот перегреть то, что находится возле стенок корпуса АКБ – это запросто. Не исключены даже необратимые деформации свинцовых пластин.

Как понять, что принесенный с мороза AGM аккумулятор отогрелся, и готов безопасно заряжаться? Первый признак ожившей батареи – это повысившееся напряжение на клеммах. Соответственно, его желательно измерить сразу, и потом периодически проверять при помощи простого мультиметра. Как показывает практика, даже без какой-либо зарядки пробывший достаточно времени в тепле исправный AGM аккумулятор самостоятельно восстанавливается вплоть до напряжения 11-12В. Начинать же заряжать его вполне можно тогда, когда прибор будет показывать хотя бы 9-10В.

Можно пробовать подключать зарядное устройство и раньше, но спешка в данном случае – это минус от ресурса АКБ.

Подходящее зарядное устройство

Следующий пункт важен потому, что практически все поголовно настаивают на специальных зарядных устройствах именно для AGM аккумуляторов. Вполне резонно, что такие зарядки стоят дороже классических, как и любые другие – «специальные». Однако не торопитесь искать и покупать за баснословные деньги именно такое зарядное устройство, в описании которого написано, что оно для AGM.

На самом деле совсем необязательно приобретать для зарядки AGM аккумулятора какую-либо специально рассчитанную для них модель. Во-первых, это дорого. Во-вторых, написать можно что угодно, а в итоге окажется, что внутри приобретенного приборчика нет ничего из того, что нужно для правильной зарядки AGM. Это доказано на практике. Именно поэтому в этой статье в данном пункте правил и написано – подходящее зарядное устройство, а не специальное.

Осталось только разобраться в том, какое же оно – подходящее зарядное устройство для зарядки AGM АКБ. А для этого достаточно знать то, о чем рассказывалось в разделе про особенности батарей этого типа. И самый главный момент здесь – это напряжение. Напряжение, которое зарядное устройство будет подавать на клеммы аккумулятора во время его зарядки.

Каким оно должно быть? Во-первых, оно должно быть каким-либо способом ограничиваться. Жестко ограничиваться. Во-вторых, напряжение необходимо контролировать, так как мы помним, что AGM имеет пониженное внутреннее сопротивление. А что будет с напряжением, если мы пропустим вполне обычный ток через батарею с пониженным сопротивлением? Правильно. Полезет вверх напряжение. Но только тогда, когда оно никак не контролируется, и ничем не ограничивается.

Вот и вся тайна «специальных» зарядных устройств для AGM аккумуляторов. Как правило, они автоматические, и в них реализована схема стабилизации и ограничения зарядного напряжения. Однако зарядным устройством, у которого присутствует ручная регулировка напряжения – тоже вполне безопасно можно зарядить AGM аккумулятор.

Естественно, использовать дешевые зарядные устройства без каких-либо регулировок и предустановок никто вам в здравом уме не посоветует. Как правило, такие зарядки, если позволяет мощность, «жарят» аккумуляторы каким-попало напряжением, которое нередко достигает и 16В, и даже были случаи, когда вольтметр, подключенный отдельно – показывал невменяемые 18-19В. Такое никуда не годится даже для самых обычных аккумуляторов. А о зарядке AGM АКБ с такими жесткими превышениями – вообще не может быть и речи. Для них это быстрая смерть.

Какой итог? Для зарядки AGM аккумулятора вовсе необязательно кровь из носу покупать «специальное» зарядное устройство. Обычные модели из среднего ценового диапазона, «умеющие» стабилизировать и ограничивать на установленных отметках напряжение – подойдут более чем. Вполне справятся с этой задачей даже самодельные зарядники, но при условии, что в них предусмотрена все та же схема стабилизации и регулировки напряжения заряда.

Собрать, кстати, соответствующее этим условиям зарядное устройство своими руками – можно буквально за 10 долларов (это если нет ничего в загашнике). А сколько стоят ваши «специальные» зарядные устройства для AGM? 50 долларов? 100? И это еще далеко не предел, к сожалению…

Правильное напряжение заряда

Теперь от общей информации плавно переходим к более конкретным цифрам. На каких именно отметках должно ограничиваться и стабилизироваться напряжение при зарядке батарей этого типа? Если копнуть поглубже, то можно узнать, что это самое безопасное напряжение из-за особенностей устройства AGM сильно зависит от температуры окружающей среды. Чем она выше – тем напряжение должно быть меньшим.

Если условия для зарядки аккумулятора, сделанного по данной технологии, идеальные – оптимальное напряжение заряда вполне стандартное. А именно в пределах 14,4-14,5В. Идеальными температурными условиями считается температура в районе 20-25 градусов по Цельсию. О неидеальной температуре поговорим позже.

Сейчас же рассмотрим быстренько, что может случиться, если напряжение заряда AGM аккумулятора будет большим или меньшим. Если оно будет меньшим, чем положено, то батарея попросту не будет заряжаться до конца. На этот момент, кстати, очень желательно обратить внимание и в самом автомобиле. Перед установкой AGM АКБ на вашу машину убедитесь, что во время работы двигателя на разных оборотах напряжение на клеммах не заниженное. Если это так – обратитесь к специалисту. Возможно, исправить ситуацию получится банальной заменой недорогого реле-регулятора напряжения или щеток генератора.

Гораздо хуже, если напряжение заряда AGM АКБ будет превышать норму. В таких условиях аккумулятор будет перегреваться, это раз. Также из-за замкнутости конструкции его может необратимо раздуть, и это два. Ну а три, это, пожалуй, деградация элементов аккумулятора, за которой неминуемо последует потеря емкости и снижение пусковых токов. Вплоть до полного выхода батареи из строя. Так делать нельзя.

Посему, также очень важно при эксплуатации аккумулятора данного типа проверять периодически напряжение, которое выдает генератор совместно с реле-регулятором. Если оно превышает 14,4-14,5В – долго AGM не прослужит. Необходимо либо понизить напряжение бортовой сети одним из нескольких известных способов, либо купить менее восприимчивый к повышенному напряжению аккумулятор. Например, тот же кальциевый. А от AGM – откажитесь.

Правильный зарядный ток

Каким током можно заряжать AGM аккумулятор? Мы уже знаем из вышесказанного, что батареи этого типа благодаря особенностям конструкции способны принимать повышенные токи заряда. Насколько повышенные – обычно указывает производитель конкретной линейки АКБ. Как правило, хорошие модели AGM аккумуляторов без особых проблем могут принимать зарядные токи, превышающие 15-20% от номинальной емкости. То есть, если на АКБ этого типа написано, что она имеет емкость 60А*ч, то ее можно заряжать токами 10-15А.

Подчеркнем, что это сильно примерные значения. Современные батареи могут без проблем брать и гораздо больший ток. Именно по этой причине они являются лучшим вариантом для машин, в которых реализована система «старт-стоп». Аккумулятор AGM в данном случае хорош тем, что независимо от частых потерь энергии на работу стартера способен быстренько отданную энергию восстанавливать от генератора.

В обычных же автомобилях, не оснащенных системами типа «старт-стоп», злоупотреблять способностью воспринимать большие зарядные токи нет никакой необходимости. Если есть время, заряжайте ваши AGM небольшими токами, то есть характерными для обычных АКБ. Так и заряд будет более «плотным», и ресурс батареи увеличится.

Естественно, если вы спешите куда-то, а аккумулятор оказался севшим, то в таких случаях, конечно, не грех воспользоваться способностью AGM принимать большие токи и быстро заряжаться. Главное – уточните, какой предел по току допускает производитель конкретной модели АКБ. Это важно. Универсальных цифр для всех случаев тут не бывает.

Кстати, если вы убедились в том, что часто нет никакой необходимости «насиловать» AGM аккумулятор большими токами, вы и на зарядном устройстве сможете нехило так сэкономить. Ведь чтобы иметь возможность заряжать АКБ токами 10-20А, придется рассматривать зарядники, которые в три-четыре раза дороже обычных, выдающих вполне достаточные 5-7А.

Температура окружающей среды

Мы уже выяснили, что идеальные температурные условия для зарядки AGM аккумуляторов – как и для любых других батарей – 20-25 градусов по Цельсию. Именно для такой температуры (плюс минус пара градусов) оптимальным является напряжение 14,4В. Но что же делать, если вы заряжаете AGM аккумулятор не в жилом доме, а в неотапливаемом гараже или вообще на улице зимой?

Принцип здесь очень простой и понятный. Чем выше температура окружающей среды, тем напряжение заряда должно быть меньшим. Так, например, если АКБ заряжается при температуре воздуха около 40 градусов по Цельсию, до 100% он зарядится уже при напряжении 13,8-13,9В. Если при такой жаре дать ему больше – он начнет перезаряжаться со всеми вытекающими и описанными выше последствиями.

Если же температура ниже идеальной – напряжение надо повышать. Так, при близкой к нулю градусов температуре AGM аккумулятор «не будет против» напряжения до 15В. Ну а на морозе эти аккумуляторы, как мы уже выяснили, заряжаются крайне плохо. И абсолютно все производители не рекомендуют делать это при таких условиях.

Если вы с недоверием относитесь к вышесказанному или чего-то не поняли, то есть, в вашем понимании 15В для AGM аккумулятора – это верная смерть при любой температуре – придерживайтесь среднего стандартного значения – 14,4В. Не ошибетесь.

Контроль температуры АКБ

Очень распространенной является страшилка, что во время зарядки AGM аккумуляторы дико греются. Гораздо сильнее, чем обычные, наливные. Если знать устройство батарей этого типа, то этот эффект довольно несложно объяснить, понять и избежать. Так вот. Греться они, действительно, могут довольно значительно. А все потому, что электролита, который поглощает в обычных АКБ очень много тепла, мало. Сюда еще стоит добавить то, что площадь пластин, генерирующих это самое тепло, у AGM АКБ – большая.

Однако, несмотря на все эти особенности, дикий перегрев таких аккумуляторов – это результат явно неправильной зарядки. Происходит такое тогда, когда из-за незнания, несовершенства конструкции зарядного устройства или по другим причинам – превышается нормальное зарядное напряжение. И это единственная причина.

Так что, если во время зарядки AGM аккумулятора вы обнаружили, что его корпус очень разогрелся – прекратите процесс, а после остывания батареи подключите ее обратно к зарядке и убедитесь, что на ее клеммах присутствует не слишком высокое напряжение. При всем при этом, небольшой нагрев аккумулятора – допускается всеми производителями. Небольшим они сами называют такой нагрев, при котором руку на корпусе АКБ можно держать без болевых ощущений.

Полноценный заряд

Последнее, чего никак нельзя пропускать в материале про то, как заряжать AGM аккумуляторы – это про полноценность заряда. Речь здесь идет об упомянутом ранее эффекте памяти, которым действительно грешат батареи данного типа. Так вот, чтобы исключить его проявление, достаточно просто стараться заряжать свой аккумулятор всегда до конца, то есть, до 100%.

Если этого часто не делать, либо же из-за пониженного напряжения в бортовой сети этого систематически не делает генератор, фактическая емкость аккумулятора будет безвозвратно теряться.

Как понять, что вы зарядили AGM аккумулятор до 100%? Если вы потратились на хорошее автоматическое зарядное устройство, то ничего понимать не придется – оно просто отключится, когда все будет готово. Если же зарядное с ручным управлением – ориентироваться нужно на зарядный ток. Когда при указанном выше нормальном напряжении заряда он перестанет уменьшаться, нужно выждать около часа (для обычных батарей до двух часов), после чего можно смело прекращать заряд.

Краткие итоги

В целом, ничего такого особенного и, тем более, страшного в том, как заряжать AGM аккумуляторы – нет. Сами видите, как все элементарно просто и понятно. Всего несколько правил, главным среди которых является строгий контроль напряжения заряда, и ваш аккумулятор без проблем получит все шансы отслужить и 5, и 7, и даже 10 лет.

Схожий материал

НАБОР ДЛЯ БЫСТРОГО РЕМОНТА БЕСКАМЕРНЫХ ШИН: особенности выбора и применения

7 мифов о хранении автомобильных шин

История шин Sumitomo / Сумитомо

История шин Continental / Континенталь

Мотоциклы Индиан. История одной легенды.

Как исправить провисшую дверь на нерегулируемых петлях

Можно ли поставить аккумулятор большей емкости на автомобиль?

5 способов как узнать расход топлива на 100 км

Алгоритм проверки утечки тока в автомобиле

5 народных средств для чернения резины в домашних условиях

Вольтметр для автомобиля: как подключить и правильно использовать

Стартер берет на себя: симптомы и причины

Пусковой ток стартера: как измерить и зачем это нужно?

7 возможных причин почему ГРЕЕТСЯ КЛЕММА АККУМУЛЯТОРА на автомобиле

5 вариантов КУДА ДЕВАТЬ Б/У АККУМУЛЯТОР от автомобиля

7 возможных причин хронического НЕДОЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА

7 способов повысить НАПРЯЖЕНИЕ БОРТОВОЙ СЕТИ

ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРА обычным зарядным устройством

Как определить реальную ЕМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА

Простая проверка системы охлаждения двигателя без разборки

5 способов как проверить термостат системы охлаждения автомобиля

33 совета на что смотреть при покупке автомобиля

7 народных средств для эффективного удаления битумных пятен с автомобиля

Простейшая противоугонка своими руками (две схемы)

Как фотографировать машину для продажи

Как ездить в гололед на машине и не попасть в ДТП

10 проверенных советов как продлить срок службы аккумулятора автомобиля

Как восстановить аккумулятор автомобиля или добить его окончательно

Как выбрать аккумулятор для автомобиля - вредные советы и заблуждения

Как заряжать гелевый аккумулятор - ответы на 5 важных вопросов

7 обязательных правил как заряжать AGM аккумуляторы

20 причин биения и вибрации руля - методика поиска неисправности

Десульфатация автомобильного аккумулятора

Как подключить вольтметр в машине и правильно им пользоваться

азбука импульсного заряда / Хабр

Тема импульсного заряда свинцовых аккумуляторов (СА) и состоящих из них кислотных батарей (АКБ) в последние годы набирает актуальность. В продаже появляются инновационные зарядные устройства, публикуются статьи, на специализированных форумах идёт активная исследовательская работа с жаркими спорами на сотни страниц.

О чём спорим?


Важнейшими эксплуатационными характеристиками АКБ являются ёмкость, токоотдача, срок службы, надёжность. Новые методы заряда и реализующие их устройства призваны служить цели повышения этих характеристик. В чём суть таких методов, и почему они актуализируются именно сейчас, мы и рассмотрим.

В чём сложность?


СА — сложная физико-химическая система, в которой происходят, как минимум, десятки известных процессов, испытывающих взаимовлияние и влияние внешних факторов, прежде всего, электрического воздействия и температуры. Особую сложность добавляет то, что кинетика, то есть динамика скорости развития и распространения, у процессов разная.

На протяжении десятилетий исследователи изучали эти процессы и вырабатывали способы взаимодействия с ними, при помощи имевшегося в их распоряжении оборудования. Фиксировались осциллограммы, графики самописцев, таблицы результатов измерений, разрабатывались и испытывались экспериментальные установки, и вывод чаще всего был один: СА — предмет сложный для понимания и эксплуатации, многие теоретические и практические вопросы остаются открытыми.

Почему этого не придумали раньше?


Но техника и техническая культура не стоят на месте. Появились и стали доступными электронные вычислительные машины (ЭВМ), причём в виде не только персональных компьютеров, но и компактных, недорогих, экономичных микроконтроллеров (МК), представляющих собой микроЭВМ с развитой периферией, выполненную на одном кристалле кремния размером меньше тетрадной клетки, и при этом способную выполнять миллионы операций в секунду. Аналоговая микроэлектроника также не отставала в развитии, предоставив всем желающим компоненты с невиданными ранее характеристиками точности, стабильности, диапазона применений.

Итак, сегодня самое время вернуться к старому доброму изобретению Гастона Планте, вот уже много десятилетий несущему верную службу во множестве отраслей бытовой и профессиональной жизни, — свинцовому аккумулятору, — на предмет поиска более адекватных методов его эксплуатации с их реализацией на современной элементной базе.

Теория двойной сульфатации


Аккумулятор, он же вторичный химический источник тока (ХИТ), осуществляет накопление электрической энергии путём обратимого преобразования химического состава электродов (пластин), для дальнейшего полезного использования. В наипростейшем грубом приближении, называемом теорией двойной сульфатации, процессы заряда и разряда СА могут быть выражены следующей формулой.

PbO2 + Pb + 2H2SO4 = PbSO4 + PbSO4 + H2O

Реакция разряда происходит слева направо, заряда — справа налево. Активная масса (АМ) заряженной плюсовой (положительной) пластины, — ПАМ, — образована оксидом свинца, минусовой (отрицательной), — ОАМ, — губчатым свинцом. Как видим, и ПАМ, и ОАМ при разряде преобразуются в сульфат свинца, при образовании которого расходуется серная кислота и образуется вода.

Концентрация серной кислоты, а соответственно, плотность электролита, снижается при разряде и повышается при заряде. Это азбука свинцовых аккумуляторов. Но далее мы увидим, что одних букв азбуки недостаточно, их ещё надо связать в слова, предложения и текст, годный в качестве руководства к действию.

Упрощённые химические формулы носят статистический характер и не учитывают множества последовательных и параллельных переходных процессов, а также модификаций участвующих в них веществ, потому должны рассматриваться лишь как вводные данные, и ни в коем случае не как исчерпывающие и закрывающие вопрос ответы.

Структуры и функции


В отличие от школьного экзамена и конкурса эрудитов, на практике необходимы действующие и доступные к повторению способы (функции) и структуры (устройства) для их реализации. Это означает необходимость определиться, (и корректировать по ходу развития темы), с приоритетами: что, в данном приложении, мы учитываем прежде всего, а чем, опять же в данном приложении, можно пренебречь. Иначе получится презентация либо энциклопедия, но никак не прикладная, реализующая функцию структура. Презентации и энциклопедии тоже нужны, но это структуры для других функций.

Эта страшная сульфатация


Из рассмотрения самой упрощённой, азбучной формулы, мы уже видим, что сульфатация, да ещё и двойная, — отнюдь не побочный эффект, а самая основа процесса разряда СА, будь то саморазряд или полезный разряд, ради которого АКБ и строится. Каким образом сульфатация становится патологической и губит аккумулятор, и как этого избежать, наш текущий вопрос.

Поляризующее воздействие и зарядный ток


Сульфат свинца — труднорастворимый диэлектрик. Для его растворения, точнее, преобразования в активную массу пластин, необходимо приложить поляризующее воздействие, то есть разность потенциалов, она же электрическое напряжение, а также затратить электрический заряд для его усвоения в химической форме, т.е. пропустить зарядный ток в течение какого-то времени. Таким образом, электрическая энергия будет запасена в химической форме, и совершится заряд СА.

Упрощённо, напряжение (вольты), помноженное на ток (амперы), даёт мощность (вольт*амперы, ватты), ток на время — заряд (кулоны или ампер*часы, по 3600 кулон каждый), мощность на время или заряд на напряжение — энергию (джоули или ватт*часы, также равные 3.6 килоджоуля, т.к. в часе 60 минут по 60 секунд).

Что такое зарядное устройство


Поляризующее воздействие и зарядный ток образуют зарядное воздействие на АКБ, функция которого осуществляется структурой, называемой зарядным устройством (ЗУ), или встраиваемым контроллером заряда, или эксплуатационным контроллером (драйвером).
Казалось бы, чего проще: приложить напряжение и создать ток. Такое любой источник питания может. Но мы воздействуем на СА — сложную структуру, и для поддержания её полезных функций должны взаимодействовать адекватно, с обратной связью. Иначе воздействие будет разрушать структуру, а её функции деградировать, и это будет нехорошо.

Проводимость-Структура-Прочность


Ёмкость, токоотдача, срок службы, надёжность, с которых мы начинали нашу беседу, являются функциями АКБ. Выполнять функции призвана структура. Для токотдачи нужны высокая проводимость активной массы и токоведущих частей конструкции, причём эта проводимость должна быть сбалансирована для равномерного распределения токов и мощностей, а также контакт АМ с электролитом, позволяющий отдавать максимум полезной ёмкости при заданном токе. Потому активной массе необходима развитая поверхность, достигаемая разными конструкциями электродов. Конечно же, эта развитая структура должна быть механически прочной и долговечной при эксплуатации, то есть, приёме, хранении и отдаче аккумулятором энергии.

Формовка


Формовкой называется процесс и результат (состояние) подготовки электродов к приёму зарядного и отдаче разрядного тока, соответственно с накоплением и возвращением полезной энергии. Так как накопление и отдача энергии связаны с физико-химическими превращениями активной массы, напрашивается очевидный вывод, что формовка вторичного ХИТ, в отличие от первичного, происходит не единовременно при его производстве и вводе в эксплуатацию, а при каждом заряде.

Сульфаты свинца


Как уже упрощённо говорилось, сульфат свинца — диэлектрик, то есть, имеет высокое удельное сопротивление и низкую электропроводность. При саморазряде и полезном разряде он образуется на поверхности активной массы, изолируя её участки и электрически, и механически, препятствуя доступу к ней электролита. Таким образом он вредит упомянутым критериям проводимости и структуры СА, снижая и полезную ёмкость (энергию), и способность принимать и отдавать ток (мощность).

Найти общий язык с заклятым другом АКБ сульфатом представляется возможность двумя известными способами. Во-первых, снять его с активной массы возможно путём перенапряжения, или даже электрического пробоя. Последним занимаются энтузиасты экстремальной десульфатации, и эта тема, как и сомнительные, по мнению многих коллег, способы грубого разрушения сульфатной корки сверхтоками, а также химической промывки, выходят за рамки нашей беседы.

Напряжение зарядного воздействия: выше — лучше?


Пока просто отметим, что развивать повышенное напряжение между пластинами СА при заряде (обслуживании) весьма полезно для разрушения сульфата, причём при этом, (если избежать нежелательных побочных эффектов, о них ниже), он не выпадает в осадок (шлам), но возвращает свой, грубо говоря, сульфат-ион в серную кислоту электролита, а свинец, в виде металла или оксида, пластинам, то есть, совершается полезный заряд.

Зарядный ток: больше — лучше??


Во-вторых, оксиды свинца на положительной пластине могут образовываться при заряде АКБ в разных модификациях, из которых известны и важны для нас две, называемые альфа и бета. Альфа-оксид имеет меньшую удельную поверхность, а также изоморфную с сульфатом кристаллическую решётку, что при разряде ведёт к образованию плотного слоя сульфата. Всё это минусы для структуры и проводимости, по сравнению с бета-оксидом. Правда, альфа-модификация механически более прочна, но практика показывает это несущественным.

Итак, желательно заряжать СА таким образом, чтобы способствовать преимущественному формированию бета-оксида свинца, с более развитой поверхностью и отсутствием склонности обрастать плотным слоем сульфата. А способствует этому более высокая плотность зарядного тока.

Отметим: зарядные устройства, значительно снижающие ток к концу заряда, (а таковых большинство), и тем более «подзарядники», компенсирующие саморазряд малым током, формируют альфа-оксид, снижая эксплуатационные характеристики батареи.

Электролит и электролиз


Но мы пока начали разбираться только с пластинами, упомянув о важнейшей составляющей СА, — электролите, — лишь вскользь. Электролит свинцового аккумулятора представляет собой раствор серной кислоты в дистиллированной воде, причём и кислота, и вода, как мы видели в уравнении двойной сульфатации, расходуются и образуются при заряде и разряде. Согласитесь, эта простая уравновешенная система вызывает восхищение. Но только пока она уравновешена.

Если разность потенциалов между пластинами достигнет так называемого водородного перенапряжения, в банке, т.е. ячейке АКБ, начнётся процесс электролиза воды, её разложения на кислород и водород. Этот нехитрый и почти экологически чистый процесс для СА, мягко говоря, вреден крайне и многогранно. Рассмотрим, почему.

Во-первых, это потеря воды, которую в обслуживаемые наливные аккумуляторы приходится доливать, а в так называемые необслуживаемые (maintenance free, MF), особенно гелевые (с загущённым электролитом) и AGM (с абсорбирующими сепараторами из стекловолокна) это сделать несколько проблематично.

Разработчики СА прилагают немало усилий для рекомбинации кислорода и водорода обратно в воду и её возвращения в электролит. Эта функция возложена на структуры в виде клапанов в герметичных, точнее, герметизированных клапанами VRLA, загущение электролита силикагелем в GEL батареях, впитывающие стекломаты AGM, а также специальные пробки-рекуператоры, характерные для стационарных решений. Способность возвращать воду у всех этих решений, кроме, пожалуй, громоздких и недешёвых спецпробок, сильно ограничена, и избыточное давление газов, если оно образовалось, просто стравливается в атмосферу.

Во-вторых, что это за газы? Кислород, в присутствии серной кислоты агрессивно и с выделением теплоты разъедающий свинец, причём не только отрицательных пластин, но и несущих и токоведущих элементов конструкции, и водород, экологичный, но в смеси с кислородом воздуха крайне пожаровзрывоопасный. А при потере воды, к пластинам открывается доступ ещё и атмосферного кислорода.

Если газовыделение из АКБ идёт полным ходом, («кипение» электролита), экологичным данный процесс уже не назвать, так как происходит разбрызгивание и распыление капель серной кислоты, да не чистой, а с пылинками шлама, содержащими, как легко догадаться, соединения свинца, сурьмы и других материалов, употребляемых в качестве присадок при производстве СА.

Как деды аккумуляторы кипятили


«Кипение» перемешивает электролит и разрушает, в частности, слой сульфата на поверхности электродов. Потому в старые дикие времена оно было нормой эксплуатации АКБ. Изношенный верхний слой активной массы отрывался пузырьками газов и оседал в шлам, для которого внизу банок было предусмотрено место, обнажались для работы свежие слои.

Критерии долговечности, экономичности и экологичности при этом страдали, зато аккумуляторы отрабатывали нормированные для них по тем временам характеристики, будучи заряжаемыми и обслуживаемыми простыми средствами. Трансформатор с диодами, хорошо, если есть амперметр и реостат или переключатель обмоток, ареометр с грушей, трубка-уровнемер, воронка да две бутыли, с раствором кислоты и дистиллированной водой, — вот и весь дедовский инструментарий. Вольтметр, нагрузочная вилка — уже роскошь. А в аккумуляторных мастерских батареи разбирали, из исправных пластин сваривали блоки, и собирали вновь.

Плотность электролита: чем выше, тем лучше???


Раз уж упомянули ареометр, или денсиметр, (один или несколько калиброванных поплавков, простейший из них — индикаторный глазок в некоторых АКБ), самое время поговорить о плотности электролита, состоящего, не забываем, из аккумуляторной кислоты и воды. Серная кислота тяжелее воды, потому плотность их смеси тем выше, чем больше её концентрация.

Согласно уже знакомому нам упрощённому уравнению Гладстона и Трайба, по концентрации кислоты, т.е. плотности электролита, можно судить о степени заряженности аккумулятора. Но это не исчерпывающий критерий, ведь потери и доливки воды и кислоты точно так же влияют на плотность, как и процессы заряда-разряда.

Существует формула, связывающая напряжение разомкнутой цепи (НРЦ), оно же электродвижущая сила (ЭДС) без нагрузки, с соотношением количества кислоты и воды в электролите, а также температурой. Формула эта тоже упрощённая, так как не учитывает других свойств СА, части которых мы коснёмся ниже. И приводить её здесь не будем, она есть в книгах, а нашу беседу только перегрузит.

Чем выше концентрация кислоты, а следовательно, ЭДС, тем большую полезную работу способен произвести каждый кулон и ватт-час, отдаваемый батареей, то есть, растёт энергоёмкость. Также, избыток кислоты в электролите повышает его стойкость к замерзанию, потому в автомобилях на зиму принято устанавливать повышенные плотность электролита и напряжение заряда.

При понижении температуры полезная ёмкость АКБ снижается, при повышении — растёт. Это учитывается при зимних пусках двигателя и серьёзно ограничивает эксплуатацию транспортных средств со свинцовыми тяговыми батареями в холодное время года, ведь в автомобиле с ДВС, как только он заведён, начинает работать генератор, компенсируя разряд, а тяговой АКБ придётся отдавать ток на протяжении всего пути.

Тяговый и буферный режимы


Коль заговорили, продолжим. Режимы работы АКБ подразделяются на тяговый, или циклический (cycle use), когда происходит разряд значительной части ёмкости средним (относительно последней) по величине током, после чего следует заряд, и буферный (standby), когда разряды относительно редки, (резервные батареи бесперебойного питания), и производится тем или иным образом компенсация саморазряда.

К буферному можно отнести и стартерный режим, когда за кратковременным неглубоким разрядом высоким током следует заряд в течение всей поездки автомобиля или мотоцикла. Близок к стартерному режим 15-минутного разряда резервных аккумуляторов компактных источников бесперебойного питания, служащих для безопасного завершения работы с сохранением данных, в отличие от тягового режима АКБ в мощных фонарях и ИБП для поддержания автоматики, связи, медицинского оборудования и др. в течение нескольких часов.

Характерный отличительный признак АКБ, специально предназначенных для 15-минутного разряда, — обозначение мощности в ваттах, отдаваемой одной банкой в этом режиме, маркировкой на корпусе и даже в артикуле батареи. Например, HR12-34W означает, что маленькая батарея «7-амперного» форм-фактора способна отдавать 6*34 = 204 ватта в течение четверти часа! На первый взгляд, это «всего-навсего» 4,25 ампер*часа, но знающих разрядные кривые СА и их природу такая характеристика порадует основательно, и весьма.

Накопители энергии в ветряной, и особенно солнечной энергетике, работают в тяговом, циклическом режиме. Когда энергия поступает, надо её по максимуму усвоить, чтобы затем отдавать, пока солнечные батареи и ветрогенераторы не дают ток. Габариты и масса стационарных накопителей, в отличие от транспортных, не критичны, потому стараются обеспечить по возможности избыточную их ёмкость и неглубокие циклы. Ведь чем глубже разряд, тем выше износ АКБ.

Вред перезаряда и повышенной концентрации кислоты


Если при повышенных температуре, ЭДС и концентрации кислоты аккумулятор выдаёт больше энергии и мощности, почему же его берегут, (должны, по крайней мере), от перегрева, и при наступлении тепла вручную или автоматически корректируют напряжение генератора и плотность электролита вниз?

Дело в том, что повышенная химическая активность кислоты в избыточной концентрации действует на активную массу, несущие и токоведущие части СА разрушительно. Способствует этому и высокая температура. Повышаются саморазряд, сульфатация, коррозия, могущие происходить с выделением тепла и газов.

Тот же самый эффект случается при избыточных напряжении, токе, мощности, энергии зарядного воздействия. Все те лишние кулоны, киловатт-часы и рубли на оплату последних, что не усваиваются активной массой, идут на электролиз воды, нагрев и разрушение батареи, причём в любом случае, хотя и с разной скоростью.

Маленький ток «подзарядника» будет подтачивать вашу АКБ исподтишка, вы даже не заметите нагрева и газовыделения, настолько слабого, что с ним, возможно, справится штатная рекомбинация. Но формовка активной массы из свинца тоководов и несущих конструкций происходить будет. И в результате, — нет, полезная ёмкость не возрастёт, зато рассыпется внутренняя структура.

Снимали когда-нибудь крышки и колпачки клапанов с отказавшей АКБ компьютерного ИБП? Видели, во что превратились токоведущие шины? Это оно самое.

Немного техники безопасности


Серная кислота едкая, водород взрывоопасен. Это надо иметь в виду при эксплуатации СА. Но самую большую опасность представляет активная масса, как «настоящая», так и «паразитная», наработанная коррозией держателей и тоководов. АМ обладает развитой поверхностью и по праву зовётся активной. Даже небольшая её крупица является системным ядом и нейротоксином, способным вызывать увечья (свинцовые параличи), потому категорически запрещается прикасаться к внутренностям АКБ голыми руками, допускать попадания на кожу, слизистые оболочки, внутрь. При попадании немедленно смыть большим количеством воды.

Теперь знаем об аккумуляторах всё?


Итак, слишком низкие и слишком высокие напряжения, токи, концентрации электролита, температуры для АКБ вредны. Это значит, что для циклического, буферного, стартерного и т.д. режимов работы можно определить оптимальные напряжения, токи, формализованные законы термокомпенсации, реализовать их в зарядном устройстве, реле-регуляторе, контроллере заряда, и мы тем самым повысим ёмкость, токотдачу, срок службы?

Да, значит. Но опять упрощённо. Данные о термокомпенсированных параметрах заряда производители размещают в справочных листках и на корпусах АКБ. Их соблюдение в эксплуатационных контроллерах значительно улучшает практику применения СА, но не является идеалом. Можно, и нужно совершенствоваться дальше.

Взглянем на целостную картину


Подытожим изученное. СА представляет собой два блока пластин с активной массой, имеющей развитую поверхность. Пластины окружены электролитом, — водным раствором серной кислоты, — путём погружения в жидкий раствор, разделения пропитанных последним сепараторами из стекловолокна, или помещения в желеобразный, загущённый силикагелем электролит.

Заряженная ПАМ образована оксидом свинца, ОАМ — свинцом. При разряде та и другая превращаются в диэлектрический и труднорастворимый сульфат свинца с затратой серной кислоты и образованием воды, при заряде — наоборот, с затратой воды и образованием кислоты. Свинец электродов, его оксид и сульфат не переходят в раствор, (по упрощённой теории; на самом деле образуют ионы, которые должны тут же осаждаться в АМ), зато из раствора берутся, и возвращаются ему ионы, а именно гидросульфат-ион и протон (ядро атома водорода).

И вот здесь начинается самое интересное. Ионы для токообразующих реакций должны поступать из электролита в активную массу, активность которой, как помним, обеспечивается структурой с развитой поверхностью, т.е. губкой. AGM-сепаратор — ещё одна впитывающая губка, служащая многим целям, в частности, повышению рекомбинации воды, а гель — вязкая субстанция, перемещения вещества в которой затруднены.

Итак, мы имеем смачивание и капиллярный эффект, как минимум, в двух губках АМ, к которому может добавляться влияние сепаратора и геля. В результате, движения вещества в банке аккумулятора замедлены, и для осуществления заряда и разряда, особенно глубинных слоёв АМ, требуется время, причём разное, зависящее от текущего состояния активной массы и электролита.

И это состояние отнюдь не исчерпывается НРЦ, плотностью и температурой! При работе СА электролит расслаивается, различные ионы движутся в электрическом поле с разной скоростью (электроосмос), встречают преграды структуры, а серная кислота ещё и тяжелее воды, за счёт чего стремится под действием силы тяжести опуститься вниз, вытеснив воду вверх!!! В случае геля и AGM этому мешает структура, а вот наливные АКБ страдают гравитационным градиентом плотности электролита в полной мере.

Где в розетке плюс и минус?


Итак, существует ли такое значение тока или напряжения, которое, будучи рассчитанным исходя из НРЦ, плотности электролита, (плотности где?! она неравномерна!), температуры, и приложенным к клеммам СА, обеспечит полный заряд, компенсацию саморазряда и десульфатацию, при этом избежав и медленно убийственного сульфатирующего недозаряда, и электролиза воды, и коррозии структуры?!

Нет, НРЦ, (хоть даже с таблицей замеров ЭДС под разными нагрузками), температура, (которая тоже очень даже бывает неравномерной в массивной неоднородной АКБ), и плотность электролита, хоть «средняя по больнице», хоть измеренная сверху банки или у дна, или обе разом, в статической совокупности не дают исчерпывающих данных о кинетике, динамике химических реакций в банке СА и всей батарее.

Они пригодятся для оценки состояния аккумулятора и принятия решения о его дальнейшем обслуживании, но оптимальных значений тока и напряжения, чтобы выставить на регуляторах зарядного устройства, не дадут. Потому что эти значения меняются в ходе взаимодействующих процессов, происходящих с разными скоростями!

Зато динамика изменения тока и напряжения может рассказать о ходе токообразующих реакций всё. Точнее, всё нужное для управления зарядным током и поляризующим воздействием. Если, конечно, уметь обрабатывать эти данные в реальном времени, (то есть, с нормированными задержками). Для этого и понадобится микроэлектроника, и скорее всего, даже вычислительная машина. К счастью, она бывает, как помним, размером с тетрадную клетку.

Вопрос о том, какое именно электрическое воздействие является потребностью АКБ в данный момент, сродни вопросу, где плюс и минус в розетке. Человек на него ответить не может: пока будет говорить, плюс и минус сменят друг друга 50 раз в секунду. Но для электронного прибора такое быстродействие пара пустяков. И мы можем точно определить фазы напряжения и тока, с нужной привязкой ко времени. Конечно, в СА мы увидим нечто посложней синусоид, сдвинутых друг относительно друга. И увидим уже скоро.

Повторенье — мать ученья. Это упрощёная формулировка третьего закона диалектики, частичного возврата к старому на новом уровне, и мы ею снова воспользуемся.

Имеем две губки активных масс, между которых жидкость, гель или ещё одна губка. Нам нужно, чтобы необходимые ионы для токообразующих реакций достигли каждого слоя губок, причём эти слои частично закупорены сульфатами, требующими перенапряжения для диссоциации, и без этого перенапряжения мы потеряем и ёмкость, и токоотдачу, и долговечность, вследствие хронического недозаряда, ведущего к прогрессирующей сульфатации.

Однако перенапряжение чревато перезарядом с электролизом и коррозией. Как общепринятый в седой древности дозаряд «кипячением» с терморазгоном и полезным, но слишком дорогой ценой, перемешиванием электролита, так и сменившее его снижение тока в конце заряда, смягчающее, но не исключающее вредные побочные явления, и вдобавок ведущее к замазыванию ПАМ орторомбическим оксидом свинца, нельзя считать решениями, адекватными в полной мере.

Чем заряжается аккумулятор?


И наконец, после первого знакомства с химией и физикой СА, настаёт время посмотреть на его электрические характеристики, а именно, отклик ХИТ на зарядное воздействие. Только сначала повторим характеристики самого этого воздействия: напряжение, ток, время, заряд, мощность, энергия.

Так как ХИТ имеет электродвижущую силу, то есть создаёт (сам устанавливает) разность потенциалов, естественно предположить, что зарядное воздействие осуществляется током. Действительно, при приложении тока от зарядного источника к клеммам СА, напряжение на последнем начинает расти, (предполагаем, что источник способен развить нужную ЭДС, на то он и зарядный), что и является критерием оценки хода заряда.

В начале пропускания тока, разность потенциалов клемм резко подскакивает на величину падения этого тока на внутреннем сопротивлении СА или батареи. По высоте получающейся ступеньки, зная силу тока, можно вычислить внутреннее сопротивление, что очевидно, и используется в экспресс-тестах. На этом «просто вольтамперная характеристика» заканчивается, и начинается сложный процесс изменения напряжения во времени. Силу тока будем считать постоянной, стабилизированной средствами источника.

Дальше на ленте самописца, экране осциллографа с медленной развёрткой или диаграмме с логгера мы увидим суперпозицию (наложение) нескольких откликов на зарядное воздействие, главных из которых два. Очень медленная экспонента собственно полезного заряда АМ, состоящая из суперпозиции разных слоёв, и ещё одна экспонента, гораздо более быстрая, напоминающая заряд конденсатора.

Два подхода к двойному слою


Это и есть конденсатор, точнее, ионистор, иногда называемый паразитным, а чаще ёмкостью двойного электрического слоя. Ёмкость эта сложна, так как в её образовании участвует расслоение электролита, нами уже упоминавшееся. Но для первого приближения к пониманию перспективных путей оптимизации эксплуатационного взаимодействия с СА, достаточно просто уяснить факт её существования.

Зарядное воздействие вызывает поляризацию двойного слоя, и отношение к этому у разных теоретиков и практиков разное. Одни считают паразитный ионистор вредным явлением, препятствующим максимально эффективному, с точки зрения скорости, заряду АКБ, и предлагают осуществлять в паузах между импульсами заряда деполяризующее воздействие в виде разрядного импульса.

Воздействие асимметричным (переменным с постоянной составляющей) током, или с применением разрядной нагрузки, включаемой только в паузах или подключенной постоянно, используется для заряда и восстановления свинцово-кислотных батарей уже давно.

При заряде никелевых аккумуляторов асимметричное воздействие настоятельно рекомендуется, а для экспериментального восстановления марганцево-цинковых элементов обязательно необходимо, так как препятствует росту дендритов, характерному для этих ХИТ, и вызывающего их аварийные отказы вследствие короткого замыкания.

Для СА активная деполяризация может обрести смысл в свете актуализации исследования полупроводниковых свойств сульфатированных пластин в поисках новых способов десульфатации и подведения теоретической базы под уже известные в течение многих лет. С другой стороны, разрядное воздействие снижает КПД заряда, а ускорение последнего таким способом может снижать срок службы АКБ, потому применимость подобных методов следует признать ограниченной.

Для восстановительного обслуживания и экспресс-заряда при нормированном износе использование принудительной деполяризации двойного слоя может быть одобрено, но не для профилактики и повседневного заряда с приоритетами энергоэффективности и продления жизни АКБ.

Волшебный ионистор


Что произойдёт с ионистором двойного слоя, если просто снять с аккумулятора внешнее зарядно-поляризующее воздействие, разорвав цепь, например, транзисторным ключом? — Он деполяризуется (релаксирует), разряжаясь и отдавая накопленные заряд и энергию активной массе, то есть, совершая полезный заряд СА!

Более того, поляризация двойного слоя зарядными импульсами с последующей релаксационной паузой позволяет создать десульфатирующее перенапряжение, и если импульсы достаточно коротки, газообразование при этом не успеет начаться! Те кислород и водород, что выделились за период перенапряжения, успеют рекомбинировать и вернуться в электролит, вместо участия во вредных и опасных явлениях.

Это и есть принцип релаксационного, импульсного или прерывистого заряда, разрешающий целый клубок диалектических противоречий, например, необходимости и недопустимости перенапряжения. То же и с плотностью тока: амплитуду зарядного импульса можно (и нужно) установить равной двойному току 20-часового разряда, или даже выше, если есть уверенность в алгоритме контроллера.

Закон сохранения энергии?


Здесь вдумчивого читателя одолеют сомнения. Двойной ток 20-часового разряда — это 0.1C20, тот самый ток, что рекомендован для заряда СА в непрерывном режиме, и заряжает полностью разряженную АКБ за 10-12 часов.

Прерывистый заряд предполагает между импульсами тока паузы для усвоения заряда активной массой, поступления ионов в её глубину, выравнивания в ней плотности электролита. Сколько же тогда ждать завершения заряда? Ведь средний ток, совокупные заряд и энергия, сообщённые аккумулятору зарядным устройством, за, например, час, при прерывании паузами окажутся ниже, чем в случае «нормальной» непрерывной подачи тока той же силы!

Продвинутое релаксационное ЗУ зарядит полностью разряженную исправную АКБ током 0.1С20 за 8-12 часов, в зависимости от её состояния. То есть, даже быстрее, чем если бы ток не прерывался. Как такое возможно, и можно ли этому верить?

Дело всё в том, что при классической CC (constant current) зарядке «лишняя» энергия, которую не успевает усвоить активная масса, идёт в нагрев АКБ, электролиз воды, коррозию структуры. А умное ЗУ эти лишние кулоны и джоули просто не подаёт, ожидая готовности ХИТ принять новую порцию заряда, либо снижая параметры модулированного воздействия.

Это не означает КПД 100 «и более» процентов, абсолютного пресечения газообразования и нагрева, гарантии быстрого заряда при любом состоянии батареи. Изношенные, сульфатированные, предаварийные и аварийные АКБ могут немного нагреваться и шуршать пузырями при восстановлении, которое может продлиться долго или очень долго, если с одной или несколькими банками всё совсем плохо. Что совсем не означает лишних затрат времени и денег: ЗУ ведь автоматическое, и электроэнергией распоряжается добросовестно, экономно.

Зато на порядки повышается вероятность успешного восстановления аккумулятора, который в противном случае однозначно пошёл бы в утиль, создавая нагрузку на экологию и экономику, т.е. ваше здоровье и кошелёк, (а ещё точнее, ресурсы свободы плодотворной счастливой жизни). А если беречь АКБ смолоду, получим и повышение, по сравнению с традиционной практикой заряда, её эксплуатационных характеристик, (также являющихся упомянутыми ресурсами).

Так как же реализовать этот импульсный заряд?


На сегодняшний день существует множество способов осуществления импульсного или модулированного зарядного воздействия, управления им с помощью различных обратных связей, устройств для их реализации. Актуальность высока и растёт, идёт постоянное совершенствование, текущими и прекрасными результатами которого можно пользоваться уже сейчас.

Выше мы упомянули о суперпозиции нескольких, (опять упрощённо, число на самом деле не целое), электрических сигнатур в сигнале напряжения с клемм аккумулятора при подаче зарядного импульса. Сигнал в паузе также образован наложением сигнатур токообразующих реакций и побочных явлений в банке СА. А таких банок в самой распространённой 12-вольтовой АКБ целых 6, соединённых последовательно, и подключиться к перемычкам между ними чаще всего невозможно или неудобно.

Добавим к этому наводки помех, прежде всего, из электросети и самого источника питания ЗУ, и мы поймём, что задача аналоговой и цифровой обработки электрического сигнала с клемм АКБ для определения амплитудных и временны́х параметров оптимального зарядного воздействия нетривиальна. Надо знать, что именно искать, и суметь научить этому автомат.

Можно просто приобрести современное зарядно-восстановительное устройство, но даже в этом случае желательно иметь представление о сути его работы, без которого трудно выбрать наиболее подходящий для себя инструмент и пользоваться им по максимуму. А можно поставить собственные эксперименты, на радость и пользу себе и окружающему миру. В любом случае не помешает составить краткую классификацию зарядных методов и устройств.

CC/CV


Constant current, constant voltage — стабилизация или ограничение тока и/или напряжения на заданных уровнях. Может дополняться термокомпенсацией, а также реализацией многоступенчатого заряда, с переключением критериев стабилизации по достижении некоторых условий, таких как: напряжение или ток на клеммах, время с начала заряда, сообщённые АКБ количество электричества или энергия, а в эксплуатационных контроллерах учитывать и предшествовавший разряд АКБ.

Усложнение логики работы таких устройств может (должно) давать лучшие, по сравнению с простой зарядкой от стабилизированного или нестабилизированного блока питания, однако не разрешает в полной мере упомянутых выше диалектических противоречий, не учитывает тонкостей кинетики и не даёт гарантии адекватности зарядного воздействия текущим потребностям АКБ, то есть способности принимать полезный заряд, не говоря уже о десульфатации.

Качели


Если добавить к CC/CV ЗУ критерии окончания и возобновления заряда, например, по напряжению на клеммах, получится один из простейших способов и приборов прерывистого заряда, называемый «качелями», «двухпороговым компаратором» или «компаратором с гистерезисом», в честь основных управляющих элементов. По достижении, например, 14.22 вольта, ЗУ отключает заряд, а при падении НРЦ до, например, 13.1В, возобновляет. Получается релаксационный генератор.

Так должны достигаться и неснижение зарядного тока в конце, компенсация саморазряда при хранении, и оптимизирующий дозаряд глубинных слоёв АМ («добивка ёмкости»), и десульфатирующее перенапряжение, причём со значительным снижением (предотвращением) нагрева, газовыделения и коррозии.

Периодичность качелей может быть от секунд до часов и более, и они нуждаются в ручной или автоматизированной, например, запоминанием достигнутых данной АКБ уровней, подстройке, а также и термокомпенсации. Без чуткого контроля компетентным человеком, (который вынужден следить за процессом), или цифровой обработки электрических сигнатур происходящих в СА процессов, опираясь на одно лишь напряжение или ток, простые качели зачастую не дают того эффекта, который могли бы при лучшем управлении.

Неподходящие для данной конкретной АКБ настройки прерывистого и/или модулированного (см. ниже) заряда могут не замедлить или обратить вспять, а напротив, ускорить, усугубить её деградацию, например, короткое замыкание (КЗ) отдельных банок.

Моргалка


Одной из проблем качелей является слишком быстрое достижение или слишком долгое, (вплоть до бесконечности), ожидание неверно установленного, или переставшего быть верным в ходе процессов, порога, что может вести как к затягиванию обслуживания и недозаряду, так и перезаряду, со всеми вытекающими. Вариант решения этой проблемы — отведение для импульса и паузы определённого времени.

Простейшие устройства прерывистого заряда вообще имеют только таймер (мультивибратор, прерыватель) включения и отключения зарядного тока, и носят название мигалок или моргалок, хотя моргалкой иногда называют любое импульсное ЗУ, в том числе реализующее сложный алгоритм при помощи микроконтроллера.

Использование автомобильного реле поворотов для подачи зарядного воздействия импульсами известно давно, и многим помогло осуществить восстановительный предзаряд аварийно разряженных и сильно засульфатированных АКБ. Это и были первые моргалки.

Модуляция


А вот устройствами модулированного заряда, как ни странно, являются и дедовский выпрямитель, и автомобильный или мотоциклетный генератор, опять же с выпрямителем, дающим несглаженный пульсирующий ток. Чем же прерывистый заряд отличается от модулированного? — Терминологическим критерием. Там, где частоты ниже нескольких герц, говорят о прерывистом заряде, выше — модулированном. Тот и другой относят к импульсным, пульсирующим.

Одно не исключает другого, и в циклах с периодом единицы-сотни секунд импульс зарядного воздействия может представлять собой пачку импульсов более высокой частоты. Это может создавать как дополнительные возможности для дозаряда глубинных слоёв, выравнивания концентрации реактивов и десульфатации, так и сложности, связанные, например, с электромагнитными помехами, влиянием проводов и разъёмов, побочные явления, которые ещё предстоит исследовать и научиться применять или предотвращать. Разные авторы пишут о разных частотах, принимая во внимание кинетику разных процессов, составляющих заряд АМ или влияние на него.

Уже дедовский выпрямитель и генератор авто создают возможности для релаксационных явлений в СА, улучшающих его характеристики в сравнении с насильственной подачей стабилизированного сглаженного тока или, того хуже, удержанием сглаженного напряжения, (причина, по которой в недалёком прошлом некоторые пришли к выводу о непригодности импульсных источников питания, не путать с импульсными ЗУ, для заряда АКБ).

Выводы и перспективы


Исследование реактивных характеристик СА и их откликов на всё совершенствующиеся методы воздействий продолжает открывать перед нами всё расширяющийся и углубляющийся спектр релаксационных, квазирезонансных, резонансных и волновых явлений. Всё это просто захватывающе интересно и приносит полезные плоды.

Сегодня является актуальным, к примеру, изучение явления задержки распространения электричества в свинцовом аккумуляторе, ведущего к часто наблюдаемому многими усиленному износу крайних (электрически) банок и батарей, причём это нельзя списать на одну лишь неравномерность температуры. Пора вырабатывать методы и устройства для обслуживания СА с АМ, легированной углеродными нанотрубками, а также исследовать возможности создания на её основе компактных «сухих» аккумуляторов для лёгких мобильных применений.

В краткой беседе мы так и не коснулись разрядных характеристик, а ведь режимом разряда можно тоже управлять. Предстоит в скором времени испытать возможности рекуперативного торможения с возвратом энергии в тяговую свинцовую батарею, изучить, насколько значительную мощность при продвинутом управлении процессом она способна принять без вреда для себя, а также проверить гипотезу о том, что импульсы зарядного воздействия могут позволить использовать больше полезной ёмкости, скомпенсировав известный эффект снижения последней при повышении тока разряда.

Свинец и серная кислота — наши добрые друзья, если обращаться с ними чутко и добросовестно. Волшебный мир свинцово-кислотных аккумуляторов ждёт своих исследователей, изобретателей и просто всех тех, кому скромные массивные ящички принесут пользу, свободу и радость!

Расширение возможностей интеллектуального зарядного устройства от Pandora

Как известно, мы выпустили свое первое зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов еще в прошлом году. Оно отличалось реальной долговременной мощностью - способностью длительное время поддерживать ток заряда до 25A (30А), что важно для современных аккумуляторов AGM/GEL. Понятно, что при напряжении до 14,9 Вольт это почти 400 Вт! Немного таких мощных и, при этом, интеллектуальных зарядных устройств на рынке.

Популярность нашему зарядному устройству дал разработанный нами режим Booster – адаптивный алгоритм заряда аккумулятора без отключения от бортсети автомобиля. В этом режиме источник тока зарядного устройства следит за напряжением бортсети и выдает ток ровно такой, чтобы, компенсируя динамически меняющиеся нагрузки в бортсети, аккумулятору обеспечивать комфортный заряд, не давая ему ни разрядиться, ни перезаряжая его избыточным током. Этот режим дает возможность автомобилям, стоящим на демонстрации в шоурумах автосалонов, не калечить аккумуляторы, и не менять их каждую неделю. А фирменные устройства, способные делать подобное, обладают стоимостью в несколько раз дороже… и отнюдь не лучше. Этот же режим Booster оптимален при обслуживании, особенно длительном, автомобиля в сервисе. Именно этот режим, на наш взгляд, и нужен при многочасовом монтаже дополнительной электроники, типа сложной автосигнализации на автомобиль, когда непрерывно открываются двери, включается-выключается зажигание, но двигатель много часов не запускается и генератор не имеет возможности восстановить заряд АКБ.

Другой яркой отличительной особенностью было измерение напряжения батареи непосредственно на клеммах аккумулятора – «крокодилах» подключения отдельными проводами «вольтовой пары». И это важно! Потому, что даже на сопротивлении провода зарядного устройства 0,1 Ома при токе 10А получается падение напряжения уже 1 Вольт!

Ведь нельзя допускать при заряде свинцово-кислотного аккумулятора даже небольшого перенапряжения в разной фазе заряда. А для новых типов усовершенствованных аккумуляторов AGM, GEL и тд. превышение напряжения даже немного – это почти гарантированное невосстановимое повреждение! Заряжать такие аккумуляторы обычными зарядными устройствами – плохая идея, так как очень скоро придется заменить недешёвый аккумулятор новым!

Мы же ведем измерение с точностью до сотен микровольт и скоростью измерений в несколько сотен измерений в секунду. Это нужно для надежного и быстрого распознавания в линии «шума кипения» электролита. Наше зарядное устройство предназначено для быстрой зарядки аккумулятора и работать способно большими токами. Но для предотвращения повреждения аккумулятора мы следим внимательно за началом процесса газообразования на пластинах, при детектировании которого, мы автоматически убавляем зарядный ток до безопасного значения, но боремся за оптимизацию времени заряда, т.е. непрерывно обеспечиваем максимальный, но безопасный для батареи в ее текущем состоянии ток заряда.

Новая редакция зарядного устройства Pandora получила новый уникальный диагностический тренировочный режим, а также улучшенные алгоритмы детектирования типа и работы с новыми типами аккумуляторов и сложными композитами электролитов в обычных жидкостных батареях.

С обновлением в нашем устройстве предусмотрен режим управляемой нагрузки с током 0т -5 А, что позволяет разряжать аккумулятор в процессе тестов и десульфатирующей тренировки. Избыточное тепло, рассеиваемое управляемой нагрузкой, эффективно удаляется встроенным вентилятором, что позволяет не опасаясь перегрева устройства разряжать аккумуляторы максимальным током хоть сутками и в условиях повышенной температуры внешнего воздуха. Корпус устройства – алюминиевый профиль, фактически труба сложного профиля, на который закреплены тепловыделяющие элементы.

В диагностическом режиме (Battery Test) наше интеллектуальное зарядное устройство Pandora Charger сначала дозарядит безопасным импульсным и постоянным током батарею, даст ей паузу на стабилизацию объемной концентрации электролита, проведет контролируемый разряд батареи с активацией восстановительных процессов, снова даст стабилизироваться электролиту и проведет качественных финишный заряд в режиме, гарантирующем набор максимальной емкости батареи. По завершении цикла на мониторе и на экране приложения будет доступен отчет с реальными характеристиками батареи. Очень удобно для оценки здоровья батареи и чтобы знать, что от нее ожидать в ближайшее время, на какой запас энергии можно рассчитывать в ее текущем состоянии.

И, конечно же, обновленное зарядное устройство Pandora Charger получило усовершенствованные «крокодилы» подключения к АКБ. И если по поводу самого устройства еще могут быть мнения разные, то по поводу этих «крокодилов» – это лучшие в мире профессиональные крокодилы для зарядных устройств. А разработали их не итальянские дизайнеры, а калужские инженеры! Удобные, надежные, эргономичные, сделанные с глубоким пониманием всех реальных эксплуатационных моментов, а еще они красивые, как красив бывает настоящий профессиональный инструмент от проверенной годами профильной профессиональной компании.

В обновленной версии увеличена длина зарядно-измерительных кабелей до 2,2 метра, что повышает удобство пользования зарядно-сервисным устройством. Особенно это актуально при использовании Pandora Charger на автомобилях в демо-залах автосалонов, где необходимо скрытое подключение к аккумулятору (обычно при закрытом капоте с выводом проводов под автомобиль, и размещение самого зарядного устройства под автомобилем).

Pandora Charger предназначен для профессионального применения в автомастерских, связанных с обслуживанием современных автомобилей, но будет и незаменимым помощником автовладельца и в частном гараже. Pandora Charger в обновленной версии будет доступен в торговой сети компании с 10 июля 2019 года. Сегодня, возможно, в обновленной версии – это самое совершенное зарядно-сервисное устройство для современных автомобильных аккумуляторов в мире!

Обновления прошивок зарядного устройства будет доступно на нашем сайте, а новую версию мобильного приложения Pandora Charger можно будет скачать в магазине Google Play.

Обновленная модель зарядного устройства от Pandora

Как известно, мы выпустили свое первое зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов еще в прошлом году. Оно отличалось реальной долговременной мощностью - способностью длительное время поддерживать ток заряда до 25A (30А), что важно для современных аккумуляторов AGM/GEL. Понятно, что при напряжении до 14,9 Вольт это почти 400 Вт! Немного таких мощных и, при этом, интеллектуальных зарядных устройств на рынке.

Популярность нашему зарядному устройству дал разработанный нами режим Booster – адаптивный алгоритм заряда аккумулятора без отключения от бортсети автомобиля. В этом режиме источник тока зарядного устройства следит за напряжением бортсети и выдает ток ровно такой, чтобы, компенсируя динамически меняющиеся нагрузки в бортсети, аккумулятору обеспечивать комфортный заряд, не давая ему ни разрядиться, ни перезаряжая его избыточным током. Этот режим дает возможность автомобилям, стоящим на демонстрации в шоурумах автосалонов, не калечить аккумуляторы, и не менять их каждую неделю. А фирменные устройства, способные делать подобное, обладают стоимостью в несколько раз дороже… и отнюдь не лучше. Этот же режим Booster оптимален при обслуживании, особенно длительном, автомобиля в сервисе. Именно этот режим, на наш взгляд, и нужен при многочасовом монтаже дополнительной электроники, типа сложной автосигнализации на автомобиль, когда непрерывно открываются двери, включается-выключается зажигание, но двигатель много часов не запускается и генератор не имеет возможности восстановить заряд АКБ.

Другой яркой отличительной особенностью было измерение напряжения батареи непосредственно на клеммах аккумулятора – «крокодилах» подключения отдельными проводами «вольтовой пары». И это важно! Потому, что даже на сопротивлении провода зарядного устройства 0,1 Ома при токе 10А получается падение напряжения уже 1 Вольт!

Ведь нельзя допускать при заряде свинцово-кислотного аккумулятора даже небольшого перенапряжения в разной фазе заряда. А для новых типов усовершенствованных аккумуляторов AGM, GEL и тд. превышение напряжения даже немного – это почти гарантированное невосстановимое повреждение! Заряжать такие аккумуляторы обычными зарядными устройствами – плохая идея, так как очень скоро придется заменить недешёвый аккумулятор новым!

Мы же ведем измерение с точностью до сотен микровольт и скоростью измерений в несколько сотен измерений в секунду. Это нужно для надежного и быстрого распознавания в линии «шума кипения» электролита. Наше зарядное устройство предназначено для быстрой зарядки аккумулятора и работать способно большими токами. Но для предотвращения повреждения аккумулятора мы следим внимательно за началом процесса газообразования на пластинах, при детектировании которого, мы автоматически убавляем зарядный ток до безопасного значения, но боремся за оптимизацию времени заряда, т.е. непрерывно обеспечиваем максимальный, но безопасный для батареи в ее текущем состоянии ток заряда.

Новая редакция зарядного устройства Pandora получила новый уникальный диагностический тренировочный режим, а также улучшенные алгоритмы детектирования типа и работы с новыми типами аккумуляторов и сложными композитами электролитов в обычных жидкостных батареях.

С обновлением в нашем устройстве предусмотрен режим управляемой нагрузки с током 0т -5 А, что позволяет разряжать аккумулятор в процессе тестов и десульфатирующей тренировки. Избыточное тепло, рассеиваемое управляемой нагрузкой, эффективно удаляется встроенным вентилятором, что позволяет не опасаясь перегрева устройства разряжать аккумуляторы максимальным током хоть сутками и в условиях повышенной температуры внешнего воздуха. Корпус устройства – алюминиевый профиль, фактически труба сложного профиля, на который закреплены тепловыделяющие элементы.

В диагностическом режиме (Battery Test) наше интеллектуальное зарядное устройство Pandora Charger сначала дозарядит безопасным импульсным и постоянным током батарею, даст ей паузу на стабилизацию объемной концентрации электролита, проведет контролируемый разряд батареи с активацией восстановительных процессов, снова даст стабилизироваться электролиту и проведет качественных финишный заряд в режиме, гарантирующем набор максимальной емкости батареи. По завершении цикла на мониторе и на экране приложения будет доступен отчет с реальными характеристиками батареи. Очень удобно для оценки здоровья батареи и чтобы знать, что от нее ожидать в ближайшее время, на какой запас энергии можно рассчитывать в ее текущем состоянии.

И, конечно же, обновленное зарядное устройство Pandora Charger получило усовершенствованные «крокодилы» подключения к АКБ. И если по поводу самого устройства еще могут быть мнения разные, то по поводу этих «крокодилов» – это лучшие в мире профессиональные крокодилы для зарядных устройств. А разработали их не итальянские дизайнеры, а калужские инженеры! Удобные, надежные, эргономичные, сделанные с глубоким пониманием всех реальных эксплуатационных моментов, а еще они красивые, как красив бывает настоящий профессиональный инструмент от проверенной годами профильной профессиональной компании.

В обновленной версии увеличена длина зарядно-измерительных кабелей до 2,2 метра, что повышает удобство пользования зарядно-сервисным устройством. Особенно это актуально при использовании Pandora Charger на автомобилях в демо-залах автосалонов, где необходимо скрытое подключение к аккумулятору (обычно при закрытом капоте с выводом проводов под автомобиль, и размещение самого зарядного устройства под автомобилем).

Pandora Charger предназначен для профессионального применения в автомастерских, связанных с обслуживанием современных автомобилей, но будет и незаменимым помощником автовладельца и в частном гараже. Pandora Charger в обновленной версии будет доступен в торговой сети компании с 10 июля 2019 года. Сегодня, возможно, в обновленной версии – это самое совершенное зарядно-сервисное устройство для современных автомобильных аккумуляторов в мире!

Обновления прошивок зарядного устройства будет доступно на официальном сайте Pandora, а новую версию мобильного приложения Pandora Charger можно будет скачать в магазине Google Play.

Купить Pandora Charger.

Зарядное устройство как его зарядить. Правильная зарядка автомобильного аккумулятора. Схемы с электронным трансформатором

Каждый ли автолюбитель знает о том, как правильно нужно производить зарядку аккумулятора автомобиля? Конечно, любой может сказать: в чем тут может быть сло...

От Masterweb

25.04.2018 23:01

В процессе движения транспортного средства, для питания бортовой сети служит генератор. Однако при остановке работы двигателя, вся нагрузка переходит на другое устройство, именуемое как аккумулятор (АКБ). И чтобы такой источник электрической энергии прослужил как можно дольше, необходима правильная зарядка аккумулятора автомобиля.

В рамках данной статьи разберем такие моменты как: необходимость правильной зарядки аккумулятора, какие его виды существуют, а также затронем, собственно, сами правила зарядки.

Немножко теории не помешает

Автомобильный аккумулятор служит основным источником энергии для запуска стартера, который, в свою очередь, «включает» двигатель. Также он поддерживает работоспособность бортовой сети при неработающем генераторе.

В летнее время запуск силового агрегата возможен и с заряженным на 50% АКБ. Однако зимой емкость батареи вдвое ниже в силу того, что смазка загустевает, а это приводит к возрастанию пусковых токов.

Поэтому такая аккумуляторная батарея вряд ли способна запустить двигатель, разве что воспользоваться методом прикуривания от другого транспортного средства. По этой причине зарядка аккумулятора автомобиля зарядным устройством должна производиться до того, как наступят холода. Но чем, собственно, обусловлена необходимость в правильной зарядке? Об этом далее и пойдет речь.

В чем необходимость правильной зарядки АКБ?

Аккумулятор при исправном автомобиле может прослужить 2 или 3 года, что обычно составляет от 70 до 100 тыс. км пробега. Поддерживая АКБ в заряженном состоянии, можно повысить срок его службы. При этом заряжать батарею рекомендуется, когда она разряжена наполовину или более.

Стоит помнить, что аккумуляторная батарея сама по себе не вырабатывает электрическую энергию, а накапливает ее и впоследствии питает бортовую сеть автомобиля. Во время движения транспортного средства заряд восстанавливается, а источником для подзаряда АКБ служит генератор, приводимый во вращение коленчатым валом двигателя.

Слишком частые циклы разрядки и зарядки аккумулятора автомобиля отрицательным образом сказываются на его техническом состоянии. Не только понижается уровень заряда, но и АКБ постепенно разряжается. И с течением времени этой зарядки уже недостаточно для запуска двигателя. Тогда и возникает необходимость зарядки батареи, благодаря чему работоспособность источника питания восстанавливается. Для этого применяется зарядное устройство (ЗУ).


Однако перед тем, как перейти к ознакомлению со всеми тонкостями, стоит изучить, какие виды АКБ существуют, какие главные характеристики они имеют, в чем особенность и работа зарядных устройств. Также коснемся некоторых не менее важных моментов и того, чего делать не рекомендуется.

Разновидности АКБ

В настоящее время выпускаются следующие аккумуляторы:

  • Щелочные.
  • Кислотные.
  • Гелевые.

При этом каждому из них присущи свои особенности зарядки аккумулятора автомобиля. У щелочных устройств она заключается в использовании тандема никель-железо либо никель-кадмий, что идет на производство пластин. Полость корпуса АКБ заполняет едкий калий. Но в силу более низкой силы тока, такие батареи практически не используются, в отличие от других аналогов.

Электроды кислотных аккумуляторов изготавливаются из свинца и ряда примесей. Такое решение имеет под собой веский повод – данный металл может выдавать больший ток в течение малого промежутка времени. К тому же, у него отличная энергоемкость. Электролитом здесь выступает раствор кислоты. Как показывает практика, такие аккумуляторы популярны среди большого количества владельцев транспортных средств.

Гелевые АКБ можно считать своего рода инновацией. Если по сути, то это тот же самый кислотный вариант, только электролит тут находится в желеобразном состоянии. И по сути, зарядка аккумулятора автомобиля в домашних условиях подобного типа практически ничем не отличается от процедуры с кислотными аналогами.


Такое ноу-хау автомобильной промышленности обладает куда большими перспективами. В то же время его широкое применение ограничено рядом факторов. И главным образом это обусловлено технологическими особенностями. К тому же, не каждому автолюбителю по нраву их стоимость, которая слишком высока для большинства потребителей.

Обслуживаемые и необслуживаемые АКБ

Помимо этого, аккумуляторные батареи разделяются еще на два вида:

  • Необслуживаемые – к ним относятся АКБ закрытого типа, а их корпуса отличаются полной герметичностью. В силу этого, доступа к внутренним частям нет: что-либо выкрутить или просто посмотреть не получится. В то же время, если в ходе эксплуатации или при зарядке аккумулятора автомобиля в домашних условиях случайно перевернуть его, электролит не вытечет из него. Как правило, это гелевые АКБ.
  • Обслуживаемые – как можно уже догадаться, это те батареи, у которых есть доступ к содержимому банок. Для этого у каждой из них имеется откручивающаяся пробка. В эту категорию входят кислотные аккумуляторы.

С того времени, как появился самый первый АКБ, прошло уже более века (около 140 лет), и в нашем современном мире невозможно себе представить, как обойтись без подобных источников питания. Ведь помимо автомобилей, подобного вида батареи питают самые разные устройства: от телефонов и гаджетов до сложных систем в самых различных сферах человеческой деятельности, включая и космос.

Кое-что о зарядном устройстве

Какая зарядка аккумулятора автомобиля? Когда перед нами встает необходимость в покупке зарядного устройства для мобильного телефона, такого вопроса у нас обычно не возникает. Казалось бы, с автомобильными аналогами то же самое, и проблемы выбора как таковой просто не существует. Однако это было актуально 2 десятилетия назад. Тогда зарядники отличались друг от друга разве что брендом и корпусом.


Теперь же все иначе, и различия современных устройств более выражены. И первое, что хочется отметить, - это способ зарядки автомобильного аккумулятора. Согласно этому признаку, АКБ могут быть:

  • С ручной регулировкой.
  • Автоматические.

Несмотря на тот факт, что ручные зарядные устройства - это уже классика, многие автолюбители все же отдают им предпочтение. В этом случае всегда есть возможность контролировать весь процесс и при необходимости вмешаться, корректируя ток, исходя из состояния АКБ. Но, помимо зарядки аккумулятора автомобиля зарядным устройством, есть возможность выполнить восстановление от сульфатации.

Про автоматические зарядные устройства и так все должно быть понятно. Восстановление емкости АКБ происходит без участия человека. Самые простые и, соответственно, недорогие зарядники даже лишены измерительных приборов, а об окончании процедуры сигнализирует светодиод. Для тех владельцев автомобилей, которые предпочитают редко заглядывать под капот, это лучшее решение. Но тут стоит понимать, что работая в соответствии с заданным алгоритмом, состояние АКБ не учитывается. К тому же, стоимость таких устройств может быть не всем по карману.

Также зарядники могут разделяться в зависимости от конструкции:

  • Трансформаторные – изготовлены на базе привычного трансформатора напряжения с минимальным количеством активных элементов. Это позволило достичь высокой надежности и увеличения габаритов.
  • Импульсные – за счет переменного тока зарядки аккумулятора автомобиля с высокой частотой стало возможно существенно уменьшить габариты устройств. С одной стороны, это несомненное достоинство, но с другой – высокая стоимость и сложность всей конструкции.

Простейшее зарядное устройство состоит из понижающегося трансформатора и диодного моста. Понять принцип действия не составит труда: первичная обмотка принимает на себя переменное напряжение номиналом 220 В, после этого оно понижается (преобразуется) и направляет на диодный мост.


На выходе получаем необходимые 14-16 Вольт, что достаточно для зарядки АКБ.

Элементарные, но важные правила

Чтобы зарядка аккумулятора автомобиля увенчалась успехом, необходимо всегда помнить о важных моментах:

  • В целях определения уровня зарядного тока можно руководствоваться емкостью аккумулятора. Как правило, хватает 10% от номинального параметра батареи. К примеру, если емкость АКБ составляет 55 А·ч, следовательно, 5,5 Ампер – зарядка аккумулятора автомобиля.
  • На полноценную зарядку батареи уходит определенное количество времени. Однако не стоит прибегать к быстрым вариантам с использованием тока номиналом 20-30 Ампер. В конечном счете, это приводит лишь к разрушению АКБ.
  • Для гелевых аккумуляторов предел – это 14,2 Вольта, крайне не рекомендуется его превышать.
  • Перед подключением ЗУ оно должно быть отключено.
  • При подключении соблюдать полярность (плюс к плюсу, минус к минусу), в противном случае оба устройства (аккумулятор и ЗУ) могут выйти из строя.

Также необходимо следить за тем, чтобы на клеммах ЗУ напряжение превышало номинал АКБ на 10%. Для лучшего понимания приведем пример: если у вывода батареи напряжение составляет 12,8 Вольт, то поддерживать его нужно в пределах 14,08 В, что и составляет эти 10% (12,8+ 1,28).

Зная эти элементарные правила, можно избежать многих ошибок в ходе зарядки аккумулятора автомобиля в домашних условиях. Не стоит также забывать про технику безопасности, ведь данное мероприятие представляет собой химический процесс, в ходе которого выделяется взрывоопасная смесь газов (водород и кислород). В связи с этим необходимо быть осторожным.

Проверка батареи

Прежде чем переходить к зарядке аккумуляторной батареи, нужно убедиться в том, что она полностью разряжена. Для этого существует несколько способов. В большинстве аккумуляторов присутствует специальный индикатор, который, по сути, является ареометром. Он самостоятельно замеряет плотность электролита и, в зависимости от этого, всплывает тот или иной шарик. Его-то мы и видим, ошибочно принимая за лампочку. И когда все в норме, виден зеленый «свет», в противном случае будет красный.


Еще один способ проверить батарею перед зарядкой аккумулятора автомобиля – это воспользоваться мультиметром. У полностью заряженной батареи напряжение на клеммах порядка 12,6 Вольт и больше. Другие значения соответствуют:

  • 12,5 – 90%;
  • 12,42 – 80%;
  • 12,32 – 70%.
  • 12,2 – 60%;
  • 12,06 – 50%.
  • 11,9 – 40%;
  • 11,75 – 30%.
  • 11,58 – 20%;
  • 11,31 – 10%.
  • 10,5 – 0%.

Но более надежный метод – это нагрузочная вилка, которая покажет падение напряжения под воздействием нагрузки. Иными словами, можно увидеть реальный показатель уровня заряда АКБ.

Прибор этот найдется у каждого автоэлектрика, либо в любом магазине, торгующим аккумуляторами. Скорее всего, такую проверку могут сделать за спасибо, не более того.

От теории к практике или подготовка аккумулятора к зарядке

После того, как была определена полная разрядка АКБ, стоит переходить непосредственно к практике. Но перед этим нужен небольшой подготовительный этап. Первым делом аккумулятор стоит снять с автомобиля, но если времени на зарядку аккумулятора автомобиля не так много, тогда следует отключить его от бортовой сети.

Заодно можно провести его диагностику, хорошо осматривая его состояние, попутно очищая его от пыли и прочих загрязнений. При этом стоит обратить внимание, есть ли трещины и течь электролита. Если таковые имеются, дальнейшая эксплуатация такого АКБ крайне не рекомендована.

Если все в норме, стоит почистить клеммы для обеспечения хорошего контакта. Также можно протереть корпус батареи тряпкой, смоченной в растворе нашатырного спирта (10%) либо кальцинированной соды. После этого нужно открутить пробки либо снять заглушки. Пары электролита будут беспрепятственно выходить наружу, что позволит избежать избыточного давления.

Правильная зарядка аккумулятора автомобиля

В самой процедуре зарядки аккумулятора нет ничего сложного, однако не каждый знает, как это делается правильным образом. Проводить ее желательно в помещении с хорошей вентиляцией вдали от открытого огня.


При этом можно пойти двумя путями:

  • Постоянное напряжение (14-16 Вольт) с переменным током. Сначала его величина составляет 25-30 Ампер, но впоследствии постепенно снижается, по мере заряда АКБ.
  • Меняется напряжение, а ток остается неизменным. Только такой подход довольно-таки сложен, ведь тут важна точность.

Первый способ очень легок в реализации и все, что нужно – это выставить необходимое значение тока, что составляет 10% от емкости аккумулятора. Как правило, данный параметр указан в паспорте либо в табличке на корпусе. По мере того как батарея будет заряжаться, ток станет понижаться. В среднем, время зарядки аккумулятора автомобиля в полном объеме составляет от 10 до 13 часов.

Второй способ уже сложнее, и необходимо четко понимать, как все делается. Первым делом задается значение тока (10% от емкости аккумулятора). Его стоит придерживаться, пока напряжение не достигнет 14 Вольт. При достижении этого, следует уменьшить ток вдвое, пока не будет уже 15 Вольт. А как только установится и это напряжение, ток нужно снизить раза в три. О полной зарядке аккумулятора будет свидетельствовать неизменный уровень напряжения на индикаторе.

По завершении процедуры желательно проверить АКБ нагрузочной вилкой. При ее отсутствии убедиться в работоспособности батареи можно, установив ее на место и подключив к бортовой сети. Успехом будет запуск двигателя.

Вопросы обслуживания и ухода

Чтобы аккумулятор служил долгое время, его не только необходимо правильно заряжать, еще важен бережный уход за ним. А для этого нужно регулярное обслуживание. Первым делом стоит уяснить один проверенный факт: в летнее время жидкость из банок испаряется интенсивнее. И если корпус аккумулятора полупрозрачный, то понижение уровня электролита ниже пределов нормы будет хорошо заметно. Конечно, если водитель заинтересован не только в том, каким должно быть напряжение зарядки аккумулятора автомобиля, но и хоть изредка заглядывает под капот.

Как правило, на автомобильном аккумуляторе есть специальные метки: «MIN» и «MAX», которые позволяют контролировать количество жидкости. Однако есть батареи, где их нет, либо по каким-нибудь причинам невозможно определить визуально уровень электролита. Тогда стоит воспользоваться простым способом:

  • Вывернуть пробки с каждой банки и по очереди в каждую из них опустить стеклянную трубку. Ее длина должна составлять не менее 10 см.
  • После того, как трубка упрется в сетку, стоит зажать ее конец пальцем и вынуть наружу.
  • Замерить получившееся расстояние. В норме оно должно составлять от 10 до 15 мм. Если оно меньше - значит, нужно добавить дистиллированную воду до нужного уровня.

Помимо этого, следует замерить плотность электролита, для чего используется ареометр. Прибор этот выглядит как большая пипетка с делениями. Внутри находится поплавок, который может свободно перемещаться. На одном из ее концов закреплена резиновая груша.


Для замера плотности электролита нужно, для начала, сжать грушу – из нее удалится весь воздух. Другой конец погружается в банку с жидкостью, после чего грушу можно отпускать не торопясь. Начнет всплывать поплавок, и то деление, на котором он остановится, и будет значением искомой плотности. Помимо этой, существуют и прочие конструкции ареометра.

Теперь что касается непосредственно значений плотности электролита. Для каждой климатической зоны оно свое. В летнее время для центральных регионов оптимальное значение плотности должно находиться в пределах 1,27-1,19 г/см3. Для южных и северных – 1,25-1,17 г/см3 и 1,2-1,21 г/см3 соответственно. Меньшие значения плотности указывают на необходимость зарядить аккумулятор автомобиля зарядкой. Если же они выше - значит, нужно добавить дистиллированную воду.

Улица Киевян, 16 0016 Армения, Ереван +374 11 233 255

Неважно, как села АКБ: забыли ли вы погасить габариты, слишком увлеклись прослушиванием музыки на стоянке или уезжали на всё лето в отпуск. Чтобы зарядить аккумулятор, нужно иметь представление о теории и следовать нескольким простым правилам.

Немного теории

В автомобилях по большей части используются свинцово-кислотные аккумуляторы (WET). Их принцип работы основан на химической реакции свинцовых пластин с электролитом, в результате которой вырабатывается электричество. Со временем неизбежно происходит сульфатация и разрушение пластин, а также выкипание электролита, из-за чего снижается ёмкость АКБ. И аккумулятор может разрядиться в самый неподходящий момент.

Как проверить аккумулятор

akbinfo.ru

Проще всего использовать встроенный индикатор заряда, который есть на большинстве аккумуляторов. Это та самая «лампочка», которая в действительности никакая не лампочка, а зелёный шарик-поплавок, двигающийся в прозрачной колбе. При достаточном уровне и плотности электролита шарик поднимается и мы видим зелёный индикатор. Если поплавка не видно, нужно проверить электролит и подзарядить АКБ.

Ещё один вариант - мультиметр. С его помощью можно измерить напряжение на клеммах и понять, разряжен аккумулятор или нет. На полностью заряженной АКБ должно быть 12,6 В и более. Напряжение 12,42 В соответствует 80% заряда, 12,2 В - 60%, 11,9 В - 40%, 11,58 В - 20%, 10,5 В - 0%.

Самым надёжным способом является проверка нагрузочной вилкой. Она может показать падение напряжения под нагрузкой, то есть реальный уровень заряда и, соответственно, ёмкость. Такой прибор есть у любого автоэлектрика или в магазине, где продают аккумуляторы. И за эту проверку с вас, скорее всего, даже не возьмут денег.


toyotaoforlando.com

Определив, что АКБ действительно , можно приступать к зарядке, но сначала нужно подготовиться.

  1. Аккумулятор желательно снять с машины. Если на это нет времени, отключите его от бортовой сети, отсоединив минусовой провод.
  2. После этого нужно очистить клеммы от смазки и окиси для хорошего контакта.
  3. Не помешает протереть поверхность аккумулятора сухой тряпкой, а лучше - смоченной в 10-процентном растворе нашатырного спирта или кальцинированной соды.
  4. Также не забудьте отвернуть пробки на каждой из банок АКБ или снимите заглушку, чтобы обеспечить свободный выход паров электролита и не допустить избыточного давления внутри.
  5. Если уровень электролита в какой-то из банок недостаточный, нужно долить дистиллированной воды, чтобы она полностью покрыла пластины.

evilution.co.uk

Сам принцип зарядки прост: нужно лишь в соответствии с полярностью присоединить к клеммам аккумулятора провода от зарядного устройства и воткнуть вилку в розетку. Однако для начала стоит определиться со способом зарядки. Различают два основных метода: зарядка постоянным током и зарядка постоянным напряжением.

Первый эффективнее, но проходит в несколько этапов и требует контроля. Второй проще, однако обеспечивает зарядку АКБ лишь до 80%.

Существует ещё так называемый комбинированный метод, при котором участие со стороны автовладельца сводится к минимуму. Минус такого способа в необходимости специального зарядного устройства с довольно высокой стоимостью.

Зарядка постоянным током

  1. Устанавливаем ток в 10% от номинальной ёмкости аккумулятора и заряжаем до тех пор, пока напряжение на клеммах АКБ не поднимется до 14,3-14,4 В. Например, аккумулятор ёмкостью 60 А·ч нужно заряжать током не более 6 А.
  2. Далее уменьшаем ток в два раза (до 3 А), чтобы снизить интенсивность кипения, и продолжаем зарядку.
  3. Как только напряжение поднимется до 15 В, нужно снова уменьшить ток в два раза и заряжать аккумулятор до того момента, когда значения напряжения и тока перестанут изменяться.

Зарядка постоянным напряжением

Тут всё гораздо проще. Нужно лишь установить напряжение в пределах 14,4–14,5 В и ждать. В отличие от первого метода, с помощью которого можно полностью зарядить АКБ за несколько часов (порядка 10), зарядка постоянным напряжением длится около суток и позволяет восполнить ёмкость аккумулятора лишь до 80%.

Меры предосторожности

Поскольку зарядка аккумулятора - это химический процесс, при котором выделяется взрывоопасная смесь водорода и кислорода, нужно быть очень осторожным и следовать правилам:

  1. Заряжайте АКБ в хорошо проветриваемом помещении.
  2. Не пользуйтесь открытым огнём и не проводите никаких работ с образованием искр.
  3. Если нет возможности снять аккумулятор с машины, отключите минусовой провод, а лучше оба.

Наиболее распространенные свинцово-кислотные аккумуляторы периодически требуют подзарядки от сети 220 вольт. Для этого используют различные зарядные устройства. Эта статья поможет вам определить оптимальное зарядное устройство и создать верный алгоритм зарядки, который продлит срок службы аккумулятора.

Как определить заряд и состояние АКБ

Существуют два показателя заряда аккумулятора – и напряжение на клеммах. Однако, эти показатели применимы лишь к исправным аккумуляторам, в которых свинцовые пластины не рассыпались. Если же пластины повреждены, то плотность электролита и напряжение на клеммах ничего не скажут о заряде аккумулятора. Исправный аккумулятор отличается от поврежденного тем, что способен долговременно выдавать большой ток. Даже слабо заряженный аккумулятор способен крутить холодный двигатель не менее одной минуты. Полностью заряженный аккумулятор способен крутить двигатель не меньше 3 минут. Даже после того, как аккумулятор «сел» и не смог провернуть мотор, через 3-5 минут отдыха он опять сможет вращать двигатель без напряжения.

Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора должна превышать 1,22 грамм на см³. Чтобы измерить плотность электролита, необходимо воспользоваться ареометром, который можно приобрести в любом автомагазине. Учитывая огромное количество моделей ареометров, невозможно выдать универсальную рекомендацию по их использованию. Поэтому внимательно читайте инструкцию, которая прилагается к ареометру.

Напряжение заряженного аккумулятора (без нагрузки) составляет 14 вольт. При включении зажигания оно составляет 12,5 – 13,5 вольт, во время пуска стартера напряжение падает до 10 – 11 вольт. Если напряжение аккумулятора ниже этих значений, то необходимо зарядить его.

Как заряжать исправный аккумулятор методом постоянного напряжения?

Если вы используете этот метод подзарядки аккумулятора, то необходимо, чтобы зарядное устройство удерживало напряжение в диапазоне от 13,8 Вольт до 14,4 Вольт. Зарядка производится автоматически: устройство самостоятельно устанавливает ток, полагаясь на емкость аккумулятора, и меняется в процессе подзарядки. Ток зарядки не должен превышать 10% от емкости аккумулятора. Превышение тока приведет к закипанию электролита, снижению его уровня и падению емкости аккумулятора.

Если АКМ необслуживаемый, то есть доливка электролита в специальные банки недопустима, то его необходимо заряжать способом постоянного напряжения. Процесс зарядки будет считаться завершенным, когда напряжение на клеммах будет соответствовать, по-прежнему, 14,4 Вольт, а ток упадет до значений, равных 0,2 А.

Сильное превышение тока зарядки приведет к повреждению свинцовых пластин аккумулятора . Зарядка считается законченной, когда напряжение аккумулятора (при отсоединенном зарядном устройстве) составляет 14 вольт. Таким образом, процесс заряжания становится более комфортным и не требует постоянного контроля. Процесс выделения газов полностью исключается, а электролит не нагревается до опасных значений температур.

Время зарядки также определяется техническими характеристиками самой батареи. В среднем этот показатель сводится к 4-5 часам. За это время, аккумулятор успевает зарядиться на 90-95 процентов и обеспечивает нормальное функционирование, требуемое для эксплуатации автомобиля.

Если вы используете зарядное устройство без вольтметра, то зарядку необходимо заканчивать, когда ток зарядки падает до 3 – 4 % емкости аккумулятора. Дальнейшая зарядка приведет к перезаряду аккумулятора и снижению его емкости.

Единственным недостатком этого способа можно считать то, что нет возможности зарядить такой аккумулятор полностью. Это связано с тем, что напряжение, подаваемое зарядным устройством, не превышает 14,4 Вольт, а необходимое напряжение, требуемое для полного заряда АКБ, должно составлять, порядка, 16 Вольт.

Стоит напомнить, что зарядка аккумулятора обеспечивается и от генератора. Данная электрическая машина позволяет завести автомобиль при севшем аккумуляторе от другого источника электрического тока, например, от аккумулятора другого автомобиля.

Как работать с разряженным или высохшим аккумулятором

Современные зарядные устройства имеют встроенную защиту от короткого замыкания, поэтому ток зарядки начинает поступать лишь после того, как к электродам устройства будет приложено напряжение не менее 8 вольт. Полностью разряженный аккумулятор такого напряжения создать не может, поэтому зарядное устройство не начнет его зарядку. Чтобы зарядка началась, необходимо подключить электроды , после чего (соблюдая полярность) на 1 – 2 секунды подключить заряженный аккумулятор любой емкости.

Перед зарядкой высохшего аккумулятора необходимо . Для этого необходимо в первую очередь измерить плотность остатка электролита. Если плотность заметно выше нормы, то необходимо доливать дистиллированную воду небольшими порциями (200 – 300 мл), затем перемешивать содержимое аккумулятора и снова измерять плотность. После того как плотность достигла необходимого значения, залейте в аккумулятор готовый или самодельный электролит. Готовый электролит, как и компоненты для изготовления самодельного электролита продают в автомагазине. При смешивании серной (аккумуляторной) кислоты и дистиллированной воды, не забывайте, что необходимо вливать кислоту в воду. Попытка влить воду в кислоту приведет к закипанию и сильному разбрызгиванию последней. Для смешивания кислоты и воды применяйте стеклянную емкость и постоянно проверяйте плотность. Как только плотность раствора достигнет необходимого значения, залейте его в аккумулятор. Уровень электролита должен быть на 1,5 – 2 см ниже верха аккумулятора. После чего заряжайте его так же, как и исправный аккумулятор.

Можно ли зарядить "полный" АКБ

Многим автолюбителям известно такое явление, как перезаряд аккумулятора. Он возникает, когда по каким-то причинам, регулятор напряжения начинает работать неправильно, поэтому напряжение на выходе генератора превышает 14,5 Вольт. Оптимальное напряжение полностью заряженного аккумулятора – 14 Вольт. Когда разница напряжений генератора и аккумулятора превышает один Вольт, последний начинает впитывать дополнительную энергию, что приводит к закипанию и испарению электролита, а также разрушению свинцовых пластин. В результате сначала снижается уровень электролита, затем падает емкость аккумулятора. Через небольшое время (зависит от напряжения генератора), падение емкости становится необратимым и ее невозможно восстановить доливкой дистиллированной воды.

Если же регулятор напряжения генератора работает нормально, то напряжение поддерживается на уровне 14 – 14,5 Вольт, благодаря чему аккумулятор избегает перезаряда. Все это в полной мере относится и к стационарной зарядке аккумулятора, которую проводят с применением специального зарядного устройства. Если напряжение на выходе устройства не превышает 14,5 Вольт, то аккумулятор возьмет такое количество электричества, которое необходимо для изменения плотности электролита. Когда напряжение генератора и зарядного устройства сравняются, скорость впитывания электроэнергии упадет настолько, что дальнейший заряд потеряет смысл. Даже если аккумулятор простоит на зарядном устройстве двое суток, его емкость и заряд не изменятся. Если же напряжение на выходе зарядного устройства превышает 14,5 – 15 Вольт, то начнется перезаряд, который приведет к снижению емкости аккумулятора.

Если вы используете зарядное устройство, которое отображает ток зарядки, но не показывает напряжения, то учитывайте следующее. Ток зарядки полностью заряженного аккумулятора не должен превышать 1 процента его емкости. Как только ток зарядки упал до 1-2 процентов, необходимо отключать аккумулятор от зарядного устройства, чтобы избежать его повреждения. Не заряжайте аккумулятор от зарядного устройства без индикатора напряжения, если ток зарядки меньше 5 процентов от емкости. Это продлит срок службы аккумулятора и сохранит его от преждевременного повреждения.

Заряжать полностью заряженный аккумулятор можно только с помощью исправного зарядного устройства, которое регулирует и показывает напряжение зарядки. Если же по каким-то причинам зарядное устройство неправильно регулирует напряжение зарядки, то присоединение к нему заряженного аккумулятора приведет к выкипанию электролита и снижению емкости аккумулятора. Поэтому желательно отложить зарядку до того момента, когда аккумулятор разрядится хотя бы на 30 процентов.

Зарядка автомобильного аккумулятора производится с использованием специальных зарядных устройств. Чтобы правильно осуществить данный процесс необходимо знать тип автомобильного аккумулятора, его характеристики, а так же правильно подобрать тип зарядного устройства.

Устройство автомобильного аккумулятора

В большинстве автомобилей установлены кислотно-свинцовые аккумуляторные батареи. Конструкция представляет собой шесть баночек, которые помещены в изолирующий корпус, изготовленный из материала. Для корпуса выбирается специальный пластик, устойчивый к воздействию серной кислоты.

Баночки соединены последовательно. В них находятся положительные и отрицательные электроды, представляющие по конструкции свинцовые решётки, покрытые активной массой. Электроды помещены в электролит. Со временем, в процессе эксплуатации пластины выходят со строя, что приводит к уменьшению ёмкости аккумулятора. Чем меньше ёмкость, тем быстрее происходит разрядка АКБ.

Типы аккумуляторных батарей

Выделяют два типа аккумуляторов.

  1. Обслуживаемые.
  2. Необслуживаемые.

В обслуживаемых аккумуляторах на баночках есть крышки, которые можно самостоятельно открутить. В таких батареях есть возможность проверить уровень электролита, его качество и, в случае необходимости, есть возможность его долить. Но самостоятельно, не имея опыта данной процедуры, этого делать не рекомендуется. Все операции по проверке качества электролита, его уровня и доливки следует доверить специалисту. Эта работа по цене не дорогая, но в некоторых случаях способна оживить аккумулятор.

В необслуживаемых аккумуляторных батареях нет крышечек, он полностью цельный. Его ремонт и реанимация не возможны.

Так же, часто автомобилисты добавляют в АКБ дистиллированную воду, этим самым разбавляя электролит. Это делать можно, но только в случае необходимости. Если открутить крышечки на баночках, будет виден уровень электролита, если он ниже электродов, то нужна доливка. Уровень должен быть во всех шести баночках одинаковым.

Не доливайте в аккумулятор воду или же электролит самостоятельно. Прежде чем это делать, следует специальным прибором померить качество электролита. Но если вы всё же решили добавит воду, то доливайте только дистиллированную и небольшими порциями.

Типы зарядных устройств

По типу заряда устройства делятся на:

  1. Зарядное с неизменным напряжением . В этих зарядных устройствах напряжение заряда постоянное, а силу тока можно регулировать с помощью регулятора.
  2. Зарядное с неизменным током. В таких устройствах сила тока постоянная, а напряжение меняется регулятором. С помощью такой зарядки можно зарядить аккумулятор полностью, однако нужно внимательно следить за процессом. При длительном использовании электролит может закипеть, а это может стать причиной замыкания аккумулятора и даже его возгорания.
  3. Автоматические (комбинированные). Эти современные зарядные устройства сначала заряжают аккумулятор неизменным постоянным током при меняющемся напряжении, но потом, с постепенной зарядкой аккумулятора, напряжение фиксируется, а ток плавно уменьшается. При достижении полного заряда аккумулятора устройство автоматически выключается.

Проверить состояние аккумуляторной батареи можно несколькими способами.

  1. С помощью обычного тестера. Тестер ставиться в режим вольтметра и при выключенном автомобиле замеряется напряжение. Если эту процедуру сделать при включенном двигателе, вы узнаете идёт ли заряд с генератора. Напряжение при выключенном автомобиле должно быть близким к 12 В.
  2. Нагрузочной катушкой. По конструкции она представляет собой сопротивление 0,018 – 0,020 Ом с вольтметром, подсоединенным параллельно. Этот агрегат подсоединяется на 5 – 7 секунд и затем снимаются показания с вольтметра.
  3. По индикатору на батарее. На некоторых типах аккумуляторов установлен гидрометрический индикатор, который представляет собой маленький глазок. В этом глазке меняются цвета индикатора. Если цвет зелёный, то аккумулятор заряжен. Если белый, требуется зарядка аккумулятора, а если тёмный, заряд на минимуме и возможно требуется доливка электролита.

О том, как происходит автомобиля, вы сможете узнать в подробном материале нашего специалиста.

Когда необходима зарядка АКБ

Так как автомобильный генератор не способен полностью зарядить батарею, а лишь на 60%, заряжать аккумуляторную батарею рекомендуется хотя бы раз в сезон, перед холодами. Так же следует следить за показаниями гидрометрического индикатора, если он есть.

Первым признаком того, что АКБ нуждается в зарядке, является пуск автомобиля. Если стартер крутится быстро, то всё в норме. Если же медленно и скорость вращения идёт как бы на затухание, это свидетельствует о малом заряде.

На что следует обратить внимание и меры предосторожности

Поскольку в АКБ используется серная кислота, нужно быть аккуратным и соблюдать технику безопасности. Зарядку следует производить в проветриваемом нежилом помещении при температуре окружающей среды от +10 градусов Цельсия.

Часто задают вопрос, можно ли заряжать аккумулятор не снимая? Да, можно. Но при плюсовой температуре. Если заряжать при минусовой, КПД зарядки уменьшается. Кроме того, когда АКБ долгое время находится на морозе, электролит может подмерзать. Именно поэтому аккумулятор следует заносить в тёплое помещение, где он «разморозиться» и только тогда начинать зарядку.

Подготовка АКБ к зарядке, снятие с автомобиля

Перед зарядкой желательно протереть АКБ содовым раствором, это даст возможность убрать остатки кислоты с поверхности. Раствор приготовить прост: одна столовая ложка соды на стакан воды. Если при протирании раствор начнёт шипеть, значит остатки кислоты присутствуют.

После снятия с автомобиля аккумулятора, нужно открутить крышечки с баночек и положить их сверху. Это даст возможность электролиту испарятся при нагревании и не выплескиваться из баночек. Так же следует проверить уровень электролита.

Его можно определить на глаз. Если все пластины полностью погружены в электролит на 0,5 см, значит уровень в норме. Так же стоит обращать внимание на уровни в соседних баночках, они должны быть везде одинаковыми. Если уровень меньше нужного, можно долить дистиллированной воды.

Если же АКБ необслуживаемый (то есть, нет крышечек), эту процедуру игнорируем.

Подключение зарядного устройства

При подключении зарядного устройства соблюдайте полярность. На плюсовую клемму («+») на АКБ нужно подсоединять плюсовую клемму зарядного устройства. К минусовой («-») подсоединяем именно минусовую зарядного устройства. Если перепутать полярность, это приведёт к короткому замыканию и выходу из строя зарядного устройства и аккумулятора. Поэтому стоит быть внимательными. Клеммы промаркированы и на АКБ, и на зарядном устройстве.

На большинстве зарядных плюсовая клемма окрашивается в красный цвет, а минусовая в чёрный.

Продолжительность зарядки, контроль за процессом

Заряжать АКБ рекомендуется малыми токами, это даст возможность всем пластинам равномерно распределить заряд, а электролиту не перегреться. Использовать силу тока следует не более 1/10 ёмкости батареи. Она указана на корпусе и обозначается «А/час».

Если зарядное устройство автоматическое и не имеет регуляторных рычагов, значит свои настройки внести невозможно. Обычно такие приборы оснащены индикаторными лампами, обозначающими на каком этапе зарядка АКБ. И при полном заряде загорается зелёная лампочка.

Если в зарядное устройство встроен амперметр, то зарядка будет считается выполненной, когда стрелка прибора установится на нуле.

Время напрямую зависит от силы тока зарядки. Если аккумулятор нужно зарядить срочно, можно осуществить процесс, используя высокие токи, но это уменьшает запас работы батареи. Если спешки нет, то заряжайте малыми токами. При такой зарядке, обычно, процесс не занимает более 8 часов.

Следите за электролитом, если он начал закипать уменьшите силу тока.

Окончание зарядки, установка АКБ на автомобиль

По окончании зарядки отсоедините зарядные провода, закрутите крышечки на баночках и протрите АКБ содовым раствором снова. При зарядке капельки электролита испаряются из баночек и оседают на корпусе. Если не убрать электролит с поверхности, может произойти утечка тока по корпусу и аккумулятор быстро разрядится. Эта проблема очень распространенная, так как 80 % автолюбителей этого попросту не знают. Электролит на корпусе особо не видно, он лежит тонкой плёнкой, но этого достаточно чтобы ток проходил по корпусу устройства.

При подключении обратите внимание на состояние клемм и их плотное прижатие к клеммам АКБ. Они не должны быть окисленными и должны плотно прилегать.

Как зарядить автомобильный АКБ при отсутствии зарядки

Если зарядное устройство отсутствует, а зарядить срочно требуется, можно воспользоваться следующими способами:

  1. Использование переносного пуско-зарядного устройства. Оно напоминает небольшой аккумулятор, заряда которого хватает на пуск двигателя.
  2. Собрать самодельное зарядное устройство, если есть под рукой нужные элементы. Для этого требуется диодный мост, резистор, мультиметр и лампочка, а так же некоторые познания в электротехнике и навык работы с паяльником.
  3. Если на морозе АКБ не показывает признаков жизни, следует его снять и занести в тёплое помещение на 30 минут. Электролит нагреется, и вы сможете завести автомобиль.
  4. Использовать устройство для зарядки ноутбука. На выходе она выдаёт 18 В. В схему последовательно нужно вставить лампочку от фары, она будет играть роль резистора. Тогда ток не будет превышать 2 А, но для полного заряда АКБ таким способом потребуется около 20 часов.

Заключение

При зарядке АКБ используйте все те советы, которые были даны выше и не забывайте про технику безопасности. Берегите глаза от попадания туда кислоты с аккумуляторной батареи, тщательно мойте руки после контакта с крышечками и баночками на АКБ. Заряжать следует в тёплом помещении с хорошей вентиляцией, в отсутствие детей. Выбирайте зарядное устройство только проверенных брендов, исходя из характеристик вашего аккумулятора, и тогда он верно прослужит вам долгое время.

(24 оценок, среднее: 4,08 из 5)

Аккумуляторная батарея является единственным источником электроэнергии в автомобиле. Если старые отечественные машины можно было завести с «толкача», то с иномарками такой трюк к сожалению, не пройдёт. Всё из-за того, что у некоторых моделей двери не смогут открыться без электричества. Стоит знать, что аккумулятор используется:

  • чтобы завести машину;
  • для подпитки систем торможения и регулирования автомобилем;
  • в процессе регулировки количества топлива.

Периодически вам придется менять данный объект, но можно сэкономить весомую сумму, заряжая его в домашних условиях. К сожалению, большинство автомобилистов не знают, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор зарядным устройством дома.

Подготовительные работы

Приступая к такому важному процессу, не стоит забывать о мерах безопасности и о проведении подготовительных работ. Многие новички спрашивают у меня, необходимо ли доставать батарею из машины перед тем, как её зарядить? В данной ситуации можно вытаскивать, а можно оставлять на месте. Но лучше занести подобный хранитель энергии в гараж, где температура колеблется в пределах 10 градусов тепла. Если больше, то это чревато взрывами, которые периодически случаются из-за активности электролита.

У меня в гараже установлен кондиционер, поэтому мне проще. Я выставляю температурный режим на 3-5 градусов. Замечу, что мороз при зарядке не особо страшен. Но на улице бывают заморозки до – 15 – 20 градусов. При таких условиях мы рискуем повредить батарею и зарядное устройство.


Если вы решили его снимать, то учитывайте, что при зарядке он выделяет вредные токсины. Не стоит ставить его в квартире на долгое время. Лучше использовать гараж или в крайнем случае – балкон. Плюс, все настройки климат-контроля, кондиционера, акустической системы и прочих приборов – собьются, и вам придется потратить дополнительное время на перенастройку.

Но, если заряжать его, не доставая из машины, то все действия должны производится в сухом и теплом месте, например, в отапливаемом гараже. При этом, всю машину перед зарядкой нужно прогреть до комнатной температуры.



Существует несколько методов зарядки. Первым является — зарядка с использованием постоянного тока. В этом случае требуется постоянный контроль напряжения. К примеру, для батареи в 60А, я использую ток в 6 ампер в течение 20-ти часов, а потом уменьшаю до 3 ампер, а когда напряжение достигает 15 В, то сила тока должна быть 1,5 А. Такой метод способен на долгое время зарядить оборудование, но минус его в том, что требуется постоянно контролировать процесс, к тому же выделяются вредные газы.

Вторым вариантом является зарядка с использованием постоянного напряжения. Считается самым безопасным способом и не требует особого контроля за процессом. Уровень заряда аккумулятора напрямую зависит от величины напряжения. Минус только в том, что время заряда от обычной розетки будет большое.

Также существует комбинированный метод. Он быстрый и, в то же время, безопасный. Большинство автомобилистов пользуются именно им. Сначала устройство следует зарядить постоянным током, потом – постоянным напряжением. Многие современные источники электроэнергии выпускаются именно под этот метод зарядки.

Экспресс метод используется для срочной подзарядки. Для этого следует снять клеммы, очистить их, подсоединить с правильной полярностью, и поставить ток на максимальный уровень. Подождите 20 минут, и установите аккумулятор обратно. Этот способ портит батарею при частом использовании и неэффективен если он разряжен более чем на половину.

Как стоит действовать

Предлагаю ознакомиться с пошаговым планом действий зарядки аккумулятора.

  1. Отключите все оборудование. Сначала снимите отрицательную клемму, затем положительную.
  2. Если аккумулятор закреплён планками, открутите его. Ни в коем случае не переворачивайте его, чтобы не потёк электролит.
  3. Поставьте батарею на твердую и ровную поверхность возле розетки в 220В. Желательно работать в хорошо проветриваемом помещении.
  4. Если вы недавно купили такой источник энергии, то к нему должна прилагается инструкция. Ознакомитесь с ней и соблюдайте все в строгости.
  5. При нехватке жидкости (она показывается на специальной планке), залейте дистиллированную воду. Но это требуется только в том случае, если есть такая планка (а она есть не на всех моделях).
  6. Подключите к аккумулятору клеммы от зарядного устройства, и включите вилку зарядки в розетку. На некоторых зарядчиках показывается уровень заряда и есть регулятор мощности. В иных ситуациях — проверяйте всё вольтметром.
  7. После проведения данной процедуры снимите его и установите в машину.



Я описал все способы и весь пошаговый план подзарядки. Данную процедуру вы сможете провести дома или в гараже. Если вам что-то непонятно, то посмотрите в конце статьи видео, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор. Надеюсь все вышесказанное мною, вам обязательно поможет.

Обычно батареи хватает на несколько лет. Всё зависит от эксплуатации автомобиля. Если вы любитель прослушивания громкой музыки без включённого двигателя, то неудивительно, что вам приходится часто «добавлять» энергии. У меня на отечественном авто батарея сохранилась на 7 лет без единой зарядки. Можете не верить, но скажу, что внутри не была установлена магнитола.

Что должен показывать амперметр при зарядке аккумулятора. Вопросы

Для начала проверим работу амперметра, чтобы убедиться, работает ли сам прибор. Включите при заглушенном моторе фары. нормальный амперметр должен отобразить процесс разряда. Прибор не показывает зарядку, если двигатель не прогрет, либо загрязнены щетки генератора. Когда генератор достигнет рабочей температуры, масляная пленка на щетках нарушается. После этого амперметр начинает отображать нормальный процесс заряда. Следует быстро протереть поверхность коллектора. Из-за сильного искрения щеток может произойти замыкание и выход из строя генератора.

Как проверить генератор

Пошаговая инструкция:

  1. Включите как можно больше световых приборов.
  2. Заведите мотор и установите небольшие обороты.
  3. Отключите все провода от реле регулятора.
  4. Пассатижами соедините концы проводников.
  5. Смотрите за прибором, постепенно повышайте обороты мотора. Если амперметр отображает повышение тока, значит генератор работает нормально.

Реле-регулятор требует замены. Двигатель нельзя ставить на большие обороты. Если он неожиданно остановится, то провода нужно быстро расцепить.

Порядок зарядки


Закончив в предварительной подготовкой, можно приступать непосредственно к заряду аккумулятора. Нужно учитывать тот факт, что электролит имеет свойство испаряться в процессе зарядки, поэтому производить ее в жилых помещениях крайне не рекомендуется.

Также нужно соблюсти правильную последовательность подключения, т.е. сначала лучше осуществить подключение зарядного устройства к АКБ, а потом только в сеть. Кроме того, надо следить за правильностью данного подключения устройства к батарее, ведь в случае ошибки будут повреждены предохранители ЗУ.

Отличают два метода зарядки:

  1. С помощью постоянного тока. Данный способ зарядки считается наиболее простым, ведь для его осуществления необходимо лишь правильно выставить силу тока при помощи регулятора. Данное значение должно составлять порядка 10% от энергоемкости АКБ. В процессе заряда батареи, данное значение будет постепенно уменьшаться. Окончательным сигналом завершения процесса будет нулевое показание стрелки амперметра. В среднем, весь процесс занимает порядка 13 часов.
  2. С помощью переменного тока. Данный способ более сложный, потому что необходимо задавать силу тока самому. На начальном этапе, необходимо поставить такое же значение, как и в предыдущем методе — 10% от энергоемкости АКБ. Как только напряжение достигнет 14 В, необходимо понизить силу тока ровно в два раза, после чего заряжать с такими параметрами до 15 В.Как только напряжение дойдет до 15 В, нужно снова понизить силу тока в два раза. Зарядка будет произведена после того, как напряжение будет находиться на одном уровне в течение 60 минут.

Это все, что касается зарядки аккумулятора, которая производится вне автомобиля. Однако, бывают случаи, когда заряжать аккумулятор нужно непосредственно в транспортном средстве. Чтобы правильно произвести этот процесс, лучше следовать нескольким полезным рекомендациям:

  • Автомобиль должен располагаться в закрытом помещении, где температура находится на приемлемом для работы уровне. Кроме того, в помещении не должно быть повышенной влажности.
  • Перед началом процесса зарядки, лучше дать аккумулятору определенное время на привыкание, т.е. достижения им температуры помещения. В среднем, это достигается за пару часов.
  • Также необходимо отключить все электрооборудование, подключенное в сеть. Сделать это лучше на этапе предварительной подготовки, до заряда АКБ.
  • Необходимо произвести предварительную проверку, как и в предыдущем способе, когда АКЮ вынимается из авто. То есть, проверить электролит, напряжение на клеммах и т.д.
  • В остальном, процесс зарядки аккумулятора практически ничем не отличается от предыдущего способа. Необходимо следить за капотом, чтобы он не захлопнулся в самый неподходящий момент. Если это произойдет, то клеммы будут повреждены, что приводит довольно к неприятным последствиям. Следовательно, нуж?

Неисправность реле-регулятора

Если это устройство вышло из строя где-то далеко от дома, то при исправном генераторе можно подсоединить его в цепь для зарядки батареи.

  1. Снимите проводку с клемм генератора и реле.
  2. Заизолируйте провода.
  3. Подсоедините лампу между выводами Ш и Я реле и генератора.
  4. На генераторе лампу поставьте на 10 свечей. Она заменит вышедший из строя реле регулятор.
  5. Отключите от прибора провод, который подходит к выводу Б реле. Вместо него подключите кусок метрового провода.
  6. К выводу Я генератора подключите провод 2 метра 50 см.
  7. Зачищенные концы проводки затяните в салон.

Как отремонтировать замок задней двери ВАЗ-2109?

Алгоритм зарядки аккумулятора автомобиля

  1. Снять АКБ с автомобиля. Однако если есть причины, которые затрудняют это действие, можно зарядить аккумулятор, не снимая его.

Чтобы зарядка была сделана правильно, проводить ее нужно в помещении, которое хорошо проветривается.

Внимание!

Не стоит нарушать правила техники безопасности.

Заряжать АКБ нужно вдалеке от легковоспламеняющихся предметов.

Поток свежего воздуха должен быть обеспечен обязательно, так как в процессе может выделяться взрывоопасная смесь кислорода и водорода. По этой же причине нужно избегать искр и открытого огня.

Как найти причину

При движении 20 км в час надо соединить два провода, в результате аккумулятор станет брать зарядку. При движении с меньшей скоростью на 4-й передаче — провода разъединить. Иначе аккумулятор может разрядиться по цепи генератора. Таким методом можно подсоединять генератор только в экстренных случаях.

Автомобиль заглох и не заводится — что делать?

Ввиду высокого напряжения снижается срок работы приборов. После приезда домой надо быстро заменить реле и возвратить всю схему назад в прежнее состояние.

Зарядка автомобильного аккумулятора — что выбрать и как заряжать

С проблемой «севшего» аккумулятора сталкивались почти все автомобилисты. Не будем вдаваться в причины произошедшего, рассмотрим, как и чем исправить сложившуюся ситуацию. В данном случае проблему зарядки автомобильного аккумулятора можно решить двумя способами.


Способ первый

Это, так называемый, быстрый способ подзарядки аккумулятора для тех, кто ограничен во времени, а машину нужно завести как можно быстрее. Батарею в этом случае можно не снимать с автомобиля. Что же нужно сделать для зарядки автомобильный аккумулятор в таком случае?

Итак, по порядку. Отсоединяем от батареи оба провода (снимаем их с клемм и отодвигаем подальше). Подсоединяем провода выхода подзарядного устройства к клеммам аккумулятора согласно маркировке – «+» с положительной клеммой, а «-» — с минусовой. На зажимах подзарядника указана полярность, ее нельзя перепутать!

Выставляем регулятор тока на максимум и включаем зарядное в сеть питания. Минут через 20-30 отсоединяем провода зарядника и закрепляем автомобильные провода на клеммах батареи. Опять-таки, соблюдайте полярность! Следующим действием запускаем двигатель. Пускового тока вполне хватит на запуск, а дальше генератор все сделает сам. Для уверенности можно погонять двигатель минут 5-10 на больших оборотах.

Способ второй

Если времени у вас достаточно, то лучше провести полную зарядку автомобильного аккумулятора. Для этого освобождаем батарею от проводов и извлекаем ее из-под капота. Заносим ее в гараж или, за неимением такового, в квартиру. Проводить процесс подзарядки нужно проводить в сухом помещении. Подготавливаем аккумулятор к процессу – очищаем клеммы от окислов и прочищаем вентиляционные отверстия в пластмассовых пробках банок. Затем закрепляем зажимы проводов зарядного устройства, «плюс» — к плюсу, «минус» — к минусу. Выставляем зарядный ток на минимум и включаем зарядник в розетку.

Внимание! Сначала подсоединяем провода к аккумулятору, а только потом включаем в сеть, а не наоборот! Полная зарядка батареи происходит за 24 ч. При полном заряде аккумулятора на подзарядном устройстве загорится индикатор окончания процесса. Автомобильный источник питания готов к эксплуатации и его можно установить в машину.

Какой зарядник выбрать?

Как заряжать автомобильный аккумулятор мы уже знаем. Теперь рассмотрим вопросы, которые возникают при выборе устройства подзарядки. В продаже встречаются два типа зарядников. У одних на передней панели, рядом с регулятором, установлен вольтметр, у других – амперметр. Естественно, появляется вопрос – в чем разница? Для аккумулятора, в принципе, разницы нет. Он зарядится и тем и другим устройством. Разница будет в затраченном личном времени. Устройства, оборудованные амперметром, производят заряд на основе постоянной величины силы тока.

То есть, аккумулятор в 60А*ч требует для заряда ток в 6 ампер. Величина зарядного тока должна составлять 0,1 от емкости батареи. В процессе зарядки сила зарядного тока падает и необходимо периодически корректировать ее регулятором. К тому же, в конце процесса из аккумулятора происходит обильное выделение газа.

Чтобы снизить газовыделение, придется плавно снижать силу тока по мере повышения зарядного напряжения. Батарея будет считаться заряженной, если сила тока на амперметре не будет изменять свое значение на протяжении 1-2 ч. Недостаток таких устройств — они требуют постоянного вашего присутствия.

Устройства, оборудованные вольтметром, проводят заряд на основе постоянного напряжения. В этом случае на заряженность батареи напрямую влияет зарядное напряжение. Чем выше подаваемое напряжение, тем меньше времени тратится на зарядку. При напряжении в 16,4 В аккумулятор полностью заряжается в течение 24 часов. Однако нужно знать, что в момент включения подсоединенного к батарее зарядного устройства, выходной ток может быть 40-50 А (на эту величину влияет емкость аккумулятора). Поэтому все устройства для зарядки снабжены ограничителем максимального тока в пределах 25 ампер.

В процессе зарядки методом постоянства напряжение, «вольтаж» на клеммах батареи будет стремиться сравняться с напряжением зарядника, а сила тока будет снижаться, стремясь к нулю в конце процесса. В связи с этим, весь процесс зарядки проходит в автоматическом режиме. Вашего участия здесь не требуется. Об окончании зарядки просигнализирует загоревшийся зеленый индикатор на панели заряжающего устройства.

О мерах безопасности

При любой работе по обслуживанию аккумулятора нужно помнить, что в его емкостях находится кислота! Поэтому все работы нужно производит в резиновых перчатках. При прохождении электрического тока через электролит, в воздух выделяется большое количество сернистого газа. Так что, если ваш заряжающийся аккумулятор простоит ночь в коридоре, к утру, вы получите превышение всех допустимых норм по содержанию серы в воздухе.

Из этого следует, что процесс зарядки автомобильного аккумулятора нужно проводить в помещении, имеющем хорошую вентиляцию. И ни в коем случае не оставлять включенное зарядное устройство в квартире без присмотра. Бытовая электрическая сеть может не выдержать такой долгой нагрузки.

Советую прочитать — вам понравится:

Самодельная зарядка для мобильного телефона

Простой источник питания

Сделай сам паяльник на 12 вольт

Теперь посмотрите это полезное видео:

Будем благодарны, если Вы поделитесь этой статьей здесь:

Этот сайт читают уже более 950 человек! Вы тоже можете получать новые материалы по почте:

Почему при зарядке автомобильного аккумулятора, падает ток на амперметре зарядного устройства?

Действительно поинтересовавшись у нескольких автоэлектриков, узнал, что при постановке на зарядку разряженного аккумулятора поведение такое нормальное.

Когда разряженный аккумулятор начинает брать заряд и вы выставили на зарядном к примеру 2 ампера, то через время ампераж на зарядном упадёт, так как аккумулятор уже возьмёт некоторый заряд и немного сильнее будет сопротивляться дальнейшему заряжанию.

Добавлять или не добавлять, мастера точного ответа не сказали, одни за то чтоб, добавить, другие, чтоб не добавлять — но то что это нормальное явление, сошлись с выводом все!

Даже для примера такое сравнение (аналогию) накачивания шины, ведь с каждым качком насоса, вам приходится прилагать больше усилия, чтоб довести давление до нужного, так и получается с аккумулятором в начале он заряжается легко, и чем больше берёт заряд, тем больше сопротивляется.

Да и более менее современные зарядные устройства автоматически регулируют этот процесс, поэтому наблюдать его можно только на зарядных устройствах самого простого исполнения!

www.remotvet.ru

Время зарядки АКБ при постоянном токе

Формула расчета зарядного тока имеет вид: I=Q*k, где Q – емкость батареи, а k – некий коэффициент от номинала (идеальное его значение находится в границах 0,04…0,06, а оптимальное до 0,1). Исходя из такой рекомендации, подсчет времени, которое нужно для полностью посаженого аккумулятора имеет такой вид: Т= Q/ I. Подставив свои значения, вы увидите, что получается достаточно много времени, но поскольку, зачастую требуется не полная зарядка, а лишь восстановление утраченной емкости, то эта цифра будет в два или полтора раза меньше.

Для ориентировочной оценки требуемого времени на зарядку автомобильного аккумулятора постоянным током сначала необходимо определить степень разряженности батареи (в процентах), потом определить потерянную емкость (в Ач), а затем, выбрав величину зарядного тока, рассчитать время полной зарядки. Формула для расчета сколько по времени подзаряжать аккумулятор авто выглядит так:

Умножение данного соотношения в 2 раза, нужна из-за того, что КПД процесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы.

Использование расчетной формулы обязательно должно сопровождаться контролем за ходом процесса зарядки, особенно при его завершении, дабы не упустить начало бурного кипения.

Когда в течение часа на клеммах аккумулятора, при зарядке, напряжение перестает увеличиваться — аккумулятор заряжен на 100%.

Величина конечного напряжения зависит от: величины зарядного тока, температуры, внутреннего сопротивления АКБ, наличия в электролите примесей и от состава сплава решеток.

Расскажите про зарядное устройство Орион, кто пользовал.

Каждый из нас, автомобилистов, хотя бы раз в жизни оказывался или еще окажется в ситуации, когда разрядившийся аккумулятор не позволяет запустить двигатель. Особенно частое это явление для зимнего периода, поскольку при отрицательных температурах АКБ держит заряд плохо. А если автомобиль простоял на сильном морозе больше недели, проблемы с аккумулятором практически гарантированы, вплоть до полного разряда. Что делать в такой ситуации?

Хочешь стать куратором любимой темы? Автор StanislavDoljenko Раздел Мой чистый город без пробок.

без названия

% PDF-1.7 % 1 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 2 0 obj > поток 2015-01-12T13: 57: 29 + 01: 002014-07-14T06: 41: 58-07: 002015-01-12T13: 57: 29 + 01: 00IEEE eXpress Conference Publishingapplication / pdf

  • без названия
  • Acrobat Distiller 8.1.0 (Windows) uuid: ebe14c58-e076-482b-b58e-9d85483189e2uuid: 1a3b4329-4b85-4fb7-85b1-25510baa34f5 конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > / XObject> >> / Аннотации [22 0 R 23 0 R 24 0 R] / Родитель 5 0 R / MediaBox [0 0 595 842] >> эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект ] / Имена [44 0 R] >> эндобдж 17 0 объект > поток xVn8} WӢYR | KЦ7 "A ݭ SlP% Hl8 ߰? CnF bs9üx / B? Y |> {/ އ $ FD> ÿ ۇ ~ 4 I! Ę; {onIgs * T_L ~

    Какой алгоритм / профиль заряда я должен использовать для моей батареи ? - Delta-Q Technologies Corp.

    1. Обратитесь в место покупки, чтобы получить лучшую поддержку

    Обратитесь к производителю вашего автомобиля, машины или устройства за рекомендациями по конкретному алгоритму для поддерживаемых ими аккумуляторов. У некоторых производителей есть собственный список поддерживаемых аккумуляторов для своих машин, который может не отображаться в этой статье.

    Уполномоченные дистрибьюторы Delta-Q также могут помочь с рекомендациями по алгоритму для зарядных устройств и аккумуляторов, которые они продают.

    Delta-Q рекомендует проверить доступные алгоритмы на вашем зарядном устройстве, прежде чем выбирать аккумулятор для замены.Это обеспечивает наилучшую совместимость зарядного устройства с аккумуляторами и предотвращает дорогостоящее перепрограммирование или повреждение аккумулятора вашего нового набора аккумуляторов.

    2. Ознакомьтесь с нашим списком наиболее часто используемых аккумуляторов

    Delta-Q также выбрала алгоритмы для некоторых часто встречающихся моделей батарей. Щелкните производителя аккумулятора ниже:

    Батарея троянца

    Аккумулятор FullRiver DC

    Межгосударственный аккумулятор

    Корпорация аккумуляторов США

    Батарейки марки Duracell

    Откройте для себя аккумуляторы

    Батареи Rolls

    3.Используйте список профилей оплаты и диаграмму приложений здесь

    Проверьте список профиля заряда и посмотрите, есть ли в нем ваша батарея.

    • Алгоритмы могут хорошо работать с батареями других производителей аналогичного типа и емкости. Эти диапазоны перечислены в столбце «Может быть совместим с».

    Если ваша батарея не отображается в «Списке профиля заряда», вы можете выбрать подходящий алгоритм, используя таблицу приложений ниже:

    1. Узкий по типу батареи: залитый, AGM или гелевый.
    2. Выберите алгоритм с диапазоном ампер-часов, который соответствует вашей батарее (все диапазоны в таблице - это значение C / 20 или 20-часовая скорость, указанная в технических характеристиках батареи).
    3. Для этого размера может быть несколько алгоритмов. Обычно один алгоритм будет более «универсальным», чем другой.
    4. Протестируйте алгоритм, включив в цикл вашу батарею и убедившись, что она полностью заряжает и обеспечивает достаточное время работы.

    4. Скачайте и установите сами алгоритмы

    Чтобы загрузить и добавить общие алгоритмы, перечисленные в «Списке профилей оплаты» и «Таблице приложений», см. Статьи ниже.

    Алгоритмы загрузки для зарядных устройств серии IC

    Алгоритмы загрузки для зарядных устройств серии QuiQ

    Для поддержки литиевых батарей:

    Работают ли зарядные устройства Delta-Q с литий-ионными аккумуляторами?

    Функциональность зарядного устройства CTEK Consumer

    Зарядка предназначена для регенерации активных материалов - серной кислоты (h3SO4), свинца (Pb) и оксида свинца (PbO2) - из сульфата свинца (PbSO4), образующегося во время разряда (известного как «сульфатирование»). .

    Сульфат свинца на самом деле является необходимой частью всего процесса, но проблемы начинаются, когда кристаллы сульфата свинца становятся слишком большими.

    Кривая зарядки (или, точнее, алгоритм зарядки) описывает, как аккумулятор получает энергию в течение всей процедуры зарядки. Стандарт DIN 41773 дает рекомендации по структуре алгоритмов этого типа.

    Но наиболее важным является знание того, как следует обращаться с батареей, чтобы обеспечить наилучшее возможное состояние, стремясь к максимальному сроку службы и максимальной емкости.Универсального метода, оптимально решающего все проблемы, не существует. Сама батарея может быть изготовлена ​​разными способами. Также необходимо учитывать аккумулятор и способ его совместного использования. Из-за этого количество алгоритмов огромно. Существует огромная разница между современным многоступенчатым зарядным устройством с переключением первичной обмотки и зарядным устройством с линейным трансформатором, которое можно найти на рынках автомобильных аксессуаров и на дисконтных рынках.

    Пара интересных деталей из кривой:
    • Несмотря на то, что зарядное устройство имеет высокий номинал в амперах, обычно это значение измеряется при разряде батареи 5-6 В.Более реалистичная цифра - 75% от отмеченной силы тока. Но это быстро падает при повышении напряжения батареи.
    • Зарядное устройство с переключателем основного режима может сначала отставать, когда дело доходит до того, сколько энергии оно обеспечивает батарее, но оно быстро догоняет.
    • Линейное зарядное устройство не может заполнить аккумулятор, даже если он находится под высоким напряжением. В этот момент зарядное устройство обеспечивает намного больше тепла, чем ток, и не намного больше заряжает батарею.
    • Зарядное устройство, которое не может обеспечить постоянное напряжение, не может полностью зарядить аккумулятор. Вместо этого он приближается к диапазону, когда аккумулятор выделяет газ и теряет жидкость. Как показывает практика, 80% заряда приходится на первую фазу. Все простые регулируемые зарядные устройства переходят на более низкое напряжение после достижения 14,4 В, но затем могут потребоваться недели, чтобы получить последние 20% заряда.

    Быстрая зарядка может повредить аккумуляторы электромобилей

    Согласно новому исследованию Калифорнийского университета «Риверсайд» - адаптивная методология быстрой зарядки для коммерческих электрических батарей может привести к их растрескиванию, утечке и потере емкости.Чтобы решить эту проблему, ученые разработали метод зарядки при более низких температурах с меньшим риском катастрофического повреждения и потери емкости для хранения.

    Ученые зарядили один комплект разряженных цилиндрических литий-ионных аккумуляторов Panasonic NCR 18650B, используемых в автомобилях Tesla, используя тот же промышленный метод быстрой зарядки, что и быстрые зарядные устройства, используемые на автострадах. Они также заряжали набор, используя новый алгоритм быстрой зарядки, основанный на внутреннем сопротивлении батареи, которое влияет на движение электронов.Внутреннее препятствие в батарее колеблется в зависимости от температуры, состояния заряда, возраста батареи и других факторов. Высокое внутреннее сопротивление может вызвать проблемы во время зарядки.

    Этот недавно разработанный метод зарядки представляет собой адаптивную систему, которая учится у аккумулятора, проверяя внутреннее сопротивление аккумулятора во время зарядки. Он отдыхает, когда срабатывает внутреннее сопротивление, чтобы стереть лимит потери заряда.

    Аккумулятор электромобиля до и после стандартной быстрой зарядки.(Ozkan Lab / UCR)

    В течение первых 13 циклов зарядки емкость аккумулятора для обоих методов зарядки оставалась одинаковой. Однако после этого промышленная технология быстрой зарядки привела к тому, что емкость уменьшилась намного быстрее - после 40 циклов зарядки батареи сохранили только 60% своей емкости. Батареи, заряженные с использованием метода зарядки с внутренним сопротивлением, сохранили более 80% емкости после 40-го цикла.

    При 80% емкости перезаряжаемые литий-ионные батареи достигли конца своего срока службы для большинства целей.Аккумуляторы, заряженные с использованием промышленного метода быстрой зарядки, достигли этой точки после 25 циклов зарядки, в то время как аккумуляторы с методом внутреннего сопротивления были пригодны для 36 циклов.

    Разница в зарядной емкости промышленных аккумуляторов и аккумуляторов электромобилей, заряженных внутренним сопротивлением. (Себастьян и др.)

    Докторант и соавтор Таннер Зеррин сказал: «Промышленная быстрая зарядка отрицательно влияет на срок службы литий-ионных аккумуляторов из-за увеличения внутреннего сопротивления аккумуляторов, что, в свою очередь, приводит к тепловыделение.”

    «Хуже того, после 60 циклов зарядки корпуса аккумуляторов промышленного метода треснули, подвергая электроды и электролит воздействию воздуха и увеличивая риск возгорания или взрыва. Высокие температуры в 60 градусов по Цельсию / 140 градусов по Фаренгейту увеличили как ущерб, так и риск ».

    Михри Озкан, профессор электротехники и вычислительной техники, сказал: «Потеря емкости, внутренние химические и механические повреждения, а также высокая температура для каждой батареи являются серьезными проблемами безопасности, особенно с учетом того, что в модели Tesla имеется 7104 литий-ионных аккумулятора. S и 4416 в Tesla Model 3.”

    Аккумулятор электромобиля с химическим повреждением после стандартной для отрасли быстрой зарядки. (Ozkan Lab / UCR)

    Дженгиз Озкан, профессор машиностроения инженерного колледжа Марлана и Розмари Борнс, сказал: «Зарядка с внутренним сопротивлением привела к гораздо более низким температурам и отсутствию повреждений. Наш альтернативный алгоритм адаптивной быстрой зарядки уменьшил потери емкости и устранил трещины и изменения в составе коммерческих аккумуляторных элементов ».

    Бо Донг, докторант и соавтор статьи, сказал: «Предлагаемая адаптивная быстрая зарядка открывает новые перспективы для разработки технологии быстрой зарядки для электромобилей с лучшими характеристиками безопасности и более длительным сроком службы батареи.”

    Ученые подали заявку на патент на алгоритм быстрой зарядки с адаптивным внутренним сопротивлением, который может быть лицензирован производителями аккумуляторов и автомобилей. Между тем, команда UCR Battery Team рекомендует свести к минимуму использование коммерческих быстрых зарядных устройств, подзарядку до полного разряда батареи и предотвращение перезарядки.

    Исследование опубликовано в журнале Energy Storage.

    Устранение беспокойства по диапазону с помощью интеллектуальной маршрутизации для электромобилей

    Авторы: Костас Коллиас и Шринивас Голлапуди, ученые-исследователи, Google Research

    Алгоритмы отображения, используемые для навигации, часто основываются на алгоритме Дейкстры, фундаментальном учебном решении для поиска кратчайших путей в графах.Алгоритм Дейкстры прост и элегантен - вместо того, чтобы рассматривать все возможные маршруты (экспоненциальное число), он итеративно улучшает исходное решение и работает за полиномиальное время. Исходный алгоритм и его практические расширения (например, алгоритм A *) используются миллионы раз в день для маршрутизации транспортных средств по глобальной дорожной сети. Однако из-за того, что большинство транспортных средств работают на газе, эти алгоритмы игнорируют соображения заправки топливом, потому что а) заправочные станции обычно доступны повсюду за счет небольшого объезда, и б) время, необходимое для дозаправки, обычно составляет всего несколько минут. и ничтожно мало по сравнению с общим временем в пути.

    Эта ситуация иная для электромобилей (EV). Во-первых, зарядные станции для электромобилей не так широко доступны, как заправочные станции, что может вызвать беспокойство по поводу дальности действия , страх, что у автомобиля закончится заряд, прежде чем он достигнет зарядной станции. Эта проблема настолько распространена, что считается одним из препятствий на пути широкого внедрения электромобилей. Во-вторых, зарядка аккумулятора электромобиля является более сложной задачей, поскольку время зарядки может составлять значительную часть общего времени в пути и может сильно варьироваться в зависимости от станции, модели автомобиля и уровня заряда аккумулятора.Кроме того, время зарядки нелинейно - например, для зарядки аккумулятора от 90% до 100% требуется больше времени, чем для зарядки от 20% до 30%.

    Электромобиль может проехать расстояние только до указанного диапазона, прежде чем потребуется подзарядка. Разные дороги и разные станции имеют разные временные затраты. Цель состоит в том, чтобы оптимизировать общее время поездки.

    Сегодня мы представляем новый подход к маршрутизации электромобилей, интегрированный в последнюю версию Google Maps, встроенный в ваш автомобиль, для участвующих электромобилей, который снижает беспокойство по поводу дальности за счет интеграции станций подзарядки в навигационный маршрут.В зависимости от уровня заряда батареи и пункта назначения Maps будет рекомендовать остановки зарядки и соответствующие уровни зарядки, которые минимизируют общую продолжительность поездки. Для этого мы разработали масштабируемое решение для рекомендации эффективных маршрутов через зарядные станции, которое оптимизирует сумму времени вождения и времени зарядки вместе.

    Самый быстрый маршрут из Берлина в Париж для газового автомобиля показан на верхнем рисунке.На среднем рисунке показан оптимальный маршрут для электромобиля с радиусом действия 400 км (указано время в пути - без учета времени зарядки), где большие белые кружки вдоль маршрута указывают на остановки зарядки. На нижнем рисунке показан оптимальный маршрут для электромобиля дальностью 200 км.

    Маршрут через зарядные станции
    Фундаментальным ограничением при выборе маршрута является то, что расстояние между остановками для подзарядки не может быть больше, чем расстояние, которое автомобиль может достичь при полной зарядке. Следовательно, модель выбора маршрута делает упор на графике зарядных станций, в отличие от графика дорожных сегментов дорожной сети, где каждая зарядная станция является узлом, а каждая поездка между зарядными станциями является ребром.Принимая во внимание различные характеристики каждого электромобиля (такие как вес, максимальный уровень заряда батареи, тип вилки и т. Д.), Алгоритм определяет, какие из краев допустимы для рассматриваемого электромобиля, а какие нет. После поступления запроса на маршрутизацию Maps EV routing дополняет возможный граф двумя новыми узлами, исходной точкой и пунктом назначения, а также несколькими новыми (возможными) краями, которые очерчивают потенциальные поездки из исходной точки до ближайших зарядных станций и до пункта назначения. от каждой из близлежащих зарядных станций.

    Маршрутизация с использованием алгоритма Дейкстры или A * на этом графике достаточна, чтобы дать возможное решение, которое оптимизирует время в пути для водителей, которые совершенно не заботятся о времени зарядки (т. Е. Водителей, которые всегда полностью заряжают свои батареи на каждой зарядной станции. ). Однако таких алгоритмов недостаточно для учета времени зарядки. В этом случае алгоритм строит новый граф, многократно реплицируя каждый узел зарядной станции. Половина копий соответствует входу на станцию ​​с частично заряженной батареей, с зарядом x в диапазоне от 0% до 100%.Другая половина соответствует выходу из станции с частичным зарядом, y (снова от 0% до 100%). Мы добавляем край от входного узла при заряде x к выходному узлу при зарядке y (ограничен y> x) с соответствующим временем зарядки для перехода от x к y. Когда поездка от станции A к станции B расходует некоторую часть ( z ) заряда батареи, мы вводим границу между каждым выходным узлом станции A и соответствующим входным узлом станции B ( при зарядке x - z ).После выполнения этого преобразования с помощью Dijkstra или A * восстанавливается раствор.

    Пример нашей репликации узла / границы. В этом случае алгоритм предпочитает проходить через первую станцию ​​без зарядки и заряжает на второй станции от 20% до 80% заряда батареи.

    График Sparsification
    Для выполнения описанных выше операций при уверенном решении проблемы дальности, алгоритм должен с хорошей точностью вычислять расход заряда батареи при каждой поездке между станциями.По этой причине Maps хранит подробную информацию о характеристиках дороги во время поездки между любыми двумя станциями (например, длина, высота и уклон для каждого сегмента поездки), принимая во внимание свойства каждого типа электромобиля.

    Из-за объема информации, необходимой для каждого сегмента, поддержание большого количества ребер может стать задачей, требующей интенсивного использования памяти. Хотя это не проблема для регионов, где мало зарядных станций для электромобилей, в мире существуют места (например, Северная Европа), где плотность станций очень высока.В таких местах добавление ребра для каждой пары станций, между которыми может перемещаться электромобиль, быстро вырастает до миллиардов возможных ребер.

    Рисунок слева показывает высокую плотность зарядных станций в Северной Европе. Разные цвета соответствуют разным типам вилок. На рисунке справа показано, почему график маршрутизации очень быстро увеличивается в размере по мере увеличения плотности станций. Когда есть много станций в пределах досягаемости друг друга, граф индуцированной маршрутизации представляет собой полный граф, в котором хранится подробная информация для каждого ребра.

    Однако такая высокая плотность означает, что поездка между двумя станциями, которые находятся на относительно большом расстоянии друг от друга, несомненно, будет проходить через несколько других станций. В этом случае сохранение информации о длинном ребре является избыточным, что позволяет просто добавлять меньшие ребра ( гаечных ключей ) в граф, что приводит к более разреженным и более выполнимым с вычислительной точки зрения графам.

    Алгоритм построения гаечного ключа является прямым обобщением жадного геометрического гаечного ключа .Поездки между зарядными станциями сортируются от самых быстрых к самым медленным и обрабатываются в указанном порядке. Для каждой поездки между точками a, и b, алгоритм проверяет, попадают ли более мелкие подрейсы, уже включенные в гаечный ключ, в прямую поездку. Для этого он сравнивает время поездки и расход заряда батареи, которые могут быть достигнуты с помощью дополнительных переходов, уже имеющихся в гаечном ключе, с такими же величинами для прямого маршрута a - b . Если обнаруживается, что они находятся в пределах крошечного порога ошибки, прямое отключение от a до b не добавляется к гаечному ключу, в противном случае это происходит.Применение этого алгоритма разбиения имеет заметное влияние и позволяет эффективно обслуживать граф в ответ на запросы маршрутизации пользователей.

    Слева оригинальная дорожная сеть (станции электромобилей выделены светло-красным цветом). На графике станций посередине есть ребра для всех возможных поездок между станциями. Разреженный граф справа поддерживает расстояния с гораздо меньшим количеством ребер.

    Резюме
    В этой работе мы разрабатываем масштабируемое решение для маршрутизации электромобилей в длительных поездках, чтобы включить доступ к зарядным станциям за счет использования разреженного графа и нового построения стандартных алгоритмов маршрутизации.Мы рады передать алгоритмические идеи и методы в руки пользователей Карт и с нетерпением ждем возможности обслуживать маршруты без стресса для водителей электромобилей по всему миру!

    Благодарности
    Мы благодарим наших сотрудников Дикси Ван, Синь Вей Чоу, Навина Гунатиллака, Стивена Бродфута, Алекса Дональдсона и Ивана Кузнецова.

    станций быстрой зарядки повреждают автомобильные аккумуляторы Tesla всего за 25 циклов зарядки

    Новая статья показывает, что из-за особенностей продажи электромобилей, станций быстрой зарядки вдоль автомагистралей, аккумуляторы на самом деле подвергаются воздействию высоких температур и высокого сопротивления, что может привести к их растрескиванию, утечке и потере емкости.

    Что необходимо, так это способ зарядки при более низких температурах и, следовательно, меньший риск катастрофических повреждений и потери емкости накопителя. Недавний эксперимент сделал именно это. Ученые зарядили один комплект разряженных цилиндрических литий-ионных аккумуляторов Panasonic NCR 18650B, используемых в автомобилях Tesla, используя тот же промышленный метод быстрой зарядки, что и быстрые зарядные устройства, используемые на автострадах. Они также зарядили набор, используя новый алгоритм быстрой зарядки, основанный на внутреннем сопротивлении батареи, которое препятствует потоку электронов.

    Внутреннее сопротивление аккумулятора колеблется в зависимости от температуры, состояния заряда, возраста аккумулятора и т. Д. Высокое внутреннее сопротивление может вызвать проблемы во время зарядки, и метод зарядки UC Riverside Battery Team - это адаптивная система, которая учится у аккумулятора, проверяя внутреннее сопротивление аккумулятора во время зарядки. Он отдыхает, когда срабатывает внутреннее сопротивление, чтобы исключить потерю емкости заряда.


    Литий-ионный аккумулятор для электромобиля, треснувший после стандартной для отрасли быстрой зарядки.
    Изображение: Ozkan Lab / UCR

    Аккумуляторы Tesla в сравнении с использованием стандартных быстрых зарядных устройств и нового алгоритма

    В течение первых 13 циклов зарядки емкость аккумулятора для обоих методов зарядки оставалась одинаковой. После этого промышленная технология быстрой зарядки привела к гораздо более быстрому уменьшению емкости; после 40 циклов зарядки аккумуляторы сохранили только 60% своей емкости. Батареи, заряженные с использованием метода зарядки с внутренним сопротивлением, сохранили более 80% емкости после 40-го цикла.

    При 80% емкости перезаряжаемые литий-ионные батареи достигли конца своего срока службы для большинства целей. Аккумуляторы, заряженные с использованием промышленного метода быстрой зарядки, достигли этой точки после 25 циклов зарядки, в то время как аккумуляторы с методом внутреннего сопротивления были пригодны для 36 циклов.

    Хуже того, после 60 циклов зарядки корпуса аккумуляторных батарей промышленного метода треснули, подвергая электроды и электролит воздействию воздуха и увеличивая риск возгорания или взрыва. Высокие температуры в 60 градусов по Цельсию / 140 градусов по Фаренгейту увеличили как ущерб, так и риск.

    «Потеря емкости, внутренние химические и механические повреждения, а также высокая температура для каждой батареи являются серьезными проблемами безопасности, особенно учитывая, что в Tesla Model S имеется 7 104 литий-ионных аккумулятора, а в Tesla Model 3 - 4416», - сказал профессор Михри Озкан. Калифорнийского университета в Риверсайде.

    Можно ли использовать свинцово-кислотное зарядное устройство для аккумуляторов LiFePO4?

    Привет, ребята,

    Вопрос, который мы недавно получили от наших клиентов, заключается в том, можно ли заряжать LiFePO4 аккумуляторы с помощью свинцово-кислотного зарядного устройства.

    Ниже вы найдете ответ, почему этого не следует делать. Простой ответ: это ВОЗМОЖНО, но вы должны быть ОЧЕНЬ ОСТОРОЖНЫ и РИСКУЮТ срок службы батареи.

    Литиевая батарея LiFePO4 на 12 В, полностью заряженная до 100%, будет поддерживать напряжение около 13,3–13,4 В. Его свинцово-кислотный двоюродный брат будет примерно 12,6–12,7 В. Литиевая батарея при 20% емкости будет выдерживать напряжение около 13 В, ее свинцово-кислотная родственница будет около 11,8 В при той же емкости. Как видите, мы играем с очень узким диапазоном напряжения для лития, меньше 0.5 В более 80% мощности.

    Зарядное устройство для литиевого LiFePO4 - это устройство ограничения напряжения, которое имеет сходство со свинцово-кислотной системой. Отличия от литий-ионных аккумуляторов заключаются в более высоком напряжении на элемент, более жестких допусках по напряжению и отсутствии непрерывного или плавающего заряда при полной зарядке. В то время как свинцово-кислотный предлагает некоторую гибкость с точки зрения отключения напряжения, производители элементов LiFePO4 очень строги в отношении правильной настройки, потому что литий-ионные аккумуляторы не могут выдерживать перезаряд. Так называемого чудо-зарядного устройства, обещающего продлить срок службы батареи и получить дополнительную емкость с помощью импульсов и других уловок, не существует.LiFePO4 - это «чистая» система, которая берет только то, что может поглотить.

    Литиевые зарядные устройства основаны на алгоритме заряда CV / CC (постоянное напряжение / постоянный ток). Зарядное устройство ограничивает количество тока до предварительно установленного уровня, пока аккумулятор не достигнет предварительно установленного уровня напряжения. Затем ток уменьшается по мере того, как аккумулятор полностью заряжается. Эта система обеспечивает быструю зарядку без риска перезарядки и подходит для литий-ионных и других типов аккумуляторов.

    Пример алгоритма двухступенчатого зарядного устройства для литиевых батарей

    Как видно из приведенного выше графика заряда, литиевая батарея имеет резкое повышение напряжения в самом конце цикла зарядки.На этом этапе зарядный ток очень быстро падает, а затем зарядное устройство переключается в режим питания.

    Большинство свинцово-кислотных интеллектуальных зарядных устройств в наши дни имеют особые алгоритмы зарядки, подходящие для залитых / AGM / гелевых аккумуляторов, которые обычно требуют трехэтапного процесса зарядки: объемный / абсорбционный / плавающий. Когда зарядное устройство переходит в объемное состояние, оно обычно заряжает свинцово-кислотный аккумулятор полным током примерно до 80% емкости. В этот момент зарядное устройство перейдет в стадию абсорбции.

    Типичный алгоритм свинцово-кислотного зарядного устройства

    На этой фазе зарядки зарядное устройство будет поддерживать максимальное напряжение для выбранной батареи и заряжать батарею пониженным током, поскольку внутреннее сопротивление батареи не может принять ток заряда при максимальная мощность. Как только ток снизится примерно до ≤10% от общей мощности зарядного устройства, он перейдет в плавающее состояние. Стадия абсорбции также зависит от времени, если зарядное устройство все еще находится в фазе абсорбции через 4 часа, зарядное устройство автоматически перейдет в стадию поплавка.Обычно это происходит, если размер зарядного устройства меньше размера для аккумуляторной батареи, или если в системе работают нагрузки, которые не позволяют зарядному устройству снизить ток ниже точки перехода.

    Большинство, если не все свинцово-кислотные зарядные устройства имеют режим выравнивания. На некоторых зарядных устройствах этот режим может быть автоматическим, и его нельзя отключить. Литиевые батареи не требуют выравнивания напряжения. Применение выравнивающего заряда 15 В + к литиевой батарее приведет к необратимому повреждению элементов.

    Другая функция свинцово-кислотных зарядных устройств - это возврат к основному напряжению.Напряжение полностью заряженных свинцово-кислотных аккумуляторов составляет около 12,7 В. Когда зарядное устройство находится в плавающем режиме, оно будет поддерживать заданное напряжение батареи (обычно в пределах 13,3-13,8 В в зависимости от типа батареи), а также поддерживать любые нагрузки, работающие в это время. Если нагрузка превысит максимальную выходную мощность зарядного устройства в плавающем режиме, то напряжение аккумулятора начнет снижаться. Как только напряжение достигнет значения «возврат к основному», зарядное устройство начнет новый цикл зарядки и начнет повторную зарядку аккумулятора.

    Значение напряжения «возврата к основному» в свинцово-кислотных зарядных устройствах обычно равно 12.5-12,7в. Это напряжение для литиевой батареи слишком низкое. При этом напряжении литиевая батарея будет разряжена примерно до 10-15% уровня заряда. Алгоритмы заряда лития обычно устанавливают возврат к основному напряжению 13,1-13,2 В. Это еще одна причина того, что стандартное свинцово-кислотное зарядное устройство не подходит для литиевых батарей.

    Некоторые свинцово-кислотные зарядные устройства «опрашивают» аккумулятор при запуске, чтобы определить напряжение / сопротивление аккумулятора. На основе информации о возврате зарядное устройство затем определяет, с какой фазы зарядки начать.Поскольку литий будет удерживать напряжение выше 13 + В, некоторые свинцово-кислотные зарядные устройства будут рассматривать это как почти полную батарею и переходить в плавающую стадию и полностью обходить стадию зарядки.

    Если вы хотите использовать свинцово-кислотное зарядное устройство на литиевой батарее, вы можете, ОДНАКО, вы НЕ должны использовать свинцово-кислотное зарядное устройство, если оно имеет автоматический «режим выравнивания», который нельзя отключить постоянно. Свинцово-кислотное зарядное устройство, которое можно настроить на зарядку не выше 14,6 В, можно использовать для обычной зарядки, а затем ДОЛЖНО быть отключено после полной зарядки аккумулятора.ЗАПРЕЩАЕТСЯ оставлять подключенным свинцово-кислотное зарядное устройство для обслуживания или хранения аккумулятора, потому что большинство из них НЕ будет поддерживать надлежащий алгоритм заряда литиевых аккумуляторов, и это приведет к повреждению аккумулятора, и это не покрывается гарантией на аккумулятор.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *