В настоящее время существует много методов заряда аккумуляторов. Есть более современные, требующие специальных зарядных устройств, а есть и простые, классические методы заряда, известные еще с момента создания аккумуляторных батарей и пользующие популярностью по сей день.
Сегодня рассмотрим два классических метода заряда аккумуляторной батареи.
1. Заряд аккумулятора при постоянстве зарядного тока. I=const.
2. Заряд аккумулятор при постоянстве зарядного напряжения. U=const.
Сегодня нам потребуются следующие приборы:
1. Уровнемерная трубка (если есть)
2. Ареометр.
3. Вольтметр (мультиметр или встроенный прибор зарядного устройства).
4. Зарядное устройство.
Перед началом зарядки аккумулятора нужно убедиться в необходимости этого, то есть произвести проверку аккумулятора и подготовить его к зарядке, для этого нам необходимо:
1. Очистить корпус батареи, клеммы от окислов, вывернуть заливные пробки
2. Проверить уровень электролита с помощью уровнемерной трубки и если наблюдается пониженный уровень (менее 10-12 мм)необходимо долить дистиллированной воды.
3. Измерить плотность электролита с помощью ареометра
4. Измерить напряжение (ЭДС) аккумулятора с помощью вольтметра или мультиметра.
И желательно записать или запомнить эти значения они нам понадобятся для контроля конца заряда аккумулятора.
По измеренным значениям плотности и напряжения аккумулятора оценить нуждается ли он все-таки в зарядке или нет.
Плотность электролита в полностью заряженной батареи измеренная при температуре +25°С в зависимости от климатической зоны должна соответствовать значениям указанным в таблице.
Напряжение на полностью заряженной батареи должно быть не менее 12,6 вольта .
Не заряжайте аккумулятор если в этом нет необходимости, так как это приведет к сокращению его срока службы в результате перезаряда батареи .
Принцип заряда аккумулятора состоит в том, что к аккумулятору подключается напряжение с зарядного устройства, причем для возникновения зарядного тока, то есть начала процесса заряда аккумулятора, зарядное напряжение должно быть всегда больше напряжения на аккумуляторной батареи.
Если зарядное напряжение будет меньше напряжения на аккумуляторе, то направление тока в цепи поменяется и батарея начнет отдавать свою энергию зарядному устройству, то есть разряжаться на него.
Итак, рассмотрим первый метод заряда аккумуляторной батареи.
Заряд аккумулятора при постоянстве зарядного тока.
Заряд аккумулятора постоянным значением зарядного тока является основным универсальным методом заряда. Необходимо знать, что при использовании этого метода, в отличие от некоторых других, аккумуляторная батарея заряжается до 100% своей емкости.
При данном методе величина зарядного тока на протяжении всего заряда поддерживается неизменной.
Это достигается либо применением специальных зарядных устройств с функцией установки заданного значения зарядного тока, либо включением в цепь заряда реостата, однако в последнем случае изменять значения сопротивления реостата для достижения постоянства зарядного тока в процессе заряда необходимо самостоятельно.
Смысл в том, что в процессе заряда сопротивление аккумулятора и напряжение на нем изменяются, что приводит к уменьшению зарядного тока. Для поддержания зарядного тока на постоянном уровне необходимо увеличивать значение зарядного напряжения с помощью вышеупомянутого реостата.
Еще раз скажу, что в современных зарядных устройствах значение зарядного тока может поддерживается автоматически.
Сила зарядного тока обычно выбирается равной 10% от емкости аккумулятора, той, что указана на корпусе батарей. В литературе эта емкость обозначается как С20, что является емкостью при 20 часовом режиме разряда. Просто запомните это.
Время заряда аккумулятора при этом зависит от степени его разряженности перед началом заряда. Если аккумулятор был разряжен полностью но не ниже 10 вольт, то ориентировочное время его заряда будет в пределах 10 часов.
Если вас не лимитирует время заряда, то лучше заряжать аккумулятор током 5% от емкости АКБ, при этом процесс заряда происходит более качественно и батарея заряжается на 100% от своей емкости, при этом увеличивается время заряда.
Заряд аккумуляторной батареи производится до достижения обильного газовыделения, постоянства напряжения и плотности электролита на протяжении 2 часов.
Напряжение зарядного устройства, подключенного к аккумуляторной батареи, обычно в конце заряда достигает величины 16-16,2 вольта.
Следует сказать, что в конце заряда аккумулятора методом постоянства зарядного тока происходит значительное увеличение температуры электролита в нем. Поэтому при достижении температуры 45 градусов, следует уменьшить зарядный ток в 2 раза, либо вообще прервать заряд для снижения температуры до 30-35 градусов.
Итак, берем зарядное устройство, подключаем плюсовой и минусовой зажим к клеммам аккумулятора, ручку установки зарядного тока ставим на минимум, то есть в крайнее левое положение, подключаем зарядное устройство в сеть.
Далее устанавливаем зарядный ток, равный 10% от емкости аккумулятора и через каждые 2 часа контролируем плотность электролита, напряжение на аккумуляторе, которые в процессе заряда аккумулятора будут увеличиваться и если есть возможность температуру электролита, либо хотя бы косвенно, трогая корпус АКБ рукой.
Если зарядное устройство не имеет функцию поддержания постоянства зарядного тока, то поддерживаем его в ручную, изменяя зарядное напряжение и контролируя зарядный ток через каждые полчаса по амперметру зарядного устройства, либо амперметру, включенному последовательно в зарядную цепь.
При достижении напряжения примерно 14 вольт, производим контроль плотности и напряжения через каждый час.
При наблюдении признаков заряда (кипение, постоянство плотности и напряжения), отключаем зарядное устройство от сети, отключаем зажимы от аккумулятора.
Наш аккумулятор заряжен.
Недостатки метода заряда:
1. Длительное время заряда аккумулятора (при заряде током 10% от емкости порядка 10 часов, при заряде током 5% от емкости – около 20 часов, при условии, что аккумулятор был полностью разряжен).
2. Необходимость частого контроля процесса заряда (зарядного тока, напряжения, плотности и температуры электролита).
3. Существует вероятность перезаряда аккумулятора.
Заряд аккумулятора при постоянстве зарядного напряжения.
Заряд аккумулятора при поддержании постоянного значения напряжения на нем является более ускоренным и простым методом введения батареи в строй.
Суть этого метода заряда заключается в следующем.
Зарядное устройство непосредственно подключается к аккумуляторной батареи и в процессе всего заряда поддерживается постоянное значение зарядного напряжения. При этом напряжение устанавливается в пределах 14,4-15 вольт (для 12-ти вольтового аккумулятора).
При таком методе заряда величина зарядного тока устанавливается, можно сказать, автоматически, в зависимости от степени разряда, плотности электролита, температуры и других факторов.
В начале заряда аккумулятора зарядный ток может достигать больших значений, даже 100% от емкости аккумулятора, так как ЭДС батарей имеет наименьшее значение, а разница между этой ЭДС и напряжением заряда наибольшее. Однако в процессе заряда ЭДС аккумулятора увеличивается, разность между ЭДС аккумулятора и зарядным напряжением уменьшается, тем самым уменьшается зарядный ток, который через 2-4 часа может достичь порядка 5-10% от емкости АКБ. Опять же все зависит от степени разряженности батареи.
Такие большие токи заряда и являются причиной более быстрого заряда аккумуляторной батарей.
В конце процесса заряда аккумулятора зарядный ток уменьшается почти до нуля, поэтому считается, что при заряде методом поддержания постоянного значения зарядного напряжения аккумулятор зарядится только до 90-95% от своей емкости.
Таким образом, при значении зарядного тока близкого к нулю, заряд можно прекратить, батарею привести в исходное состояние и установить на автомобиль.
Кстати заряд аккумулятора при постоянной величине зарядного напряжения реализован в автомобиле.
Если напряжение на аккумуляторе меньше 12,6-12,7 вольт (в зависимости от марки автомобиля), то реле регулятор подключает генератор к аккумулятору для его подзарядки. Причем напряжение с генератора соответствует величине 13,8-14,4 вольта (стандартное значение, в иномарках встречается напряжение генератора немного больше указанного значения).
1. Подключаем зарядное устройство к аккумулятору,
2. Устанавливаем зарядное напряжение пределах 14,4-15 вольт,
3. Контролируем зарядный ток аккумулятора
4. Снимаем аккумулятор с зарядки при значение ток близкого к нулю.
Недостатки метода:
1. Заряд аккумуляторной батареи производится не до полной ее емкости, а в среднем до 90-95% от ее значения.
2. Большая перегрузка источника зарядного напряжения в начале заряда, в следствие большого зарядного тока (актуально при заряде аккумулятора от генератора автомобиля).
По завершении заряда аккумуляторной батарей любым из методов необходимо:
1. Убедиться что напряжение на нем имеет значение не менее 12,6 вольта,
2. Плотность электролита в пределах 1.27 г/см3
3. Уровень электролита 10-12 мм над пластинами
4. Устранить возможные потеки электролита и установить аккумулятор на автомобиль.
А теперь вопрос. В некоторых видео на ютуб и в статьях на сайтах я встречал такой совет по подключению зарядного устройства к аккумулятору: сначала подключаем плюс, потом минус. Так вот я хотел бы узнать ваше мнение правильно ли это утверждение или последовательность подключения проводов зарядного устройства не имеет значения?
Пишите свои мнения в комментариях.
Предлагаю посмотреть подробное видео в котором я поясняю как зарядить аккумулятор используя два классических метода заряда:
Осуществляется с использованием одного из двух типов зарядных устройств, которые могут обеспечивать в ходе процесса постоянство тока или постоянство напряжения. Оба способа равноценны, в плане влияния на продолжительность эксплуатационного срока аккумулятора. Перед тем, подсевшую АКБ, необходимо снять с нее обе клеммы (плюс ), подсоединенные к бортовой системе автомобиля.
Зарядка при постоянстве силы тока
Чтобы «вычислить» нужную величину тока зарядки для восстановления АКБ, необходимо емкость вашего аккумулятора, выражаемую в ампер-часах, разделить на 10. Например, если батарея в 60 А/ч, то зарядный ток на приборе нужно установить равным 6 А. Основной недостаток подобных устройств – необходимость ежечасного контроля за силой тока и достаточно сильное выделение газов ближе к концу процесса восстановления.
Чтобы уменьшить газовыделение, рекомендуется применять ступенчатое понижение силы тока. При достижении напряжения до 14,4 В, нужно убавить ток до 3-х ампер (при зарядке батареи емкостью в 60 А/ч). Если приходиться заряжать АКБ последних выпусков (у них отсутствуют отверстия для залива дистиллированной воды), то целесообразно провести еще одно уменьшение величины зарядного тока до 1,5 А (при повышении напряжения до 15 В). Можно считать, что батарея восстановлена полностью, если напряжение остается неизменным в течение, как минимум, часа (16,3-16,4 В).
Зарядка при постоянстве подаваемого напряжения
Сильно разряженный аккумулятор обладает небольшим сопротивлением, поэтому в момент подсоединения к зарядному устройству сила тока может взлететь до 40 А. Чтобы этого не произошло и аппарат не вышел из строя, максимальный ток ограничивается 20-25 А. Степень заряженности батареи и продолжительность процесса восстановления связаны с подаваемым на АКБ напряжением:
- 14,4 В: АКБ зарядиться на 70-80%;
- 15 В: на 80-90%;
- 16,4 В: на 100%, при условии соблюдения срока зарядки (не менее 20 часов, но не более 24-х).
В ходе зарядки напряжение на клеммах приближается к значению, выдаваемого устройством, соответственно, величина тока падает и в конце процесса достигает нуля. В этот момент можно считать, что АКБ полностью заряжена. Обычно об окончании зарядки сигнализирует зеленый индикатор, имеющийся в некоторых устройствах. Следует учитывать, что продаваемые ныне приборы чаще всего имеют максимально выдаваемое напряжение в 14,4 В. Поэтому, чтобы быть уверенным, что аккумулятор восстановлен полностью, нужно оставить его заряжаться на сутки.
В жизни любого водителянаступает момент, когда он сталкивается с проблемой разряженного аккумулятора. И это не даёт возможности запустить двигатель автомобиля. Особенно часто такое случается в зимний период, ведь при отрицательной температуре аккумулятор плохо держит свой заряд.
И тут у него возникает вопрос, что же делать дальше? Можно, конечно, купить и поставить новый аккумулятор . Но его стоимость отнюдь не мала, поэтому замена аккумулятора влетит в неплохие деньги. Есть и другой вариант, более выгодный экономически – произвести зарядку аккумулятора.
1. Как узнать, что сел аккумулятор?
Заряд аккумуляторной батареи можно проверить такими способами:
1. Измерив плотность электролита с помощью ареометра.
2. Токовой нагрузкой при помощи мультиметра или нагрузочной вилки.
Рассмотрим первый вариант. Ареометр – прибор, который измеряет плотность жидкости. Он состоит из ёмкости с грушей для забора жидкости и поплавка, плавающего внутри, и имеет соответствующую градацию. При полном заряде аккумулятора ареометр покажет плотность 1,28 г/куб. см. Когда аккумулятор разряжен на половину, плотность должна быть 1,20 г/куб. см. Если аккумулятор окончательно «сел», то плотность электролита будет 1,10 г/куб. см.
Замер плотности необходимо сделать во всех банках аккумулятора, при чём допускается разность показателей в пределах +- 0,01 г/куб. см. Если плотность электролита в разных банках будет отличаться на 0,10-0,15 г/куб. см, то, скорее всего, аккумулятор неисправен и требует замены.
Рассмотрим второй вариант оценки заряда аккумулятора. Нагрузочная вилка – это, по сути, вольтметр с параллельно подключённым сопротивлением к его выводам, которое имеет величину 0,018-0,020 Ом (для батарей 40-60 Ач). Нагрузочная вилка подключается к выходам аккумулятора, а через 5-10 секунд снимаются её показания.
Для измерения необходимо нагрузить аккумулятор, включив, например, дальний свет или габаритные огни. Если аккумулятор заряжен достаточно, то напряжение должно достигать 11,2 В. Измерить напряжение также можно при пуске двигателя. В таком случае, напряжение должно быть не меньше 9,5 В. Если напряжение ниже, то либо аккумулятор частично разряжен, либо присутствуют неисправности стартера. Для измерений необходимо использовать вольтметры высокой точности, так как заряд батареи измеряется в десятых долях от вольта. Для точной оценки, погрешность прибора должна быть не ниже 0,1%.
2. Как правильно заряжать?
Заряжают аккумуляторы автомобилей при помощи зарядных устройств, которые способны преобразовать переменный ток в постоянный. Производить зарядку можно в гараже, изъяв батарею из автомобиля или не вынимая его. Главное – соблюдать все правила техники безопасности.
Правила техники безопасности при зарядке аккумуляторных батарей:
1. Обязательно необходимо одеть стойкие химически (к кислотам) очки и перчатки.
2. Зарядку следует проводить в помещении, которое хорошо проветривается. Во время зарядки аккумулятор выделяет ядовитые вещества (арсин, сернистый газ и др.). Эти вещества оседают на всех поверхностях помещения и способны ещё долго травить владельцев.
3. Нельзя использовать для зарядки жилое помещение.
4. Нельзя при зарядке поблизости к аккумулятору (или в том же помещении) использовать открытое пламя, курить или пользоваться приборами, которые искрят. Это связано с тем, что во время зарядки выделяется очень много водорода. А водород, смешиваясь с кислородом, образует очень взрывоопасную смесь.
5. Сеть, которая питает зарядное устройство, должна снабжаться предохранителем. Предохранитель способен отключить питание, если произойдёт короткое замыкание.
Процесс подготовки к зарядке аккумуляторных батарей можно описать такими шагами:
1. Очистить аккумулятор от грязи и пыли, и аккуратно извлечь клеммы.
2. Осмотреть его на механические повреждения, «выкипание» электролита и протекания.
3. Открыть пробки батареи, осмотреть каждую из банок и оценить уровень электролита в них. Если электролита недостаточно, то эту недостачу следует восполнить дистиллированной водой.
4. Обратить внимание на цвет электролита и его прозрачность. Электролит должен быть полностью прозрачным. Если электролит имеет тёмный или другой цвет, напоминает взвесь или в нём плавают хлопья, то такой электролит не пригоден к зарядке.
После подготовительной работы можно приступить к самой зарядке. Важный момент! Клеммы от зарядного устройства сначала присоединяют аккумулятору, и лишь после этого подключают зарядное устройство к сети.
Существует три основных метода зарядки аккумуляторных батарей, влияние которых на саму батарею почти не отличается:
1. Используя постоянное напряжение.
2. Используя постоянный ток.
3. Комбинированным методом.
Зарядка аккумуляторных батарей с использованием постоянного напряжения подразумевает прямую зависимость между уровнем заряда батареи и величиной зарядного напряжения. К примеру, при зарядном напряжении в 14,4 В, аккумулятор зарядится через 2 суток, а при напряжении в 16,5 В – всего через 1 сутки. Так как сила тока порой может достигать больших значений (45-55 А), зарядные устройства имеют ограничения, которые подают не более 20-25 А.
Этот метод безопасный, щадящий к батарее, не требует постоянного присутствия человека и контроля с его стороны. Об окончании зарядки оповестит индикатор. Полное напряжение заряженного исправного аккумулятора должно быть 14,4 В.
Силу тока необходимо ежечасно контролировать. Аккумулятор будет считаться полностью заряженным, если на протяжении 1-2 часов зарядное напряжение будет стабильным. Последний этап зарядки сопровождается «кипением» электролита в банках и обильным выделением газа, так что тут следует быть предельно осторожным. Это «кипение» и необходимость постоянного контроля со стороны человека – главные недостатки такого метода зарядки.
Комбинированный метод зарядки – самый современный и самый распространённый среди новых зарядных устройств. При таком методе сначала аккумулятор заряжается постоянным током, а под конец – постоянным напряжением. Весь процесс полностью автоматизирован и не требует участия и контроля со стороны человека. При полной зарядке батареи, зарядное устройство самостоятельно отключается.
Порой случается, что времени нет и для запуска двигателя нужна очень быстрая подзарядка. Для экспресс-зарядки необходимо снять клеммы аккумулятора и подсоединить клеммы зарядного устройства, соблюдая полярность. Регулятор тока выставить на максимум и засечь 15-20 минут , после чего отключить зарядное устройство. Подобный вариант не сильно полезен для аккумулятора и уменьшает срок его службы, поэтому использовать его слишком часто не рекомендуется.
Всегда лучше отдавать предпочтение полной и тщательной зарядке аккумулятора. Полная зарядка намного лучше сохранит функционал аккумулятора, и с такой зарядкой он прослужит намного дольше, чем с экспресс-зарядкой.
Новые аккумуляторные батареи, как правило, заряжены полностью. Но порой случается так, что из-за долгого лежания на прилавках, они частично теряют свой заряд. Такие батареи перед эксплуатацией стоит «довести до ума». Для этого нужно несколько часов заряжать их методом постоянного напряжения с низким значением тока. К новым аккумуляторам нельзя применять метод зарядки постоянным током и экспресс-зарядку.
Иногда, автомобилисты при полной разрядке аккумулятора в экстремальных условиях делают так называемое «прикуривание» от аккумулятора другого автомобиля. Это очень опасный процесс, не разрешённый официально автопроизводителями. Так что при неправильном обращении автомобиль может быть снят с гарантии или со страховки. «Прикуривать» можно только используя специальные кабели и при полной уверенности в исправности аккумулятора-донора и аккумулятора-акцептора.
Процесс происходит в течении 2-10 минут и во время него лучше отойти подальше и не трогать руками кабели. Крайне не рекомендуется «прикуривать» при температуре ниже 15 градусов по Цельсию.
3. Сколько нужно заряжать?
Время заряда автомобильного аккумулятора зависит от многих факторов:
1. Как сильно аккумулятор был разряжен.
2. Каким методом производиться зарядка.
3. Качество самого аккумулятора и зарядного устройства.
В этом вопросе правильным решением будет ориентироваться на амперметр или индикатор зарядного устройства или на индикатор заряда в самом аккумуляторе, если он в него вмонтирован. Индикатор на самой аккумуляторной батареи очень прост для понимания. Все его значения должны быть указаны на наклейке. Как правило, зелёный свет значит, что аккумулятор заряжен, а красный, что он разряжен.
Что касается индикаторов на зарядном устройстве, то там может быть несколько лампочек, которые сигнализируют о разных этапах процесса зарядки. Чтобы точно в них разобраться, стоит почитать инструкцию по эксплуатации к зарядному устройству.
На зарядных устройствах, которые производят зарядку методом постоянного напряжения, лучший индикатор – это амперметр. Когда его стрелка опуститься до нуля – это явный признак полной зарядки аккумулятора. Обычно, полная зарядка методом постоянного напряжения занимает в среднем – одни сутки. Изменяя значение напряжения, её можно как ускорить, так и продлить.
Для зарядных устройств, которые производят зарядку методом постоянного тока, чтобы рассчитать время зарядки аккумуляторной батареи, используют такую формулу: ёмкость аккумулятора делят на значение тока заряда и умножают на 1,2. Она даст примерное значение времени для полного заряда. Обычно, полная зарядка методом постоянного тока занимает 10-12 часов, но зависит от силы тока (чем она ниже, тем дольше будет заряжаться аккумулятор и наоборот).
4. Как и для чего проверять уровень электролита?
Электролит состоит из дистиллированной воды и кислоты. Если аккумулятор использовать в стандартных условиях, то он не потребует дополнительного техобслуживания. Но, если часто отправляться в длительные поездки или воздействовать на аккумулятор высокой температурой , вода может испаряться.Поэтому для нормальной работы аккумулятора стоит периодически контролировать в нём уровень электролита.
Низкий уровень электролита приводит к окислению пластин аккумулятора и их разрушению, из-за чего он начнёт терять свою мощность и быстро выйдет из строя. Слишком высокое значение уровня электролита приводит к тому, что кислота повреждает внешнюю часть аккумулятора . Таким образом, надлежащийуровеньэлектролита является залогом нормального функционирования, как аккумуляторной батареи, так и автомобиля в целом.
Как же проверить уровень электролита в аккумуляторе? Перед началом проверки нужно определить, какой аккумулятор установлен в автомобиле: разборный или неразборный. Если аккумулятор неразборный, то узнать уровень электролита в нём можно по встроенной шкале. Неразборные аккумуляторы при низком уровне электролита не подлежат дальнейшей эксплуатации. Если аккумулятор разборный, то, чтобы проверить уровень электролита в нём также можно посмотреть на встроенную шкалу. Значение должно находиться между максимальной и минимальной отметками. Но, если шкалы нет или соответствующие отметки не нанесены на корпус, то для проверки уровня электролита необходимо произвести следующие действия:
1. Отсоединить от аккумулятора кабели и очистить его от грязи.
2. Извлечь крышку аккумулятора при помощи отвёртки.
3. Используя стеклянную трубку с внутренним диаметром не более 5 мм, измерить уровень электролита (опустить трубку в аккумуляторную жидкость и, заткнув её выходное отверстие пальцем, вытащить и посмотреть на уровень электролита).
Нормальным считается уровень электролита от 12 до 15 мм. Если уровень электролита слишком низкий, то его восполняют дистиллированной водой. После доливки воды, аккумулятор подлежит зарядке. Если же имеется излишек электролита, то его извлекают при помощи шприца или груши.
5. Сколько должен служить аккумулятор?
Большинство современных аккумуляторов являются неремонтопригодными. Средний срок их службы составляет 2-3 года либо 70 тис. км. Именно на такой период производитель и даёт гарантию на свою продукцию. По сути, аккумулятор – это расходный материал, как картридж в принтере.
Конечно, иногда случается, что аккумуляторы служат и по 5-6 лет, но положиться на такие устройства нельзя. Они могут выйти из строя в любой момент. Так что, если отправляетесь в длительную поездку и у вас в автомобиле старый аккумулятор, лучше заменит его.
Причины выхода из строя аккумуляторных батарей:
1. Коррозийные процессы внутри аккумуляторов, которые разрушают металлические пластины и превращают их в труху.
2. Короткое замыкание, что равноценно, в большинстве случаев, окончательному выходу из строя. Если такое случилось с новым аккумулятором, то его должны поменять по гарантии.
3. Глубокая разрядка, которая провоцирует образование кристаллов сульфата свинца, а это снижает параметры работы устройства. Кроме того, глубокий разряд повышает температуру замерзания электролита в батарее до -5 градусов Цельсия, а если электролит замёрзнет, то возобновить работу аккумулятора будет невозможно, так как лёд повредить внутренние элементы устройства.
4. Сильная перезарядка аккумулятора, что приводит к быстрому «выкипанию» воды из электролита. А если аккумулятор не подлежит обслуживанию, то это равноценно его выходу из строя.
Частые короткие поездки с постоянными циклами запуска и остановки двигателя машины делают очень трудной работу заряженного аккумулятора, особенно, зимой, когда бóльшую часть времени работают печка, фары, разного рода подогревы: окон, зеркал, сидения, руля и т.п. Всё это потому, что последние очень прожорливы, и сильно разряжают его, в то время как генератор попросту не успевает зарядить аккумулятор, а стартер, запускающий двигатель, ставит последнюю точку, особенно, в случае, если используется слишком часто, и не оставляет практически никаких шансов такому разряженному аккумулятору выжить в таком небольшом частном мире прожорливых потребителей. Это мы, конечно, утрируем! Тем не менее, зимой (но и летом тоже) есть большой риск того, что однажды аккумулятору просто не хватит сил, чтобы в очередной раз запитать самый прожорливый к электричеству элемент машины - стартер, и машина не заведётся, в результате чего Вам придётся его "прикуривать" .
Но таких случаев можно избежать, если у Вас есть специальное зарядное устройство для аккумулятора - относительно дешёвый, но очень полезный аксессуар, который позволяет восполнить то, что не досталось аккумулятору от генератора - зарядить его. Но как зарядное устройство заряжает аккумулятор?
Так выглядит типичное зарядное устройство для аккумулятора
На самом деле, всё очень просто - оно использует электричество из розетки, чтобы зарядить аккумулятор с помощью положительного и отрицательного выводов, которые присоединяются на соответствующие клеммы аккумулятора, заряжая его. Средний автомобильный аккумулятор имеет ёмкость около 48 ампер/часов (А ч), и это означает, что полностью заряженный аккумулятор обеспечивает 1 ампер тока в течение 48 часов, 2 ампера в течение 24 часов, 8 ампер в течение 6 часов и так далее. И работа зарядного устройства заключается в передаче аккумулятору на хранение этих амперов, чтобы тот впоследствии отдавал их компонентам нашего автомобиля.
Обычно зарядное устройство заряжает аккумулятор на отметке 2 ампера, соответственно, тот же аккумулятор заряжается в течение 24 часов, чтобы пресытиться положенным ему 48 амперами, необходимыми для полной зарядки аккумулятора. Но существует также широкий спектр зарядных устройств с различными регулируемыми скоростями заряда на рынке - от 2 до 10 ампер. Чем выше заряд, тем быстрее аккумулятор зарядится. Быстрая зарядка, однако, чаще всего нежелательна, так как это может попросту сжечь пластины аккумулятора (Вы знаете, что это за пластины, если читали ).
Нагрузки, которые налагаются на аккумулятор, можно определить по количеству тока, используемого в различных электрических компонентах машины: например, фары с включенным ближним светом потребляют в среднем от 8 до 10 ампер, а обогрев заднего стекла примерно столько же.
Теоретически, полностью заряженный аккумулятор, не принимая ток от генератора, должен крутить стартер примерно в течение 10 минут, обеспечить работу фар в течение восьми часов, а обогрева заднего стекла в течение 12 часов. Однако, по мере разрядки аккумулятора это время значительно падает.
Среднестатистическое бытовое зарядное устройство для аккумулятора включает в себя трансформатор и выпрямитель, которые позволяют изменить 220 Вольт переменного тока из розетки в 12 Вольт постоянного тока, а также позволяют сети питания обеспечить зарядку с такой скоростью, которая определяется самим состоянием батареи. В случае, когда аккумулятора ещё достаточно новый, зарядное устройство может повысить силу тока до 3-6 Ампер, и, таким образом, такой аккумулятор зарядиться гораздо быстрее. А вот аккумулятор, который своё отработал, попросту не будет держать заряд вообще и потому даже не будет принимать зарядку от з/у.
Итак, как заряжать аккумулятор - инструкция по порядку
Прежде всего, аккумулятор необходимо снять с автомобиля, отсоединив 2 провода с отрицательным и положительным зарядом от соответствующих клемм аккумулятора (можно заряжать аккумулятор и непосредственно на месте под капотом, главное - отсоединить провода автомобиля от клемм, иначе можно лишиться генератора). Убедитесь, что все электрические приборы в автомобиле выключены (в том числе и ключ зажигания повёрнут в положение "Off", когда не горит ни одна лампочка на приборной паенли и не работает магнитола) - в противном случае при снятии и последующем соединении заряженного аккумулятора с проводами питания автомобиля, место контакта будет сильно искрить.
После снятия зачистите контакты клемм аккумулятора и проводов для лучшего контакта.
Подключение зарядного устройства
Перед процессом зарядки аккумулятора всегда проверяйте уровень электролита посредством специального мерного окошка на аккумуляторе. При необходимости долейте электролит и почистите и протрите клеммы аккумулятора.
Желательно помимо самого зарядного устройства иметь также такой прибор как ареометр - специальный несложный прибор для измерения плотности электролита. Так Вы сможете определить, когда аккумулятор зарядится (электролит перестанет изменять (повышать) свою плотность), хотя, скорее всего, Ваше зарядное устройство покажет Вам, когда аккумулятор будет полностью заряжен.
У большинства аккумуляторов как раз для процесса зарядки установлены специальные вентиляционные отверстия с крышками, закрывающими их. Эти крышки желательно удалить перед зарядкой.
Установите зажим (или любой другой способ крепления провода зарядного устройства к клеммам аккумулятора) положительного (+) провода от зарядного устройства - он, как правило, окрашен в красный цвет - на положительную клемму аккумулятора - она, как правило заметно больше, чем отрицательная. Таким же образом соедините отрицательный провод с отрицательной клеммой.
Подключите зарядное устройство к сети и включите его. Индикатор или датчик (амперметр) покажет, что аккумулятор на данный момент заряжается. Датчик вначале может показывать высокую скорость зарядки, но она должна постепенно падать в процессе, пока аккумулятор заряжается. Если на Вашем зарядном устройстве нет автоматического изменения силы тока, то Вам необходимо установить его вручную - максимальная его величина должна составлять 10% от его номинальной ёмкости, а оптимальная для зарядки - 5% - так, при ёмкости аккумулятора 60 А ч сила тока на з/у при зарядке должна быть выставлена в 3 Ампера, а если эта величина будет выставлена превышающей 6 Ампер, то это более вероятно повредит аккумулятор. Помните, что чем ниже сила тока, тем дольше будет заряжаться аккумулятор, но тем дольше будет срок его службы при периодических циклах зарядки-разрядки.
В качестве источников питания современных автомобилей используются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Выбор в их пользу автопроизводителями сделан не случайно – такие батареи менее других поддаются разрядке в холодных условиях и способны восстанавливать работоспособность даже после интенсивных нагрузок, связанных с пуском холодного двигателя. Автомобильные аккумуляторы ещё называют стартерными – как раз именно потому, что именно за счёт использования их энергии и «оживает» двигатель авто.
Городской цикл движения, когда двигатель подолгу работает на малых и средних оборотах, не позволяет генератору полноценно снабжать авто электроэнергией и заряжать АКБ.
Когда мотор работает, питание электрической сети автомобиля осуществляется в основном за счёт генератора, который одновременно и заряжает батарею, восстанавливая заряд. Но городской цикл движения, когда двигатель подолгу работает на малых и средних оборотах, не позволяет генератору полноценно снабжать авто электроэнергией и заряжать АКБ. Вдобавок, современные авто, как правило, доверху «нафаршированы» потребителями электричества.
Эти обстоятельства в совокупности с естественной потерей плотности электролита в процессе эксплуатации и вынуждают время от времени восстанавливать работоспособность батареи, используя внешние источники питания – зарядные устройства. О том, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством и пойдёт речь в этой статье.
Ареометр для проверки плотности электролита
Прежде всего, необходимо проверить уровень электролита в аккумуляторе. Пластины батареи должны быть полностью погружены в жидкость (или гель – в случае с ). Плотность электролита в нормальных условиях должна быть равна 1,28 г/см3. Правда, иногда в продаже встречаются и новые аккумуляторы с плотностью 1,24 – 1,25 г/см3, но это не значит, что такие батареи бракованные – просто они предназначены для работы в тропических широтах.
Таблица плотности электролита аккумулятора
Плотность, измеренная ареометром, при необходимости корректируется доливкой дистиллированной воды или электролита – в зависимости от измерений. Если она ниже или равна 1,1 г/см3, то допускается её восстановление доливкой корректирующего электролита плотностью 1,4 г/см3.
Напряжение работоспособного автомобильного аккумулятора должно быть не менее 12 вольт.
Напряжение заряженного автомобильного аккумулятора должно быть не менее 12 вольт. Замеряется оно подключением вольтметра (или мультиметра в режиме вольтметра) к выводам батареи. Нагляднее всего покажет состояние АКБ вольтметр с нагрузочным сопротивлением, которое при подключении вызывает ток, приблизительно равный току в цепи включенного стартера на авто. Если батарея исправна, то напряжение на выводах АКБ восстанавливается при отключении сопротивления.
Замеры напряжений до и после нагрузки должны производиться также при продаже батареи в магазине, они покажут – исправен ли новый аккумулятор и нужно ли его заряжать.
Проверка напряжения аккумулятора
Также вольтметром можно проверить зарядку АКБ от генератора, подключив вольтметр к его клеммам при работающем двигателе. Напряжение должно составлять около 14 вольт, при отключенных потребителях – фары, подогрев стекла, и т.п. Попутно Вы сможете выяснить, заряжается ли аккумулятор на холостых оборотах – если напряжение на клеммах будет меньше 14 вольт, то необходимо проверить состояние генератора и сервисного ремня.
Таблица напряжений АКБ при разрядке
Кроме проверки собственно состояния батареи, проверьте и возможность утечки тока по корпусу аккумулятора – грязь и влага ведут к потере заряда. Можно просто для профилактики очистить корпус АКБ от грязи, особенно у выводов, и протереть его раствором пищевой соды – она «погасит» электролит, если тот попал на корпус. Вместо соды можно воспользоваться также мылом.
Утечку тока по корпусу легко проверить светодиодом с удлинёнными выводами. Достаточно подсоединить один вывод светодиода к клемме батареи, а другим «просканировать» поверхность корпуса, прикасаясь к нему разных местах.
Правила зарядки автомобильного аккумулятора
Общие требования к процессу:
- Выкрутите пробки из корпуса батареи – иначе при выделении газов может произойти его повреждение.
- Соблюдайте полярность при подключении зарядного устройства.
- Не допускайте попадания искр в зону зарядки – выделяющиеся водород и кислород в сочетании образуют не что иное, как гремучий газ. Взрыв аккумулятора возможен от искр, вызванных работой «болгарки», сварочного аппарата, неосторожного курения и т.д.
Перед зарядкой аккумулятора обязательно выкрутите пробки из корпуса батареи.
Ответы на наиболее распространённые вопросы, связанные с зарядкой АКБ
Сила зарядного тока не должна превышать 10% от значения емкости аккумулятора
В:
– «Можно ли заряжать аккумулятор дома?»
О:
– Зарядку аккумулятора автомобиля в домашних условиях осуществлять можно, но с соблюдением мер предосторожности, связанных с выделением горючих газов и с возможным попаданием электролита на предметы обихода.
В:
– «Нужно ли откручивать пробки при зарядке аккумулятора?»
О:
– Обязательно, чтобы давлением выделяющихся газов не повредило корпус батареи.
В:
– «Каким током заряжать аккумулятор?»
О:
– Сила тока устанавливается равной 10% от ёмкости. То есть для заряжания АКБ ёмкостью 60 а/ч значение зарядного тока должно быть 6 ампер.
В: – «Должен ли кипеть аккумулятор при зарядке?»
Если какая-нибудь «банка» батареи закипела сразу после начала зарядки, то это говорит о её неисправности.
О: – Это нормальное явление, связанное с химическими реакциями окисления-восстановления. По сути, выделение газов кипением назвать нельзя – оно не связано с нагревом электролита. Но если какая-нибудь «банка» батареи закипела сразу, то это говорит о её неисправности и аккумулятор можно лишь утилизировать. Бурное кипение после длительного промежутка времени служит косвенным признаком того, что батарея зарядилась.
В:
– «Сколько времени заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством?»
О:
– Это зависит от степени разряженности батареи. Будьте готовы, что процесс займёт часов 8 – 10. Также на время зарядки влияет и величина зарядного тока – чем он выше, тем меньше уйдёт времени. Наиболее качественно заряжание АКБ малым током. Желательно произвести несколько циклов «заряд-разряд» – как доказано на практике, такой способ наиболее эффективен. Разряжать батарею можно при помощи автомобильной 12-ти вольтовой лампы 21 – 55 W. Правильно заряжать полностью разряженный аккумулятор следует током, равным 1/20 от ёмкости АКБ – т.е. для зарядки «90-го» аккумулятора ставьте для зарядки ток величиной около 4 – 5 ампер.
В:
– «Как заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля?»
О:
– Необслуживаемые (гелевые) аккумуляторы чувствительны к превышению напряжения зарядного тока, поэтому необходимо воспользоваться точным зарядным устройством, позволяющим регулировать напряжение, не допуская величины последнего выше 14,4 вольта – иначе гель будет «таять» и потребуется восстановление его объёма.
В:
– «Можно ли заряжать аккумулятор на морозе или сразу с мороза?»
О:
– Это зависит от плотности электролита и от показаний уличного термометра. Электролит плотностью 1,28 г/см3 не замерзает до минус 40 градусов. Если же батарея разморожена, то её зарядка будет пустой тратой времени – покоробившиеся пластины скорее всего замкнут, а их активный наполнитель осыплется на дно. Такую батарею можно лишь утилизировать, но если АКБ не разморожена, то она успешно зарядится и на морозе.
В: – «Можно ли зарядить аккумулятор, не снимая клеммы?»
Аккумулятор можно заряжать не снимая клемы, но при этом зажигание должно быть выключено.
О: – Можно, если Вы хотите зарядить аккумулятор, не снимая с машины. Чтобы уменьшить время зарядки, постарайтесь во время неё не пользоваться потребителями энергии бортовой сети и не превышайте значения зарядного напряжения выше 14 вольт.
В:
– «Можно ли заряжать заряженный аккумулятор?»
О:
– Совершенно ни к чему – произойдет потеря электролита из-за кипения.
В:
– «Сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор?»
О:
– Стандартная батарея имеет номинал 12 вольт. У только что заряженного аккумулятора это значение может быть чуть выше.
Зарядные устройства автомобильного аккумулятора
Аккумулятор можно зарядить и без зарядного устройства – «прикурив» его от другой батареи, но таким способом не удастся полностью восстановить его заряд. Поэтому желательно обзавестись прибором – купить его или изготовить самостоятельно.
Аккумулятор можно заряжать и без зарядного устройства, подключив его к другому аккумулятору, но полной зарядки не будет.
Зарядные устройства, выпускаемые промышленностью, полностью приспособлены для преобразования обычного сетевого тока напряжением 220 В в ток, способный восстановить заряд АКБ. Как правило, они оснащены амперметром для контроля силы тока и переключателем, с помощью которого она регулируется. Кроме того, в продаже есть пуско-зарядные устройства, позволяющие сразу пустить мотор, даже если батарея полностью разряжена.
Но автомобилисты зачастую изготавливают «зарядки» для аккумуляторов автомобиля своими руками. Несмотря на кажущуюся примитивность самодельных устройств, они успешно справляются со своими обязанностями – при условии тщательного выбора элементов для сборки схемы и настройки прибора «под свою» батарею.
Различные схемы зарядных устройств автомобильного аккумулятора
Одну из простейших схем зарядки аккумулятора Вы можете увидеть на Рис. 1 - наиболее упрощённый вариант, но Вы можете использовать для понижения напряжения не нагрузочное сопротивление (на рисунке обозначено как лампа), а воспользоваться понижающим трансформатором 220/12 В, в качестве выпрямителя использовать диодный мост генератора автомобиля.
Кроме того, Вы можете усовершенствовать схему, установив несколько резисторов и переключатели, позволяющие регулировать ток, скачкообразно изменяя сопротивление. Причём схему можно постоянно усовершенствовать и иными способами – о них Вы можете узнать самостоятельно, если проявите интерес.