Аккумуляторами в электротехнике приято называть химические источники тока, которые могут пополнять, восстанавливать израсходованную энергию за счет приложения внешнего электрического поля.

Устройства, которыми подают электроэнергию на пластины аккумулятора, называют зарядными: они приводят источник тока в рабочее состояние, заряжают его. Чтобы правильно эксплуатировать АКБ, необходимо представлять принципы их работы и зарядного устройства.

Как работает аккумулятор

Химический рециркулируемый источник тока при эксплуатации может:

1. питать подключенную нагрузку, например, лампочку, двигатель, мобильный телефон и другие приборы, расходуя свой запас электрической энергии;

2. потреблять подключенную к нему внешнюю электроэнергию, расходуя ее на восстановление резерва своей емкости.

В первом случае аккумулятор разряжается, а во втором — получает заряд. Существует много конструкций аккумуляторов, но, принципы работы у них общие. Разберем этот вопрос на примере никель-кадмиевых пластин, помещенных в раствор электролита.

Разряд аккумулятора

Одновременно работают две электрические цепочки:

1. внешняя, приложенная на выходные клеммы;

2. внутренняя.

При разряде на лампочку во внешней приложенной схеме из проводов и нити накала протекает ток, образованный движением электронов в металлах, а во внутренней части — перемещаются анионы и катионы через электролит.

Окислы никеля с добавлением графита составляют основу положительно заряженной пластины, а губчатый кадмий используется на отрицательном электроде.

При разряде аккумулятора часть активного кислорода окислов никеля перемещается в электролит и движется на пластину с кадмием, где окисляет его, снижая общую емкость.

Заряд аккумулятора

Нагрузку с выходных клемм для зарядки чаще всего снимают, хотя на практике используется метод при подключенной нагрузке, как на аккумуляторе движущегося автомобиля или поставленного на зарядку мобильного телефона, по которому ведется разговор.

На клеммы аккумулятора подводится напряжение от постороннего источника более высокой мощности. Оно имеет вид постоянной или сглаженной, пульсирующей формы, превышает разность потенциалов между электродами, однополярно с ними направлено.

Эта энергия заставляет течь ток во внутренней цепочке аккумулятора в направлении, противоположном разряду, когда частицы активного кислорода «выдавливаются» из губчатого кадмия и через электролит поступают на свое прежнее место. За счет этого происходит восстановление израсходованной емкости.

Во время заряда и разряда изменяется химический состав пластин, а электролит служит передаточной средой для прохождения анионов и катионов. Интенсивность проходящего во внутренней цепи электрического тока влияет на скорость восстановления свойств пластин при заряде и быстроту разряда.

Ускоренное протекание процессов ведет к бурному выделению газов, излишнему нагреву, способному деформировать конструкцию пластин, нарушить их механическое состояние.

Слишком маленькие токи при зарядке значительно удлиняют время восстановления израсходованной емкости. При частом применении замедленного заряда повышается сульфатация пластин, снижается емкость. Поэтому приложенную к аккумулятору нагрузку и мощность зарядного устройства всегда учитывают для создания оптимального режима.

Как работает зарядное устройство

Современный ассортимент аккумуляторов доволен обширен. Для каждой модели подбираются оптимальные технологии, которые могут не подойти, быть вредными для других. Производители электронного и электротехнического оборудования опытным путем исследуют условия работы химических источников тока и создают под них собственные изделия, отличающиеся внешним видом, конструкцией, выходными электрическими характеристиками.

Зарядные конструкции для мобильных электронных приборов

Габариты зарядных устройств для мобильных изделий разной мощности значительно отличаются друг от друга. Они создают специальные условия работы каждой модели.

Даже для однотипных аккумуляторов типоразмеров АА или ААА разной емкости рекомендуется использовать свое время зарядки, зависящее от емкости и характеристик источника тока. Его величины указываются в сопроводительной технической документации.

Определенная часть зарядных устройств и аккумуляторов для мобильников снабжаются автоматической защитой, отключающей питание по завершении процесса. Но, контроль за их работой все же следует осуществлять визуально.

Зарядные конструкции для автомобильных АКБ

Особенно точно соблюдать технологию зарядки следует при эксплуатации автомобильных аккумуляторов, призванных работать в сложных условиях. Например, зимой в мороз с их помощью необходимо раскрутить через промежуточный электродвигатель — стартер холодный ротор двигателя внутреннего сгорания с загустевшей смазкой.

Разряженные либо неправильно подготовленные аккумуляторы с этой задачей обычно не справляются.

Эмпирическими методами выявлена взаимосвязь тока зарядки для свинцовых кислотных и щелочных аккумуляторов. Принято считать оптимальным значением заряда (амперы) в 0,1 величину емкости (амперчасы) для первого вида и 0,25 — для второго.

Например, АКБ имеет емкость 25 ампер часов. Если он кислотный, то его необходимо заряжать током 0,1∙25=2,5 А, а для щелочного — 0,25∙25=6,25 А. Чтобы создавать такие условия потребуется использовать разные приборы или применить один универсальный с большим количеством функций.

Современное зарядное устройство для кислотных свинцовых батарей должно поддерживать ряд задач:

контролировать и стабилизировать ток заряда;

учитывать температуру электролита и не допускать его нагрева более 45 градусов прекращением питания.

Возможность проведения контрольно-тренировочного цикла для кислотной батареи автомобиля с помощью зарядного устройства является необходимой функцией, включающей три этапа:

1. полный заряд аккумулятора до набора максимальной емкости;

2. десятичасовой разряд током 9÷10% от номинальной емкости (эмпирическая зависимость);

3. повторный заряд разряженного аккумулятора.

При проведении КТЦ контролируют изменение плотности электролита и время завершения второго этапа. По его величине судят о степени износа пластин, длительности оставшегося ресурса.

Зарядные устройства для щелочных батарей можно применять менее сложных конструкций, ибо такие источники тока не так чувствительны к режимам недостаточной зарядки и перезаряда.

График оптимального заряда кислотно-щелочных аккумуляторов для автомобилей показывает зависимость набора емкости от формы изменения тока во внутренней цепи.

В начале технологического процесса зарядки рекомендуется поддерживать ток на максимально допустимом значении, а затем снижать его величину до минимальной для окончательного завершения физико-химических реакций, осуществляющих восстановление емкости.

Даже в этом случае требуется контролировать температуру электролита, вводить поправки на окружающую среду.

Полное завершение цикла зарядки свинцовых кислотных аккумуляторов контролируют по:

восстановлению напряжения на каждой банке 2,5÷2,6 вольта;

достижению максимальной плотности электролита, которая перестает изменяться;

образованию бурного газовыделения, когда электролит начинает «закипать»;

достижению емкости батареи, превышающей на 15÷20% величины, отданной при разряде.

Формы токов зарядных устройств для аккумуляторов

Условие зарядки аккумулятора состоит в том, что на его пластины должно подводиться напряжение, создающее ток во внутренней цепи определенного направления. Он может:

1. иметь постоянную величину;

2. или изменяться во времени по определенному закону.

В первом случае физико-химические процессы внутренней цепи идут неизменно, а во втором — по предлагаемым алгоритмам с цикличным нарастанием и затуханием, создающим колебательные воздействия на анионы и катионы. Последний вариант технологии применяется для борьбы с сульфатацией пластин.

Часть временны́х зависимостей тока заряда иллюстрируется графиками.

На нижней правой картинке видно явное отличие формы выходного тока зарядного устройства, использующего тиристорное управление для ограничения момента открытия полупериода синусоиды. За счет этого регулируется нагрузка на электрическую схему.

Естественно, что многочисленные современные зарядные устройства могут создавать и другие формы токов, не показанные на этой диаграмме.

Принципы создания схем для зарядных устройств

Для питания оборудования зарядных устройств обычно используется однофазная сеть 220 вольт. Это напряжение преобразуется в безопасное пониженное, которое прикладывается на входные клеммы аккумулятора через различные электронные и полупроводниковые детали.

Существует три схемы преобразования промышленного синусоидального напряжения в зарядных устройствах за счет:

1. использования электромеханических трансформаторов напряжения, работающих по принципу электромагнитной индукции;

2. применения электронных трансформаторов;

3. без использования трансформаторных устройств, основанных на делителях напряжения.

Технически возможно инверторное преобразование напряжения, которое стало широко применяться для , частотных преобразователей, осуществляющих управление электродвигателями. Но, для зарядки аккумуляторов это довольно дорогое оборудование.

Схемы зарядных устройств с трансформаторным разделением

Электромагнитный принцип передачи электрической энергии из первичной обмотки 220 вольт во вторичную полностью обеспечивает отделение потенциалов питающей цепи от потребляемой, исключает попадание ее на аккумулятор и повреждение при возникновении неисправностей изоляции. Этот метод наиболее безопасен.

Схемы силовых частей устройств с трансформатором имеют много разных разработок. На картинке ниже показаны три принципа создания разных токов силовой части от зарядных устройств за счет использования:

1. диодного моста со сглаживающим пульсации конденсатором;

2. диодного моста без сглаживания пульсаций;

3. одиночного диода, срезающего отрицательную полуволну.

Каждая из этих схем может применяться самостоятельно, но, обычно одна из них является основой, базой для создания другой, более удобной для эксплуатации и управления по величине выходного тока.

Применение комплектов силовых транзисторов с цепочками управления в верхней части картинки на схеме позволяет уменьшать выходное напряжение на контактах вывода цепи зарядного устройства, что обеспечивает регулировку величин постоянных токов, пропускаемых через подключенные аккумуляторы.

Один из вариантов подобной конструкции зарядного устройства с регулированием тока показан на рисунке ниже.

Такие же подключения во второй схеме позволяют регулировать амплитуду пульсаций, ограничивать ее на разных этапах зарядки.

Эффективно работает эта же средняя схема при замене в диодном мосту двух противоположных диодов тиристорами, одинаково регулирующими силу тока в каждом чередующемся полупериоде. А устранение отрицательных полугармоник возложено на оставшиеся силовые диоды.

Замена единичного диода на нижней картинке полупроводниковым тиристором с отдельной электронной схемой для управляющего электрода, позволяет уменьшать импульсы тока за счет более позднего их открытия, что тоже используется для различных способов зарядки аккумуляторов.

Один из вариантов подобной реализации схемы показан на рисунке ниже.

Сборка ее своими руками не составляет особого труда. Она может быть выполнена самостоятельно из доступных деталей, позволяет заряжать аккумуляторы токами до 10 ампер.

Промышленный вариант схемы трансформаторного зарядного устройства «Электрон-6» выполнен на базе двух тиристоров КУ-202Н. Для регулирования циклами открытия полугармоник для каждого управляющего электрода создана своя схема из нескольких транзисторов.

Среди автолюбителей пользуются популярностью устройства, позволяющие не только заряжать аккумуляторы, но еще и использовать энергию питающей сети 220 вольт для параллельного подключения ее к запуску двигателя автомобиля. Их называют пусковыми или пускозарядными. Они обладают еще более сложной электронной и силовой схемой.

Схемы с электронным трансформатором

Такие устройства выпускаются производителями для питания галогенных ламп напряжением 24 или 12 вольт. Они стоят относительно дёшево. Отдельные энтузиасты пытаются подключить их для зарядки маломощных аккумуляторов. Однако, эта технология широко не отработана, имеет существенные недостатки.

Схемы зарядных устройств без трансформаторного разделения

При последовательном подключении нескольких нагрузок к источнику тока общее напряжение входа делится по составным участкам. За счет этого способа работают делители, создающие понижение напряжения до определённой величины на рабочем элементе.

На этом принципе создаются многочисленные зарядные устройства с резистивно-емкостными сопротивлениями для маломощных аккумуляторов. Благодаря маленьким габаритам составных деталей их встраивают непосредственно внутрь фонарика.

Внутренняя электрическая схема полностью помещена в заводской изолированный корпус, исключающий контакт человека с потенциалом сети при зарядке.

Этот же принцип пытаются реализовать многочисленные экспериментаторы для зарядки автомобильных аккумуляторов, предлагая схему подключения от бытовой сети через конденсаторную сборку или лампочку накаливания мощностью в 150 ватт и , пропускающий импульсы тока одной полярности.

Подобные конструкции можно встретить на сайтах мастеров «сделай сам», расхваливающих простоту схемы, дешевизну деталей, возможность восстановления емкости разряженного аккумулятора.

Но, они молчат о том, что:

открытая проводка 220 представляет ;

нить накала лампы под напряжением нагревается, меняет свое сопротивление по закону, неблагоприятному для прохождения оптимальных токов через аккумулятор.

При включении под нагрузку через холодную нить и всю последовательно подключенную цепочку проходят очень большие токи. Кроме того, завершать зарядку следует маленькими токами, что тоже не выполняется. Поэтому аккумулятор, подвергшийся нескольким сериям подобных циклов, быстро теряет свою емкость и работоспособность.

Наш совет: не пользуйтесь этим методом!

Зарядные устройства создаются для работы с определёнными типами аккумуляторов, учитывают их характеристики и условия восстановления емкости. При использовании универсальных, многофункциональных приборов следует выбирать тот режим заряда, который оптимально подходит конкретному аккумулятору.

От степени заряженности аккумуляторной батареи зависит успешный старт транспортного средства, особенно в холодное время года. Если аккумулятор разряжен, машину невозможно завести. Мы расскажем, как его проверить и зарядить дома.

1 Аккумуляторная батарея – как и сколько она работает?

Прежде чем начать процесс зарядки, следует разобраться с основными понятиями. Емкость АКБ измеряется в ампер-часах. Аккумулятор с емкостью 55 Ам/ч способен отдавать 55 Ампер в течение часа. Если нагрузка меньше, то он будет работать дольше, и наоборот. Нормальное напряжение полностью заряженной АКБ составляет от 12,6 до 12,7 В. Напряжение со значением 12 В говорит о том, что батарея заряжена на 40–50 %. С такими показаниями автомобилем можно пользоваться.

Если машина в исправном состоянии, и генератор дает достаточную подзарядку, то напряжение быстро восстановится. Значение в пределах от 11,5–11,6 В означает, что АКБ находится в глубокой разрядке, а это опасно для батареи. Внутри нее есть свинцовые пластины, при глубокой разрядке начинается процесс их сульфатации. При этом уменьшается емкость. Это может привести к тому, что двигатель не запустится. Разряженную батарею можно зарядить до рабочего напряжения и продолжать использовать.

Срок эксплуатации аккумулятора при должном обслуживании и бережном отношении составляет 4–6 лет. По окончании этого срока батарея приходит в негодность и не подлежит восстановлению, ее утилизируют.

2 Что разряжает АКБ и как узнать заряд

Аккумулятор может разрядиться по следующим причинам:

• длительный простой машины без движения, особенно зимой;
• недостаточный объем и плотность электролита в емкостях;
• разрушение пластин АКБ;
• повреждение корпуса батареи;
• неисправности в электросети автомобиля;
• автомобиль долгое время простоял с включенными фарами.

При длительном простое автомобиля без движения аккумуляторная батарея не получает зарядки от генератора и постепенно разряжается. Особенно быстро этот процесс происходит в морозную погоду. Если машина простоит без движения три недели, АКБ уже не сможет раскрутить стартер и запустить двигатель.

Для нормальной работы аккумулятора нужно контролировать количество электролита в его банках. Существует два вида АКБ: обслуживаемые и необслуживаемые. В первом виде корпус устройств негерметичен, и во время эксплуатации часть жидкости в банке испаряется, поэтому периодически ее нужно ее доливать. В этой процедуре нет необходимости у необслуживаемых батарей, в них емкости герметичны, и электролит циркулирует внутри, испаряясь и конденсируя на стенках банки.

В аккумуляторную батарею можно заливать только дистиллированную воду.

Разрядку аккумулятора могут вызвать различные неполадки с электрооборудованием автомобиля: неисправность генераторной установки, короткое замыкание. Если начали разрушаться рабочие пластины, то аккумулятором лучше не пользоваться, так как он может вызвать короткое замыкание, которое способно вывести из строя электрооборудование или стать причиной пожара.

Перед тем как заряжать аккумулятор, следует убедиться, что он разряжен. Это можно определить по цветовому индикатору (если он присутствует на АКБ). Что означает конкретный цвет, следует смотреть на наклейке возле индикатора. Разряженность можно определить и по разнице потенциалов на клеммах. Напряжение должно быть не ниже номинального, указанного в инструкции по эксплуатации. Измеряется напряжение с помощью мультиметра.

3 Готовимся к работе – очистка и проверка

Если АКБ разрядилась, не обязательно обращаться в автосервис, ее можно зарядить в домашних условиях при наличии зарядного устройства (ЗУ) и знаний о том, как правильно проводить процедуру. Для начала аккумуляторную батарею необходимо подготовить. Для этого отсоедините клеммы, снимите ее с автомобиля и выполните следующие действия:

• Сначала нужно очистить аккумулятор с внешней стороны: убрать окисления, загрязнения, конденсат. Для этого чистую тряпку смачиваем в содовом растворе и потираем контакты и поверхность АКБ. Очистить поверхность от грязи важно, чтобы она не попала внутрь аккумулятора при откручивании крышки, так как она может стать причиной замыкания и выведет батарею из строя.
• Очищенный корпус АКБ следует осмотреть на наличие трещин. Если они обнаружены, то батарею эксплуатировать нельзя.
• Когда поверхность чистая, на обслуживаемом аккумуляторе откручиваем пробки и проверяем, какой уровень электролита в банках. Если он не покрывает полностью пластины, то доливаем дистиллированную воду. Если этого не сделать свинцовые пластины нагреются и разрушатся. Пробки оставляем открученными, так как во время зарядки выделяется газ, при закрытых пробках батарею может разорвать от скопившихся газов.
• Следует проконтролировать плотность электролита. Показания должны находиться в промежутке от 1,26 до 1,30 г/см 3 .
• Необходимо проверить отверстие для вентиляции в крышке АКБ. Оно должно быть чистым, иначе не будут выходить испарения.

Проведя такую подготовку, приступаем к работе.

4 Как подключить устройство – правила безопасности

Во время проведения электротехнических работ особое внимание следует уделять безопасности, так как существует повышенный риск для здоровья. Зарядка аккумулятора автомобиля в домашних условиях должна проводиться в сухом теплом помещении, желательно нежилом, лучше в гараже. Помещение должно хорошо проветриваться, чтобы выветривались вредные испарения, которые выделяются во время зарядки (водород, сернистый газ). Процедуру нельзя проводить вблизи обогревательных приборов и открытого огня. Запрещается курить или использовать приборы, образующие искру, так как при скоплении газов возможен взрыв. Во время процедуры не стоит оставлять включенным зарядное устройство без присмотра!

При подключении ЗУ нужно соблюдать полярность, плюс подключается к положительной клемме АКБ, а минус – к отрицательной. Должна строго соблюдаться последовательность подключения: сначала зажимы ЗУ крепятся на клеммы аккумулятора, а затем сетевой шнур подключают в электрическую сеть и включают ЗУ. После зарядки последовательность действий обратная: сначала отключается зарядное устройство, а затем отсоединяются крокодилы от клемм батареи. Это необходимо, чтобы избежать возможного взрыва водородно-кислородной смеси от искры, возникающей при отсоединении и присоединении крокодилов. Водород выделяется из банок во время зарядки, а кислород присутствует в воздухе.

5 Какие 3 способа зарядки существуют

Перед покупкой зарядного устройства следует выяснить, какое напряжение имеет аккумуляторная батарея, она может быть 6, 12, 24 и 36 В. На мотоциклах используются самые слабые батареи, наиболее распространены устройства с напряжением 12 В, устанавливаемые на легковых авто. На тяжелой технике может быть установлена батарея напряжением 36 В.

ЗУ преобразовывает электроэнергию, простейшая схема включает в себя понижающий трансформатор и диодный мост. Переменный ток с напряжением 220 В, проходя через ЗУ, преобразуется в постоянный ток с напряжением 14-16 В, которым и заряжается АКБ. Зарядное устройство может оснащаться вольтметрами, амперметрами, предохранителями, регуляторами силы тока и напряжения. Существуют устройства с автоматическим подбором необходимого напряжения и силы тока. Если их нет, то нужно знать, сколько ампер подавать и самостоятельно регулировать силу тока.

Зарядить аккумулятор можно тремя способами:

1. Постоянным током (зарядный ток должен составлять 10 % емкости).
2. Постоянным напряжением (напряжение находится в пределах от 14,5 до 16,5 В с током, который снижается от 45 до 20 А).
3. Комбинированным (сначала постоянным током, затем постоянным напряжением).

В необслуживаемые изделия не нужно доливать дистиллированную воду и контролировать плотность, так как отсутствует доступ к электролиту. Если такой аккумулятор разрядился, его следует заряжать осторожно: ввиду отсутствия пробок, внутри корпуса повышенное парообразование, поэтому не исключена вероятность взрыва. Производители таких АКБ рекомендуют использовать зарядный ток не больше 1/20 от емкости аккумулятора. Если емкость 60 Ам/ч, то ток заряда должен быть 2,5 А.

Возможна быстрая зарядка высокими токами 20-30 А, но она повреждает АКБ, поэтому пользы от такой зарядки нет. Заряжая гелевый аккумулятор, нужно следить, чтобы напряжение не превысило критического значения, которое составляет 14,2 В. Севший аккумулятор без зарядника можно "прикурить" от другого автомобиля. Для этого с помощью высоковольтного кабеля специальными клеммами-зажимами подключаются с одного конца к клеммам разряженной АКБ, а с другого – к аккумуляторной батарее работающего автомобиля. Важно при подключении соблюдать полярность. Спустя 10 минут АКБ немного подзарядится, и можно будет завести двигатель, после этого она будет заряжаться от генератора.

6 Как действовать с помощью постоянного напряжения

Время зарядки зависит от параметров тока и напряжения, а также состояния АКБ. При способе зарядки постоянным напряжением важно, чтобы ЗУ поддерживало стабильное напряжение в пределах от 13, 8–14,4 В. На клеммах ЗУ оптимальное напряжение должно быть на 10 % больше номинального батареи при полной ее зарядке. Если у АКБ номинальное напряжение 12,6 В, то 10 % составляет 1,26 В, что в сумме составит 13,86 В, что и будет оптимальным напряжением для ЗУ.

С помощью этого метода можно зарядить АКБ любой степени заряда. При этом во время зарядки не будет интенсивно выделяться газ, и нагреваться электролит. Заряжаясь, батарея набирает силу, и постепенно ее показатели выравниваются с зарядным устройством. За первый час при положительной температуре электролита батарея заряжается на 50–60 % от своей емкости, за второй – на 20–30 %, за третий – на 6–8 %. На зарядку до 90–95 % номинальной емкости уходит примерно 4-5 часов. Зарядка прекращается при снижении тока до 0,2 А. Правда до 100 % этим методом батарею зарядить невозможно. Преимущество зарядки с помощью постоянного напряжения: быстрота и простота процесса.

7 Чем отличается метод постоянного тока

На зарядку аккумулятора с помощью постоянного тока может уйти 10 часов, время зависит от условий проведения процедуры. ЗУ подключают при температуре электролита не выше 35 градусов. Для новой и сильно разряженной АКБ оптимальный ток должен составлять 1/10 от емкости аккумулятора. То есть при емкости в 60 Ам/ч необходимо подавать ток 6 А. Зарядку производят до появления газовыделения, что соответствует напряжению на клеммах аккумулятора около 14,4 В. Далее значение тока нужно снизить для б/у батареи в 2–3 раза, для новой – в 2 раза. Дальше аккумулятор заряжается низким током, пока во всех банках не начнет обильно выделяться газ.

Двухступенчатый метод позволяет ускорить процесс и уменьшить интенсивность образования газов, которые действуют разрушающе на пластины АКБ. Лучше, чтобы зарядный ток, поступающий на клеммы АКБ, был с самого начала процесса меньше. В рассматриваемом примере подаваемый ток должен быть не 6 А, а 3 А. В этом случае зарядка длится дольше в два раза, но качество ее выше.

О полной заряженности АКБ можно судить не только по обильному газообразованию, но и по следующим признакам:

• плотность электролита остается неизменной в течение 3 часов;
• напряжение на клеммах достигло значения 15-16,2 В и больше не растет на протяжении 3 часов.

Во время зарядки нужно контролировать электролит: уровень, плотность и температуру жидкости. Электролит не должен нагреваться выше 30-35 градусов.

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.

Современный автомобиль оснащен сложными электронными устройствами, питаемыми от бортовой электрической сети автомобиля напряжением, как правило, 12 вольт. Питаются эти устройства от автомобильного аккумулятора «аккумуляторной батареи, АКБ», который при работе двигателя заряжается от электрического генератора. Двигатель же может быть запущен лишь электрическим стартером, приводимым в движение запасенной аккумулятором энергией.

При длительных простоях двигателя аккумулятор разряжается от работающих устройств либо в результате саморазряда, и пуск двигателя становится невозможным. Выходом из положения является пуск двигателя от пускового устройства либо зарядка аккумуляторной батареи от зарядного устройства. Немаловажное значение для этого имеет знание, как правильно зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством.

Аккумулятор вырабатывает электрическую энергию в результате химической реакции, происходящей между помещенными в электролит аккумуляторными пластинами.

АКБ бывают необслуживаемые и обслуживаемые. При связанных с зарядом и разрядом АКБ химических реакциях из электролита испаряется вода, поэтому необходимо периодически проверять уровень электролита, и при понижении уровня доливать дистиллированную воду.

Аккумуляторы AGM «аккумуляторы с абсорбирующими стеклянными матами» и гелевые – необслуживаемые. На автомобили, в зависимости от их назначения, могут устанавливаться следующие типы АКБ, характеристики которых сведены в таблицу

Прежде заряда АКБ следует выбрать зарядное устройство «ЗУ», которым в дальнейшем предполагается пользоваться.

• Предпусковые ЗУ. Самые простые, позволяют заряжать АКБ для восстановления ее электрической емкости. Заряжать АКБ можно как в отдельном помещении, так и не снимая с автомобиля «предварительно отсоединив АКБ от бортовой электросети автомобиля».
• Зарядно-пусковые устройства «ЗПУ». Обеспечивают очень большой выходной ток, достаточный для работы стартера и пуска двигателя. Также позволяют заряжать АКБ.

Что необходимо знать о заряде АКБ

При регулярных поездках на автомобиле АКБ регулярно подзаряжается и находится в состоянии постоянной готовности. Но при длительных простоях автомобиля АКБ необходимо ежемесячно заряжать до полного восстановления емкости. Аккумулятор обладает следующими паспортными характеристиками, которые определяют режим зарядки АКБ:

• Номинальное напряжение – для легкового автомобиля обычно составляет 12 В;
• Электрическая емкость – обычно выбирается исходя из рабочей емкости двигателя в пределах 55-200 ампер-часов «Ач».

Напряжение ЗУ выбирается согласно номинальному напряжению АКБ, и должно быть несколько выше его для обеспечения необходимого зарядного тока.

Время полного заряда разряженной АКБ определяется ее электрической емкостью и током заряда. Чем выше ток, тем быстрее батарея заряжается, но одновременно возрастает ее износ, и прибегать к режиму ускоренного заряда следует лишь при крайней в том необходимости.

Нормальный зарядный ток АКБ составляет 10% от ее номинальной емкости. В качестве примера – при емкости батареи 66 Ач нормальный ток заряда составляет 0,1 х 66 = 6,6 А.

Подготовка АКБ к зарядке

Перед зарядкой АКБ следует тщательно изучить инструкцию к используемому ЗУ, где, помимо описания принципа действия и устройства ЗУ, содержатся сведения о том, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля.

Прежде всего, осмотрите АКБ, проверьте уровень электролита в ней, целостность корпуса.

Степень разряда батареи можно оценить, замерив ее напряжение под нагрузкой нагрузочной вилкой. Напряжение на выводах полностью разряженной свинцово-кислотного аккумулятора с номинальным напряжением 12 В обычно не превышает 7,8 В. При разряженной на 50% батарее напряжение падает до 9 В.

Некоторые аккумуляторы снабжены цветовым индикатором разряда, установленным на крышке корпуса. Схема с пояснениями, как пользоваться индикатором, обычно наклеена вблизи индикатора.

При недостатке электролита следует долить до необходимого уровня дистиллированную воду. На крышке АКБ есть вентиляционное отверстие для выхода испарений при работе АКБ либо ее зарядке. Убедитесь, что вентиляционное отверстие не засорено.

Не следует заряжать аккумулятор в жилом помещении вследствие испарения во время зарядки электролита. Заряжать АКБ можно не снимая ее с автомобиля, либо в нежилом помещении.

Прежде всего, следует правильно, с соблюдением полярности, подключить батарею к ЗУ. При неправильном подключении, скорей всего, перегорят предохранители в ЗУ.

Используются два режима заряда АКБ:

• с постоянством напряжения заряда «при этом меняется зарядный ток»;
• с постоянством зарядного тока «при этом приходится менять напряжение заряда».

Способ заряда постоянным напряжением наиболее прост. Увеличивайте регулятором напряжение ЗУ, начиная с минимального напряжения, пока не установится зарядный ток, равный 10% емкости АКБ. В дальнейшем, вплоть до конца заряда, напряжение ЗУ не регулируется и остается неизменным. По мере заряда батареи ее напряжение повышается, и зарядный ток уменьшается.

При полном уменьшении тока заряда батарея считается заряженной «впрочем, полностью в таком режиме она не заряжается». Подобная зарядка занимает по времени 10-13 часов.

Под зарядом с постоянством тока понимается зарядка в 3 ступени, с меняющимися на каждой ступени зарядным током. Вначале выставляется ток заряда в 10% емкости АКБ «6,6 А в примере».

При заряде следует следить за напряжением аккумулятора в режиме заряда «это напряжение показывает вольтметр ЗУ».

По мере заряда напряжение будет возрастать, и при достижении значения 14 В следует уменьшить зарядный ток в 2 раза «до 3,3 А в примере» во избежание закипания электролита. При возрастании напряжения до 15 В следует понизить ток еще в 2 раза «до 1,6-1,7 А в примере». В этом режиме АКБ заряжается до полного ее заряда, что определяется по неизменности напряжения в течение часа.

Проверить, зарядился ли аккумулятор, можно, отключив его от ЗУ и проверив его работоспособность нагрузочной вилкой. Напряжение полностью заряженного аккумулятора АКБ под нагрузкой составляет 10,2 В «не ниже».

Также показателем работоспособности заряженного аккумулятора является возможность работы от него стартера с последующим пуском автомобильного двигателя.

Даже обладающие начальными сведениями по электротехнике автолюбители зачастую сталкиваются с задачей, как правильно заряжать аккумулятор автомобильный. Прежде всего, следует решить, нужно ли вам пуско-зарядное устройство либо же достаточно простого зарядного устройства. После приобретения зарядного устройства следует определиться с предпочтительным способом заряда АКБ.

На выбор предоставляются форсированный режим заряда большим током, к которому следует прибегнуть лишь в случае крайней необходимости ускоренного заряда, либо один из двух более щадящих режимов заряда – с постоянством зарядного напряжения или трехступенчатый с постоянством зарядного тока на каждой из ступеней и необходимостью трехкратного регулирования напряжения заряда.

Вооруженные знанием, как правильно зарядить автомобильный аккумулятор, вы продлите срок его службы и будете всегда уверены в его готовности к работе.

Все автолюбители знают, что аккумулятор в авто не вечный и время от времени он садится. В таком случае машина не заводится, и приходится заряжать батарею, но не все знают, как правильно зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством. Очень часто водители своих авто задаются вопросами, касающихся процесса зарядки. Нужно ли снимать аккумулятор с автомобиля, в то время, пока проводится его зарядка? Как его снимать, чтобы не повредить и какие устройства пригодятся автолюбителю для подзарядку?

Для проведения подзарядки аккумулятора требуется источник постоянного тока. Выпрямитель (зарядное устройство) переменный ток преобразовывает в постоянный. Сегодня большинство зарядных устройств имеют переключатели для изменения режима зарядки. ЗУ, которое используется для заряда 12-вольтного аккумулятора должно иметь выходное напряжение в размере 16-16,5 В, в противном случае батарея будет заряжена не полностью.

Внешний вид типового зарядного устройство

Все зарядные устройства имеют в своем составе:

• Вилку с проводом для подключения к сети 220 Вольт;
• Выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный;
• Два выходящих провода «-» и «+».

Как проводится зарядка аккумулятора на машине

Зарядка автомобильного аккумулятора может осуществляться даже в тот момент, когда он находится в машине. Особенно актуально такое решение проблемы, когда есть ограничения во времени. В такой ситуации можно подзарядить аккумуляторное устройство, заряда которого хватит на запуск двигателя. Для этого достаточно отсоединить автомобильные клеммы от аккумулятора и подключить зарядник.

Для зарядки аккумулятора прямо на автомобиле нужно отсоединить клеммы от аккумулятора

Первым пунктом идет снятие клемм с контактов батареи. Теперь провода зарядного устройства присоединяем к аккумулятору согласно маркировке «-» к минусу, а «+» к плюсу. Следующим шагом будет установка регулятора тока. На 20 минут нужно установить максимальное значение тока.

Важный момент! Сначала нужно подключить зарядное устройство к аккумулятору и лишь потом вставлять вилку в розетку.

Как самостоятельно зарядить аккумулятор

Для качественной стопроцентной зарядки требуется достаточное количество времени, поэтому лучше будет снять аккумулятор с машины. Для начала нужно отсоединить провода от самой батареи — это не займет много времени, затем уже извлекаем аккумулятор из моторного отсека.

Нельзя проводить зарядку при повышенной влажности, поэтому необходимо перенести аккумулятор и зарядник в сухое помещение. Провода зарядного устройства также подключаем «+» к плюсу, «-» к минусу. После этого нужно поставить регулятор тока на минимальное значение, и затем включить ЗУ в сеть. Для 100% зарядки, автомобилисту потребуется почти 10 часов. Обычно в таком случае оставляют заряжаться на ночь, но как проверить заряд аккумулятора? Чтобы понять, что аккумулятор заряжен полностью, нужно посмотреть на положение стрелки тока заряда на приборе. Если значение стрелки на «0», то осуществилась полная зарядка. Заряженный аккумулятор перед установкой нужно протереть тряпкой, так как в процессе мог выделиться конденсат.

Методы зарядки аккумулятора

Любой автомобилист должен знать особенности выбора режима для зарядки устройств. На практике применяется два способа зарядки:

• На основе постоянного тока;
• На основе постоянного напряжения.

Независимо от выбранного способа, долговечность и работоспособность батареи будет одинакова, но на каком варианте остановиться и каким током заряжать аккумулятор?

Самое простое зарядное устройство тоже способно успешно справиться с зарядкой автомобильного аккумулятора

Постоянный ток при зарядке аккумулятора

Суть этого метода заключается в зарядке аккумулятора постоянным током, который постоянно контролируется и поддерживается на нужном уровне.

Пример. Имеется батарея емкостью 60А*ч. Для заряда батареи потребуется сила тока в 6 ампер (из расчета 0,1 от емкости). Для качественной зарядки каждые два часа человеку нужно проверять зарядный ток, и в случае необходимости корректировать его. Как только начнется обильное газовыделение — это будет верным знаком завершения зарядки. Но работа на этом не заканчивается, и нужно уменьшить выделение газов, а также увеличить эффективность заряда. Для этого снижаем силу тока вдвое. Так, при достижении напряжения аккумулятора уровня 14,4 Вольта устанавливаем значение тока заряда 3А. Когда напряжение на клеммах аккумулятора дойдет до 15 Вольт, нужно снова уменьшить зарядный ток в два раза. Конечный результат в таком случае должен быть 1,5А.

Ток заряда выставляют равным 0,1 от емкости аккумулятора

Чтобы удостовериться в 100% зарядке, нужно в течение двух часов отслеживать значения напряжения и тока. Если зарядка осуществилась до конца, то значения будут неизменны. Именно постоянный контроль за показателями силы тока и напряжения, во время долгой зарядки, является главным недостатком данного метода.

Постоянное напряжение при зарядке аккумулятора

Если воспользоваться этим методом, то уровень заряда аккумулятора будет пропорционален величине напряжения, но возникает вопрос, а сколько времени заряжать автомобильный аккумулятор?

Пример. Проводится зарядка 24 часа, и если напряжение равняется 14,4 В, то 12-вольтовый аккумулятор зарядится на 75-80%. Если уровень напряжения будет составлять 15 В, то зарядка осуществится на 85-90%. Чтобы достичь 100% зарядки аккумулятора, необходимо 24 часа заряжать устройство, и при этом напряжение должно равняться 16,3-16,4 Вольт. Первоначальный этап зарядки может сопровождаться силой тока в 50 А, поэтому абсолютно все зарядные устройства имеют в своей комплектации схемы, которые ограничивают зарядный ток, и поддерживают его значение в пределах 20-25А.

Такой метод зарядки не требует контроля со стороны человека и регулировки, и все потому, что на клеммах напряжение стремится быть равным напряжению самого зарядника, и зарядная сила в таком случае снижается практически до нуля. Автоматический процесс зарядки батареи особенно подходит для автомобилиста, ведь для такой работы требуется лишь все подсоединить, и в конечном счете увидеть зеленый индикатор на аккумуляторе. О том, что батарея заряжена, будет свидетельствовать и показатель напряжения на клеммах – 14,4В.

Определение степени заряда по плотности электролита

Измерив плотность электролита, можно узнать, насколько процентов заряжен аккумулятор. Ареометр покажет значение 1,28 грамм на кубический сантиметр только в том случае, если зарядка прошла на 100%. Если плотность будет уменьшаться до значения 1,20 г/куб.см., то это будет признаком разреженности батареи на 50%. Когда плотность электролита достигает 1,10 г/куб.см., это значит, что батарея полностью разряжена.

Чтобы убедиться в заряженности всех банок батареи, достаточно увидеть в каждой из них показатель 1,28 г/куб.см. Если везде имеется такое значение, то автомобилист может быть уверенным, что в батареи отсутствуют замыкания и она имеет 100% заряд. О том, что внутри банки произошло замыкание, будет свидетельствовать плотность электролита – ее значение будет ниже на 0,10-0,15 г/куб.см., чем во всех остальных.

Внешний вид ареометра для проверки плотности электролита

Как вы уже догадались, измерить плотность электролита не получится без специального прибора — ареометра. Эти устройства отличаются друг от друга диапазоном плотностей, на которые они рассчитаны. Ареометры для измерения плотности электролита и охлаждающей жидкости свободно продаются в автомагазинах.

Как заряжать новый автомобильный аккумулятор

Даже если автомобилист только что купил батарею, он должен убедиться в ее 100% заряде, ведь этот товар долгое время транспортировался, а потом лежал на прилавке магазина или на складе, теряя заряд. Как правильно заряжать автомобильный аккумулятор зарядным устройством, который только что был приобретен? Новую батарею нужно заряжать в течение 2 часов с минимальным значением силы тока. О том, что аккумулятор заряжен, будет свидетельствовать зеленый индикатор.

Меры предосторожности

Обслуживая батареи, нужно помнить, что в банках находится кислота, и чтобы избежать ее случайного попадания на кожу, необходимо надевать резиновые перчатки. Особую осторожность человек должен проявлять при замере плотности электролита. Так как во время заряда батареи внутри банок происходят химические реакции, и выделяются вредные для организма человека газы, нужно чаще проветривать помещение.

Нельзя проводить такую процедуру в маленькой комнате или квартире с детьми, так как концентрация вредных паров превысит все допустимые нормы, что скажется на здоровье людей, оказавшихся рядом в это время и после зарядки батареи. Особенно нужно опасаться водорода, который выделяется в больших объемах при прохождении тока через электролит. Взрывоопасной смеси достаточно одной искры, чтобы произошел взрыв, поэтому нельзя поджигать что-то вблизи заряжаемого устройства, и нужно постоянно проветривать помещение. Также следует помнить, что оставлять без присмотра заряжаемую батарею опасно – это может вызвать перегруз электросети. Соблюдение всех мер предосторожности поможет сохранить жизнь себе и окружающим людям.