Как правильно зарядить аккумулятор автомобиля 60 ампер?
Как и всякие аккумуляторы, АКБ для автомобилей подвержены эффекту саморазряда. От этого они требуют периодического подзаряда, даже когда машина зимой не используется, например, из-за частого снегопада и мороза в десятки градусов.
Подготовка
Вне зависимости от того, как долго автомобильный аккумулятор не использовался либо использовался, но подзаряжался исключительно от автомобильного генератора, раз в месяц или два необходимо производить подзаряд АКБ и его разряд до максимально и минимально допустимого напряжения. Это устраняет сульфатацию пластин, ведущую к увеличению внутреннего сопротивления АКБ и к уменьшению токовой нагрузочной отдачи. Для заведения машины посредством стартера удельная энергия аккумулятора в моменты раскручивания двигателя имеет подчас критическое значение.
Подготовка обслуживаемых и необслуживаемых батарей заключается лишь в обеспечении приемлемой температуры окружающей среды в пределах +20… 30 градусов. Если на улице мороз, АКБ следует занести в тёплое помещение. Необслуживаемые АКБ также нуждаются в нормальной температуре вокруг себя. Однако обслуживаемые батареи дополнительно протирают раствором соды снаружи – для нейтрализации сернокислотного налёта на поверхности от электролита, который мог частично выкипеть после полного (до 15 В) подзаряда от автомобильного генератора – в условиях, когда машина двигалась по дорогам несколько часов без остановки двигателя.
Рекомендации эти соблюдаются вне зависимости от ёмкости аккумулятора.
Как заряжать разные типы батарей?
Правильно зарядить аккумулятор автомобиля ёмкостью в 60 ампер – дать ему зарядный ток, равный 1/10 от его ёмкости. Его значение – 6 А, и это значение должно сохраняться даже в самом начале подзаряда, когда АКБ старается в силу низкого напряжения потребить больше. Ставить АКБ на подзаряд по времени целесообразно, к примеру, на ночь – для большинства людей, которые добираются к месту работы на личном авто, а не пользуются общественным транспортом, ситуация распространённая.
Аккумулятор на основе свинца и серной кислоты не должен заряжаться, к примеру, всего 2 часа, как это происходит с его собратьями на основе литиевой электрохимической системы. 10-часовой сеанс подзаряда длится достаточно долго, чтобы в батарее не повысилось внутреннее сопротивление, вызванное выкипанием части электролита, сульфатацией при «переборе» напряжения, слишком быстро идущими электрохимическими процессами, скорость которых в силу естественных причин должна быть ограничена.
Разряженный 60-амперный аккумулятор обладает, как и АКБ другой ёмкости, напряжением в 11,8 вольт, но допустимым для свинцово-кислотных батарей является минимум не ниже 10,9 В. После перехода границы в 10,8 пластины, подключённые к электродам, могут не только слишком быстро сульфатироваться, но и осыпаться от малейшего толчка, после чего восстановить их уже окажется невозможным.
Обслуживаемый
Обслуживаемая батарея – с доступом к электролиту – должна проверяться перед подзарядом на уровень электролитической среды, которой залиты электроды и пластины. Они должны быть полностью погружены в раствор серной кислоты – кроме верхних частей токопроводящих шин, которые образуют последовательные перемычки между крайними электродами средних «банок». Слишком низкий уровень электролита снижает токоотдачу и ёмкость АКБ, слишком высокий – чреват частичным подтеканием при любой, даже малейшей и плавной тряске и небольшом вскипании.
Доливать в АКБ стоит только дистиллированную воду: примеси из простой профильтрованной и кипячёной, например, растворимые соли, вступают в реакцию с СК и сразу же меняют и токоотдачу, и электрическую ёмкость батареи в меньшую сторону. Идеальным выходом было бы замерять плотность электролита – штатное значение равно 1,27 г/см3. Производится эта манипуляция с помощью ареометра. Ареометр купить можно легко – они есть в свободной продаже. Чистая серная кислота не продаётся свободно: её долив, когда плотность электролита слабая, осуществляют лишь на СТО или в автосервисном центре после диагностики аккумулятора.
Многие автомобилисты не доливают серную кислоту самостоятельно (её можно аккуратно накапать даже из стеклянной трубки или пипетки в каждую банку), а приобретают новую батарею. После доливания СК или дистиллированной воды батарею ставят в режим штатного буферного подзаряда – до напряжения 13,5 В.
Необслуживаемый
АКБ, которая не обслуживается, не нуждается в доливе дистиллированной воды. Но некоторые кислотно-гелевые батареи всё же имеют горловины заливных отверстий, закрытых резиновыми пробками, которые прижимаются верхней планкой, посаженной на клей. При аккуратном вскрытии батареи таким способом залить и воду, и СК всё же можно, важна аккуратность самого процесса, чтобы не получить химический ожог.
Занимается таким обслуживанием не более 1% автомобилистов. Остальные автовладельцы тренируют АКБ с помощью специального зарядного устройства, в котором есть функция правильного разряда и медленного заряда (от 1/30 ёмкостного ампеража батареи). Если десульфатировать пластины путём тренировки аккумулятора не удалось, его заменяют на новый аналогичный: прежний уже не способен выдать ток в 500-600 А, необходимый для раскручивания стартера.
Что учесть в процессе зарядки?
Напряжение в 12 вольт – некая усреднённая норма, на которую «завязана» вся бортовая электроника. Стартер автомобиля продолжает вращать вал двигателя (чтобы тот завёлся) и при напряжении в 7 В, но снижение этого показателя ниже 10,8 В уже, по сути, портит АКБ. Стартер даже абсолютно новый и заряженный аккумулятор сразу же «просаживает» до 10 В, что является нарушением инструкции по эксплуатации батареи.
Собственно, это причина, по которой после 3 лет службы даже батарея, рассчитанная на срок до 15 лет, часто выходит из строя: машина перестаёт заводиться даже при +20 на улице и полном заряде АКБ. Без нагрузки АКБ, заряженная полностью и простоявшая несколько дней, выдаёт 12,6 В.
Постоянным током
Здесь имеется в виду стабилизированное значение тока, которое разряженная АКБ превысить не может: схема стабилизации в случае с 60-амперной батареей не даёт той больше чем 6 А, даже когда используются лишь «выпрямленные» 220 вольт. Чем выше напряжение, тем стабильнее ток. ЗУ отключит ток заряда, когда напряжение на АКБ сравняется с 13,5 в буферном и 14,4 – в цикличном режиме.
Выставлять силу тока на ЗУ можно с помощью переключателя или регулятора: токовый стабилизатор на таком «заряднике» является регулируемым, так как ёмкость АКБ для легковых машин равна 55… 90 А*ч.
Высокостабильный ток требует схемы, которая, согласно установленному времени на таймере, отключит подзаряд АКБ самостоятельно.
Постоянным напряжением
АКБ может заряжаться и по напряжению, благодаря чему аккумулятор можно оставлять подключённым к «заряднику» сколь угодно долго. Он не потеряет заряд, так как одновременно идущий саморазряд будет тут же скомпенсирован подачей зарядного напряжения. В аппаратуре охранной сигнализации и видеонаблюдения поддерживается следующий принцип: АКБ постоянно подпитывается внешним напряжением в 13,5 В. В автомобильном генераторе вырабатывается чуть большее напряжение – порядка 14 В, которое приближается уже к циклическому нормативу, перейдя буферный. Это даёт возможность сразу же воспользоваться полным зарядом, едва сняв АКБ с зарядного устройства.
Любой самодельный вторичный источник питания, у которого на выходе есть запас по токоотдаче в заряжаемые батареи и стабилизированное напряжение порядка 14 В, способен обеспечить подзаряд АКБ по напряжению. Современные импульсные источники питания обладают и одновременной стабилизацией по току, что полностью вписывается в норматив подзаряда АКБ. В любом случае основной вывод остаётся неизменным: хотите продлить срок службы аккумулятора настолько, насколько это позволяют технологии его изготовления – стабилизируйте и напряжение, и ток заряда, а также раз в месяц-три осуществляйте тренировку АКБ, чтобы разукрупнить стойкие кристаллические образования сульфата свинца на пластинах.
Если имеется возможность поддерживать нормальный допуск по уровню электролита – подливайте воду или кислоту, однако работу с кислотой проводят лишь при наличии защитных средств. 60-амперная батарея в цикличном и буферном режиме не должна получать ток более 6 А. Для другого значения ёмкости выбирается соответствующий ампераж по подзаряду.
Сколько по времени заряжается аккумулятор 60 Ач в автомобиле?
Сколько времени полностью заряжается аккумулятор автомобиля? Эта характеристика АКБ сугубо индивидуальна, поэтому можно только примерно оценить срок. Современные батареи недалеко ушли от первых моделей свинцово-кислотных источников постоянного тока. Тем требовалось не менее 9-12 часов, чтобы восполнить свой заряд. В то время как для современных — ненамного меньше. В среднем, простые бюджетные свинцово-кислотные аккумуляторы восполняют свою емкость в течение 8-10 часов, но на самом деле заряжаться аккумулятор автомобиля может по-разному, потому что этот процесс зависит от многих факторов.
Устройство АКБ
Чтобы понять, как выполняется зарядка севшей АКБ 60 А/ч, нужно изучить ее устройство. Батарея представляет собой изделие в пластиковом корпусе, внутри которого содержится набор пластин в виде решеток. Они скреплены между собой и чередуются в зависимости от полюсовки, образуя ячейки. Каждая такая ячейка выдает напряжение амплитудой 2 В. Соответственно, в конструкции содержится 6 пакетов пластин.
Пластины автомобильного аккумулятора — это решетки, в ячейках которых содержится активная паста. По мере зарядки АКБ автомобиля они накапливают в себе положительно заряженные ионы. Пластины погружены в жидкий, гелевый или сорбционный электролит, который обеспечивает надежный контакт и высокие пусковые токи. Корпус современной батареи изготавливается герметичным и оснащается встроенным индикатором заряда в виде зеленого глазка. В старых и самых дешевых моделях по-прежнему есть пробки, которые можно открутить и долить электролит, потому что каждый раз при восполнении заряда он частично испаряется. Современные батареи такой возможности лишены, потому что в их производстве применены инновационные технологии, позволившие увеличить срок службы.
Способы зарядки АКБ 60 А/ч
Полностью зарядить аккумулятор автомобиля можно одним из двух распространенных способов:
- Не снимать его и оставить заряжаться в штатном режиме. Процесс протекает во время работы ДВС, который крутит генератор. Вырабатываемой энергии достаточно для восстановления заряда любых батарей, потому что ток короткого замыкания составляет более 90 А. Важно следить за тем, чтобы генератор работал правильно.
- Принудительная зарядка. Если машина находится в гараже, для восстановления энергии используется внешнее зарядное устройство. В продаже есть много моделей различных аппаратов от автоматических с возможностью выбора программ до ручных. Главный смысл в том, чтобы полностью зарядить АКБ, но заряд нужно контролировать. Это важно, потому что свинцово-кислотные батареи критичны к перезарядам и регулярно недозаряженным состояниям.
Лучше, конечно, использовать автоматические приборы. Когда аккумулятор разряжен, он самостоятельно включит блок питания и начнет процесс зарядки. Если на нем есть экран, то обязательно также рассчитает, сколько будет заряжаться ваша батарея, что очень удобно.
Преимущества использования автоматических ЗУ
Сколько должен заряжаться автомобильный аккумулятор, сказать сложно. Этот параметр зависит от нескольких факторов. К ним относятся: технология производства, внешняя температура, давление внутри корпуса, уровень фактического заряда на текущий момент и многое другое. Чтобы самостоятельно не задаваться теоретическими расчетами, рекомендуется использовать автоматическое ЗУ. Оно на основе температуры окружающей среды и фактического тока подберет нужное значение, чтобы восполнить заряд. Более того, современные аппараты оснащены несколькими программами для каждого типа батарей. Например, обычные свинцово-кислотные и AGM несколько отличаются процессами заряда, что объясняется особенностями конструкции. Не говоря уже о дорогих литиевых.
Использование автоматического зарядного устройства дает следующие преимущества:
- Не нужно самостоятельно рассчитывать, сколько должен заряжаться аккумулятор на автомобиле: 60 минут, несколько часов или сутки. Заряжать их следует током не более 0,1 С от емкости. То есть, батареи 55 А/ч нужно заряжать током не более 5,5 А на протяжении 10 часов.
- Нет надобности контролировать, когда аккумулятор авто полностью зарядится. Аппарат автоматически отключит зарядный ток и перейдет в режим контроля состояния заряда. Если из-за больших потерь произойдет разряд, автоматически включится ток зарядки и восполнит емкость АКБ.
- Не всегда аккумуляторы можно заряжать постоянным током. Когда источник напряжения сильно глубоко разряжен, его спасет только игольчатое напряжение. Мощные высокоамплитудные импульсы разрушат сульфаты на электродных пластинах, освободив их для нормального процесса накопления зарядов.
Как правильно зарядить АКБ без автоматической зарядки?
Если аккумулятор разряжен, полностью зарядить его вполне реально и при помощи самого простого самодельного устройства. Только для этого потребуется много времени. Способ подойдет для тех, кому некуда спешить. Заключается в использовании минимального тока заряда, но при этом его нужно выбирать так, чтобы напряжение на зажимах было больше 12,7 В, то есть нормально заряженного источника питания. Если при токе 5,5 Ампер время полного заряда составляет 10 часов, то при 5 А время удвоится, но зато батарея восстановит емкость на несколько единиц. Такой нехитрый прием позволит увеличить срок службы и возродить емкость батареи даже после нескольких лет активной эксплуатации авто. АКБ представляет собой химический элемент питания, в котором проходят соответствующие химические реакции. Ускорить их невозможно, но зато можно повысить качество.
Зарядка бюджетных сурьмянистых свинцово-кислотных батарей
- Недорогие аккумуляторы изготавливаются в обслуживаемом типе корпуса — то есть, они снабжены пробками, которые следует выкрутить. Это необходимо, чтобы в процессе зарядки образующийся газ мог свободно улетучиться и не создать внутри избыточное давление.
- Если уровень электролита мал (то есть он не покрывает полностью электродные решетки), нужно его восполнить. Совсем не обязательно искать соляную кислоту для приготовления раствора. Можно воспользоваться дистиллированной водой. Это лучшее средство для разбавления уже имеющейся в АКБ смеси без ущерба ее энергетическим показателям.
- При откручивании пробок прикройте ими отверстия, потому что кислота может вскипеть, и образуются брызги.
- Если вы используете простое устройство для зарядки аккумулятора авто, выставьте 1/10 номинального тока от величины емкости батареи.
- Помните, что во время восстановления уровня заряда АКБ выделяется много вредных и токсичных испарений, которые могут причинить опасность здоровью.
- Окончание заряда можно определить по двум признакам. Если имеется амперметр, просто проконтролируйте ток. Если он упал до 1 А и менее, то восполнил свою емкость. Также это можно выяснить по состоянию и количеству выделяемых пузырьков газа. Если они обильно образуются во всех «банках», то источник питания можно считать заряженным полностью.
По окончании процесса зарядки нужно оставить аккумулятор с открытыми пробками на 15-20 минут, чтобы из него вышел весь образовавшийся газ. Это важно, так как если внутри останется избыточное давление, батарею можно считать опасной.
Как долго заряжается аккумулятор?
Конкретное время зарядки автомобильных аккумуляторов зависит от технологии их производства. Обычные бюджетные сурьмянистые и даже с легированным кальцием источники заряжаются до 10 часов. Это неизменно, потому что конструкция очень похожа, соответственно, и процесс зарядки будет идентичен. Но все-таки производители утверждают, что АКБ типа EFB или тем более AGM заряжаются намного быстрее. В среднем время составляет 5-6 часов, но и стоимость таких аккумуляторов больше.
Как зарядка АКБ происходит на машине?
При нормальной эксплуатации принудительная зарядка батареи не требуется. Она выполняется автоматически каждый раз, когда напряжение на ней проседает менее 12,7 В. При этом, контролирующего реле заряда нет. От генератора, а точнее, от стабилизатора напряжения, силовой провод попадает сразу на плюсовую клемму АКБ. Соответственно, батарея берет столько энергии, сколько способна вместить. Постепенно емкость снижается из-за протекающих химических процессов, поэтому со временем будет требоваться все меньше и меньше времени. Когда автоматическая зарядка будет отключаться уже через пару часов после разряжения батареи, то ее следует считать отработавшей свой срок, и она подлежит замене.
Глубокие заряды и перезаряды
Существует такое понятие, как перезаряд. Реально ли перезарядить батарею? Если она исправна и подключена к источнику, напряжение которого больше не более чем на 2 В, то аккумулятор не возьмет лишнюю энергию, и не требуется никаких дополнительных устройств. Если ресурс источника истощен и подключить его к внешнему питанию с напряжением более чем на 10 В больше, высокой мощностью можно перегреть пластины и вскипятить электролит. Это, с большой вероятностью, приведет к разрушению пластин. Для батарей с большим сроком службы крайне не рекомендуется превышать предельно допустимое время заряда — 10 часов.
Состояние глубокого разряда достигается легко. Достаточно подключить к батарее большую нагрузку с внутренним сопротивлением, намного меньшим, чем у самой АКБ. Она будет разряжаться до тех пор, пока сопротивление не станет равно внешнему. И в этот момент возникнет режим согласованности.
Все свинцово-кислотные и литий-ионные батареи боятся глубокой разрядки. Таким состоянием считается уровень заряда всего в 20% от номинального. Батарея прослужит дольше, если ее заряжать при 50% заряда.
Когда и где лучше заряжать АКБ?
Наиболее часто аккумулятор разряжается зимой, при низких температурах. При снижении ее от нормальной на 10 градусов плотность падает на несколько единиц, а при достижении отрицательной отметки может упасть в несколько раз. Это важно, поэтому если батарея сильно разряжена, и генератор не успел ее зарядить во время короткой поездки зимой, источник питания лучше снять и зарядить в теплом месте. Хранить же при температуре 30 градусов его не рекомендуется. Оптимальными условиями считается температура от 5 до 15.
Во многом, срок службы, как и время зарядки автомобильных АКБ, зависит от качества изготовления. Первые сурьмянистые модели работали по 4-5 лет, но в те времена было установлено мало электрического оборудования на машине. Их заменили более экологичные необслуживаемые кальциевые, производимые по технологии EFB . Это уже более мощные и тяговые источники тока с хорошими показателями, но на сильном морозе они тоже отказываются работать. Им на замену пришли сорбционные или AGM -батареи. У них сорбенте удерживает электролит и обеспечивает надежный контакт с пластинами при любом угле наклона. Но лучшими по морозостойкости и долговечности являются гелевые аккумуляторы. Они служат до 12 лет и отлично выдерживают экстремальные морозы. Характеризуются малым временем заряда.
Как зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством?
Без аккумулятора машина не заведётся, если рядом нет буксировщика на другой машине или «толкача». Исправность аккумулятора и его работоспособность не является гарантией, что ваша машина заведётся с первой попытки в лютый мороз, но тронуться с места автомобиль сможет.
Оценка состояния и заряда
На всех аккумуляторных батареях, выпущенных за последние лет 10, присутствует в обязательном порядке свой собственный индикатор заряда. Красное свечение индикатора означает, что батарея почти полностью разряжена – минимально допустимый уровень для кислотно-свинцовых аккумуляторов равен 11,8 вольтам.
Для кальциевых аккумуляторных батарей этот параметр обретает несколько более высокое значение, которого также рекомендуется всегда придерживаться. Полный заряд достигается при их напряжении порядка 16 В (имеется несколько последовательно соединённых блоков).
Литий-ионные, к примеру, не допускают разряда ниже 3,4 вольта на одну параллельную сборку: построение литиевых аккумуляторов несколько иное, чем кислотных, в которых одна «банка» – один блок, благодаря высокой их ёмкости. Три такие сборки образуют нижний предел разряда в 10,2 вольт, четыре – соответственно, 13,6. Для трёх- и четырёхблочных уровень подзаряда в этом случае равен 12,6 и 16,8 вольт соответственно.
Все вышеперечисленные значения учитываются светодиодным индикатором, обладающим также схемой внутренней защиты АКБ от перезаряда. Это позволяет владельцу автомобиля рьяно не следить за повышающимся во время подзаряда напряжением, а руководствоваться лишь светодиодной индикацией. Схема защиты АКБ от полного разряда и перезаряда позволяет не допустить критически низких пороговых значений, при которых аккумуляторные элементы вышли бы из строя намного раньше, чем это предусмотрено их спецификацией.
Жёлтая индикация сообщает о частичном разряде, при котором дальнейшая эксплуатация изделия ещё возможна – до штатного разряда. Зелёный цвет индикатора – АКБ заряжена, можно завести машину.
Современные автомобили не позволяют завестись двигателю, когда уровень заряда на приборной панели сообщает о низком уровне заряда. В этом случае воспользуйтесь сетевым зарядным устройством, попросите прохожих подтолкнуть ваше авто либо остановите проезжающий мимо транспорт и попросите водителя взять вашу машину на буксир, чтобы раскрутить вал двигателя. При этом ваш автомобиль заведётся без особых проблем.
Для кислотных АКБ в сборе используется приближённая оценка: при падении напряжения под нагрузкой до 10,2 В батарея считается годной, хотя такой «ударный» режим явно её портит. Однако стартерное устройство, несмотря на долгие десятилетия эволюции, не избавилось от своего главного недостатка – заборе тока до сотен ампер. Частично эта проблема решена в грузовиках, где аналогичный стартер раскручивает двигатель не с 65-, а с 300-амперной батареи, что позволило поднять остаточное напряжение до 10,9 вольт из штатных 13,65, которыми батарея обладает до первого запуска двигателя.
Профессионалы, смекнув, что они быстро загубят АКБ своими многократными запусками машины за день, дооснастили стартерно-аккумуляторную систему ионистором – суперконденсатором ёмкостью до 100 фарад, подключив его через токоограничительный резистор большой мощности (порядка десятков ватт) или нихромовую спираль в кварцевой трубке от старого нагревателя. В этом случае основная нагрузка от стартера идёт не на аккумулятор, а «ударяет» по ионистору, который не портится от такого «суперразряда».
Его можно разряжать чуть ли не коротким замыканием до миллиона раз, вследствие чего АКБ «живёт» не 3, а 7 лет без особой порчи своей внутренней структуры.
Для новой зарядки ионистора от АКБ требуется не менее одной-трёх минут. Подобная схема хороша и в случае, когда вместо АКБ к ионистору подключается солнечная панель. Но такие разработки пока ещё редкость, и жизнеобеспечение АКБ необходимо.
Подготовка
Прежде чем ставить АКБ в режим подзаряда от сетевого ЗУ, проведите его внешний осмотр. На клеммах не должно быть следов коррозии, они должны быть посажены на выводы батареи достаточно надёжно.
Проверьте состояние крышек АКБ. Они не должны оказаться растрескавшимися, разбитыми, с отколовшимися частями. Повреждённые крышки пропускают воздух извне, позволяют испаряться наружу парам серной кислоты. В кальциевых и литий-ионных АКБ электролит попросту высыхает при разгерметизации отсека («банки»).
Несмотря на относительную безопасность бескислотных аккумуляторов, нарушение герметичности «банок» приведёт к катастрофически быстрому уменьшению рабочей ёмкости, отчего батарея откажет через неделю или менее после возникновения данной неисправности.
Если герметизация АКБ не нарушена, то проверьте состояние электролита. Серная кислота, раствор которой налит в каждую из «банок» и полностью перекрывает электроды, имеет оптимальную плотность – порядка 1,24 г/см3. Это легко проверить при помощи специального прибора – ареометра, представляющего собой закрытый в трубке, заполненной более тяжёлой жидкостью, поплавок с более лёгким веществом.
Например, вода в поплавке плавает в растворе серной кислоты, являющимся более тяжёлым, чем сама вода. От того, насколько он погружается в тестируемую при заборе жидкость, и зависят показания проградуированной шкалы на нём. Электронные приборы используют специальный датчик давления или всё тот же поплавковый уровнемер, положение которого отслеживается пространственным «следящим» датчиком, а показания отображаются на цифровой шкале.
Уровень электролита замеряется с помощью стеклянной трубки – вроде той, которая используется при заборе крови из пальца. Один конец трубки затыкается пальцем, второй – вставляется в электролит, это похоже на проверку уровня моторного масла в системе двигателя автомобиля. Не отпуская палец, поднимите трубку из замеряемой «банки». Когда уровень электролита понизится, долейте дистиллированной воды.
Если вы подозреваете, что кислоты в электролите мало, то её можно докупить в автомагазине – и сделать электролит более крепким, слив часть отработанного, содержащего сернокислые соли, появившиеся при частичной порче электродов «банок», либо из-за случайного заноса в АКБ посторонних примесей, содержащихся в не вполне очищенной воде.
Настройка зарядки
На каждом ЗУ имеется несколько режимов подзаряда – для разных АКБ, чьи пределы рабочего напряжения заметно отличаются друг от друга. Режим для кальциевого аккумулятора «вскипятит» кислотно-свинцовый, а закрытые кислотно-гелевые аккумуляторы взрываются – им требуется 14,4, а не 16 и более вольт. И наоборот: режим для гелевой АКБ не дозарядит кальциевую до оптимального максимума.
Выставьте ток заряда. Импульсный подзаряд производится при помощи микроконтроллерного устройства, управляющего подачей импульсов на батарею. Импульсная зарядка продлевает срок жизни АКБ, при этом можно с помощью ступенчатого переключателя выставить и напряжение, и ток заряда. Самый распространенный режим – зарядка током 1/10 от значения ёмкости батареи в течение 10 ч. 6-вольтовым ЗУ подзаряжают АКБ мотоциклов и скутеров, мопедов, 12-вольтовым – аккумуляторы автомобилей и спецтехники.
Перед подключением ЗУ в розетку накиньте его выходные клеммы на выводы АКБ, соблюдая полярность. Красный или оранжевый провод – «плюс», синий или чёрный – как правило, «минус».
Как правильно заряжать?
Независимо от того, разборный ли аккумулятор (обслуживаемый, с пробками) или неразборный (гелевый), режим подзаряда не меняется. Разница лишь в том, что при значительном перезаряде давление в гелевом аккумуляторе растёт – возможен взрыв, как и в случае с литий-ионными плоскими «банками».
Заряжать АКБ на машине, не снимая, можно лишь, отсоединив клеммы. Даже правильно выставленная мощность заряда частично пойдёт на бортовую электрику и электронику, что чревато потерей времени и мощности на питание не нужных в данный момент устройств. Такой способ используют только при положительных температурах.
Постоянным током
Этот способ применяют лишь при снятии обеих клемм с аккумулятора. Теоретически можно использовать хоть сетевое постоянное напряжение – снимать заряд с диодного моста, используя примитивную защиту, например, плавкий предохранитель на ток в 6 А. Чем выше напряжение, тем стабильнее ток.
Заряд сетевым «выпрямленным» напряжением 55-амперной батареи током в 1 А, как правило, займёт 55 ч. – более двух суток, после чего необходимо немедленно отключить АКБ. Но постоянный ток используется и при пониженном напряжении – от 24 до 84 В, в зависимости от модели зарядного устройства. Он может быть и переменным, и импульсным.
Для литиевых батарей постоянное напряжение ставится равным 19 вольтам – как на адаптерах питания для ноутбука. Ток «разводится» за всё время зарядки на импульсы, а входной контроллер, защищающий АКБ от переразряда и перезаряда, по достижении напряжения в 12,6 или 16,8 вольт соответственно, отключает ток заряда, а не уменьшает его.
В аналогии, используя 4-амперный адаптер от ноутбука большой производительности, потребляющего 2-3 А, способен зарядить 60-амперную литиево-ионную АКБ за 15 ч., однако для ускорения процесса лучше использовать фирменное автомобильное ЗУ, выдающее ток, равный половине, трети или четверти значения ёмкости литиевой АКБ.
Постоянным напряжением
Напряжение в 14 вольт выдаёт автомобильный генератор. Циклическая зарядка возможна лишь при напряжении 14,4… 15 вольт в течение заданного времени, только после этого батарея зарядится на 100, а не на 80-90 процентов. Напряжение 14 вольт для свинцово-кислотных батарей является пограничным, всё что ниже – уже буферный дозаряд. Ступенчатое переключение напряжения производится на недорогих ЗУ, плавное (регулировка, подобно току сварочного инвертора) – на более дорогих.
Для литий-ионных трёхблочных батарей постоянное напряжение выставляется равным 12,6 вольтам, для четырёхблочных – 16,8.
Сколько нужно заряжать и как понять, что АКБ зарядилась?
Во-первых, АКБ имеет свой собственный контроллер заряда – по достижении оптимального максимума она отключится сама, когда индикатор засветится зелёным. Во-вторых, это может сделать само зарядное устройство – даже на самой дешёвой модели присутствует простая тиристорная защита, которая также реагирует на значения напряжения на выходе «банок».
Если в руках лишь «самопальное» ЗУ, не имеющее тиристорной схемы или микроконтроллерно-ключевого, или электромеханического релейного управления (например, реле времени), то пользователь должен сам засечь время (завести будильник), по достижении которого нужно незамедлительно выключить батарею.
Иногда заряд можно оценить косвенно – включив автосвет, так как водитель привык, что фары или фонарь в потолке салона должны светиться с определённой яркостью. Способ этот неточен – воспользуйтесь тестером в режиме вольтметра.
Меры предосторожности
Не доводите аккумулятор до состояния подзаряда, при котором электролит кипит или готов закипеть. Обслуживаемые батареи будут выделять ядовитую для человека кислоту (пары), а также взрывоопасную кислородно-водородную смесь. Необслуживаемые – взорвутся, при этом такой исход касается АКБ, построенных на любом типе электрохимической системы.
Заряд автомобильной АКБ от сварочных инверторов не допускается – даже выставив минимальный ток всего в 10 А и соблюдая полярность, вы можете сжечь сам «сварочник», поэтому воспользуйтесь предназначенными для этого ЗУ. Однако можно воспользоваться компьютерным блоком питания от старого «системника»: он обладает мощностью в 250… 500 Вт и служит неплохой заменой автозаряднику, если тот сломался, а зарядить АКБ назавтра срочно надо.
Обычную воду из крана или чайника для доливания использовать нельзя – она содержит примеси, уменьшающие содержание свободной серной кислоты, отчего ёмкость (отдача) аккумулятора падает, а на свинцовых электродах образуются наслоения прореагировавших компонентов (сульфат кальция, образовавшийся из накипи в чайнике).
Нельзя вливать воду в кислоту. Серная кислота вливается в воду тонкой струйкой – при постоянном помешивании стеклянной палочкой или длинным осколком стекла. Дело в том, что при разбавлении серной кислоты водой происходит сильное разогревание: часть воды может превратиться в пар, и под его давлением кислоту выбросит из мерного стакана.
Нельзя пользоваться огнём или раскалёнными предметами в помещении, которое недостаточно проветривается. Это позволит избежать взрыва скопившейся кислородно-водородной смеси, выделившейся при электролизе воды: батарея – реальный электролизер, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Заряжая аккумуляторную батарею дома, не забудьте оставить отдушину (вход и выход): водород и кислород должны свободно улетучиваться, не создавая взрывоопасной концентрации.
Сколько по времени нужно заряжать аккумулятор автомобиля?
Подзаряд АКБ – мера, направленная на работоспособность аккумулятора в течение срока годности, отпущенного производителем. Воспользоваться АКБ можно сразу же, восполнив уровень заряда в течение строго заданного времени.
Время зарядки с учётом типа АКБ
Заряжать аккумулятор автомобиля, к примеру, обладающий ёмкостью в 60 Ач, требуется, соблюдая общую схему: 10 часов током в 6 А. Принцип 10-часового штатного подзаряда в течение именно этого времени справедлив для батарей любой ёмкости: и 55-амперные, и 320-амперные заряжаются пропорционально выставленной силой зарядного тока, равной 1/10 от амперажной ёмкости изделия.
Подзаряд, производимый недостаточно долго, в течение менее чем 10 часов (например, от 2 до 5), использует только максимальный ток, что в итоге негативно влияет на аккумулятор, в связи с чем не рекомендуется часто использовать режим усиленного ампеража на зарядном устройстве.
Для 70 ампер-часов батарейной ёмкости оптимальным током считается ток в 7 А, для 75 – сила тока в 7,5 А, и так далее. Главный принцип – сила тока должна оказаться стабилизированной при помощи специальной схемы, которая не даст превысить это значение на АКБ с «просевшим» напряжением. От того, сколько часов в домашних условиях потребуется АКБ, чтобы «впитать» в себя положенный ему заряд, зависят минимальная и максимальная температуры окружающей среды.
Оптимальным уровнем считается +18… 32 градуса по Цельсию, при большей температуре увеличится саморазряд в покое, так как любые химические реакции ускоряются в 2-2,5 раза при изменении температурного режима в большую сторону на каждые 10 градусов по той же шкале Цельсия (или Кельвина).
Обслуживаемый
Полный подзаряд АКБ производится в первый цикл до достижения максимального напряжения – 14,4 В в циклическом режиме. Буферный режим использовать категорически не рекомендуется, пока аккумулятор не наберёт заявленную ёмкость. Нарушение этой закономерности приведёт к не совсем полному достижению заявленного ёмкостного ампеража, в связи с чем в будущем возможна преждевременная проблема с разгоном двигателя до нужной температуры, который, в свою очередь, выполняется посредством раскручивания вала стартером.
Чем ниже температура окружающей среды, тем больше безуспешных попыток завести мотор может быть выполнено. Это не значит, что не нужно «разгонять» ёмкость аккумулятора до предельно достижимого (действующего) её значения. Батарея, которая несвоевременно набрала ёмкость, преждевременно состарится. При этом либо всё равно придётся провести тренировку АКБ, чтобы попытаться нагнать упущенные ампер-часы, либо батарея окажется неспособной нагнать это упущение.
Эта рекомендация действует для обслуживаемых АКБ. Но способность отдать стартеру нужный ампераж в немалой степени определяется и поддержанием плотности электролита на уровне 1,275 г/см3, который представляет собой раствор серной кислоты в дистиллированной воде. От потребителя (автовладельца) требуется лишь доливать воду своевременно в каждую из «банок», проверяя уровень при помощи стеклянной трубки либо через верхнюю часть стенки при помощи зрительного контроля, которая служит визором.
Замеры плотности производятся при помощи ареометра. После каждого запуска машины или доливания дистиллированной воды АКБ ставят в режим внеочередного подзаряда. Так, в авто этот режим обеспечивает автомобильный генератор, вырабатывающий 14 В с амперажем до нескольких десятков ампер. В домашних условиях его обеспечит обычное сетевое зарядное устройство, заряжающее либо строго по точной силе зарядного тока, либо по напряжению 13,5-14 В.
Избегайте даже небольшого кипения электролита: как показывает практика, лучше чуть-чуть недозарядить, выставив, к примеру, вместо 14,4 В значение в 14,38.
Необслуживаемый
АКБ, доступ к электролиту у которых существенно затруднён, не обладают завинчивающимися пробками, позволяющими замерить плотность электролита, долить внутрь воду или СК, и оценить, кипит ли аккумулятор по достижении околомаксимального значения напряжения в подключённом состоянии батареи. Такой аккумулятор обладает банками, плотно закрытыми притёртыми к их горловинам пробками, в некоторых случаях посаженными на резиновый герметик или клей, по составу похожий на «Момент-1». Сверху плотно закрытые банки накрыты планкой, также посаженной на универсальный клей, пригодный для склеивания разнотипных материалов.
Чтобы вскрыть такую банку, потребуются дополнительное усилие и хотя бы примерное знание того, где и как расположены элементы, подлежащие демонтажу. Вскрытие необслуживаемых АКБ производится всё с той же целью – доливание дистиллированной воды или СК для обеспечения штатного значения плотности электролита.
У необслуживаемых батарей есть также дополнительная особенность: электролит не жидкий, а пасто- или мармеладообразный, напоминающий продукт, при приготовлении которого добавили значительное количество желатина. Смешать дозу воды или кислоты невозможно, не разогрев банку вместе со всем содержимым, что, в свою очередь, опасно улетучиванием сернокислотного пара за пределы АКБ. Собственно, по этим причинам доступ к содержимому «банок» закрыт.
Длительность подзаряда и алгоритм тренировки запущенного в обслуживании аккумулятора всё те же, что и в случае с предыдущим типом батарей.
Что ещё влияет?
Зарядное устройство окажется либо с классическим линейным принципом действия (непрерывный постоянный ток), либо с импульсным (постоянным, но прерывистым током). Интервал между импульсами постепенно растёт при повышении напряжения на подключённой АКБ до максимального рабочего значения. Есть весьма обоснованное мнение, что импульсный заряд полезнее для АКБ, чем линейный. Автомобильное зарядное устройство для машины – по сути, блок питания со стабилизированным током и/или напряжением. Подачей импульсов управляет микроконтроллер с АЦП, замеряющий напряжение непрерывно. По достижении 14,4-15 В в цикличном режиме и 13,5-13,8 В в буферном ЗУ отключит ток заряда. Оно может использоваться и дома, и в гараже – при условии, что температура вокруг нормальная.
После «прикуривания» авто, на котором АКБ оказалась чрезмерно изношенной, автомобиль-донор также нуждается в подзаряде своего собственного аккумулятора. В ускоренном режиме это обеспечит автогенератор, который крутится с помощью вала ДВС.
На холостом ходу, не во время езды, машина также выдаст свои положенные 14 В, снимаемые с АГ. Обороты двигателя не особенно влияют на это напряжение – благодаря силовому стабилизатору напряжения АГ не приведёт к перезаряду АКБ и быстрому вскипанию электролита в ней, однако ампераж зарядного (автогенераторного тока) может изменяться в разы. К примеру, когда машина взбирается в гору, и двигатель разгоняется заметно быстрее, выдавая, к примеру, 2000 оборотов в минуту на генераторе, АКБ может заряжаться раза в 2 быстрее. Когда машина, наоборот, едет вниз с горы или движется по равнинному шоссе, оборотистость всё того же двигателя может не превышать 1000 оборотов в минуту в пересчёте на всё тот же вал генератора, и машина теоретически зарядит АКБ раза в 2 медленнее.
Собственно, это не предпосылка к частому и большему разгону оборотов – просто имейте в виду, что значительная механическая нагрузка на ДВС и повышение его оборотов выдаёт больший ток заряда. Это можно отследить в тёмное время суток, включив фары дальнего света: разогнав мотор, вы увидите, что они светят немного ярче – в такт повышению оборотов ДВС. Необходимо следить за амперажем, отображаемым стрелкой (или на шкале) амперметра: приблизившееся к нулю значение сообщает о том, что аккумулятор почти полностью заряжен. И когда двигатель остановится, повторно запустить его на порядок легче при заряженной батарее, чем при наполовину разряженной: стартеру потребуется реальный ток в 500-600 А, забираемый за 5 секунд.
Расчёт
Рассчитать зарядный ток легко – делите ёмкостные ампер-часы на 10. Именно столько ампер должно пройти через клеммы за час. Если АКБ не требуется тренировка, то используйте именно такое правило. При тренировке АКБ, вызванной необходимостью десульфатировать электродные пластины, делается следующее.
- Батарея разряжается до напряжения в 10,9 вольта. Используйте любой электро- или электронный прибор – он служит в качестве эквивалентного сопротивления. По закону Ома для полной цепи, сила тока равна величине ЭДС, делённой на сумму внешне-нагрузочного сопротивления и внутреннего (значения для самой АКБ). По закону Ома и рассчитывается оптимальная нагрузка. Разряд батареи занимает ровно столько времени, сколько необходимо для создания полноценных условий для её восстановления.
- Используйте значение, равное 1/30 от штатной ёмкости АКБ. Затем этим же током медленно подзарядите АКБ от вашего ЗУ. Медленный заряд до 14,4 В и правильный, неспешный разряд в течение одного цикла частично десульфатирует пластины, убрав фактор из разрушения от случайного толчка или удара по корпусу аккумулятора.
- Второй и последующий циклы заряда и разряда проводите при постепенном увеличении зарядного и разрядного токов до 1/10. Потребуется не менее 5 полных циклов.
Зарядите АКБ штатным током – 1/10 от ёмкостного ампеража – и установите батарею в машину. Попробуйте запустить двигатель. В результате АКБ хотя и не вернёт всю первоначальную нагрузочную работоспособность, отсрочит день своей собственной замены на новый, точно такой же аккумулятор.
Как определить степень заряда?
Как зарядить ускоренно?
Определение степени заряда производится прямым и косвенным методами. Первый заключается в замере напряжения на батарее при помощи мультитестера. Второй – в отслеживании уровня электролита и в изменении его плотности.
Второй метод, опять же, требует пояснения. При разряде АКБ плотность электролита (водного раствора серной кислоты) падает до 1,2 г/см3, при полном заряде – повышается до 1,275 г/см3. Показания эти снимаются при помощи ареометра.
Бывают случаи, когда быстрая подзарядка батареи всё же необходима. Хорошо, когда двигатель всё же завёлся, и автомобильный генератор взял штатную нагрузку по выработке собственного электричества путём раскручивания магнитов относительно статорной катушки, но так бывает не всегда.
Ускоренный подзаряд требуется, когда утром, после продолжительного ночного простоя машины при существенном морозе завести двигатель не удалось. Как правило, после первых 5 неудачных попыток завести машину АКБ нужно подзарядить с помощью сетевого ЗУ либо запустить ДВС с помощью ассистента- «толкача», или воспользовавшись «прикуриванием» от авто соседа. Большинство автолюбителей пренебрегает этим правилом, просаживая напряжение почти «в ноль», вплоть до 7 В, что приводит к усиленной сульфатации пластин и необходимости срочной тренировки аккумулятора.
Быструю схему подзаряда стоит рассматривать лишь в плане литий-ионных или литиево-железофосфатных АКБ: эти батареи подзаряжаются за время в 2-20 часов. Как показывает этот допуск значений, среднее время находится где-то в пределах 9 часов, что близко к штатному 10-часовому интервалу.
Для кислотных АКБ такая схема не показана: она используется лишь в экстренных случаях, например, когда срочно нужно доставить человека в больницу. Для ускоренного подзаряда необходимо гораздо более дорогое ЗУ, выдающее ток в широких пределах – например, от 2 до 100 А. Для быстрого подзаряда, длящегося не более 5 часов, включите импульсный, а не линейный режим подзаряда. Импульсный, прерывистый режим, характеризующийся приблизительно равными промежутками и тактовой частотой от 0,5 Гц, снижает деструктивное воздействие на АКБ, подвергающуюся ускоренной схеме подзаряда.
Схема же с прикуриванием – сверхбыстрый метод, сравнимый с подзарядом от АКБ. При работе двигателя, как ранее отмечено, используется линейно-буферный подзаряд по напряжению до 14 В. Одновременно могут работать оба автомобиля, чья суммарная мощность позволяет подзарядить АКБ максимально быстро. Но, подняв рабочее напряжение таким способом, в свободное время автовладелец, чей аккумулятор показал настолько низкую работоспособность, проводит полный тренировочный цикл с применением прерывисто-разрядного алгоритма, основанного на более глубоком (до 1,8 В на «банку») разряде.
Менять полярность путём подзаряда «задом наперёд» категорически запрещается – полезный эффект незначителен, зато изнашивание АКБ существенно превысит допустимый для её нормальной эксплуатации темп.