Инструкция по зарядке кислотных аккумуляторов

Узнайте, какие действия нужны для правильной зарядки любых аккумуляторов свинцово-кислотного типа.

Мы используем научные доказательства и проверенные источники (такие, как Battery University) для исключения ошибок и разночтений. Эта статья посвящена свинцово-кислотному типу батарей любого назначения (не только для автомобилей).

Особенности зарядки свинцово-кислотной батареи

Аккумуляторная батарея заряжается, когда к ней приложен потенциал, превышающий её напряжение.

Правильная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов (автомобильных пусковых, тяговых, резервных источников бесперебойного питания и прочих назначений) предусматривает три ключевых особенности.

Есть и ещё одна особенность, которую следует знать (источник «Химические источники тока». М.: Энергоиздат, 1981. 360с.). При перенапряжениях свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют водород. При напряжениях близко к полному заряду выделяют кислород.

Задача зарядного устройства подать фиксированное и высокое напряжение на элемент, чтобы создать условия для зарядки электродов. Но оно должно быть не слишком высоким, чтобы избежать выделения газа.

Если всё выполняется правильно, то напряжение элемента будет возрастать, пока не станет равным напряжению заряжающего источника.

Как правильно и по науке зарядить свинцово-кислотную батарею (этапы)

Есть три ключевых этапа, которые объясняют как зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор правильно и без неприятных последствий. На схеме указаны значения для одного элемента.

Частые вопросы по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов

1. Вопрос: что больше всего портит аккумулятор в эксплуатации?

Ответ: неправильное хранение с частичным зарядом — заряжайте полностью.

2. Вопрос: частичный заряд действительно вреден для свинцово-кислотных батарей?

Ответ: да, старайтесь держать полностью заряженными.

3. Вопрос: должен ли я полностью разряжать батарею перед зарядкой?

Ответ: нет, глубокий разряд вреден данному типу.

4. Вопрос: аккумулятор слегка нагревается — это нормально?

Ответ: свинцово-кислотные батареи немного повышают свою температуру, это нормально.

5. Вопрос: можно ли заряжать такие аккумуляторы в мороз?

Ответ: да, но медленной зарядкой при токе 0.1C (максимум 0.3C) при температуре не холоднее -20°C.

6. Вопрос: можно ли заряжать в сильную жару?

Ответ: не рекомендуется превышать 2,25 В

7. Вопрос: как мне подготовить аккумулятор к долгому хранению?

Ответ: храните в полностью заряженном состоянии с периодической дозарядкой каждые 6 месяцев или при падении напряжения до 2,05 В на ячейку (иначе пластинам грозит сульфатация).

8. Вопрос: как мне продлить срок службы свинцово-кислотного аккумулятора?

Ответ: помимо указанных выше правил периодически раз в 6 месяцев выполняйте 14-часовую зарядку для профилактики сульфатации на пластинах; всегда заряжайте после использования и не оставляйте разряженными.

***

Теперь вы знаете обо всех базовых особенностях и правилах, как заряжать свинцово-кислотный аккумулятор правильно и без неприятных последствий, как продлить срок службы, хранить и эксплуатировать.

Мы рекомендуем также присмотреться к новому типу аккумуляторов особой надёжности (10 лет службы) — литий-железо-фосфатным (LiFePO4). Это лучшая на рынке замена свинцово-кислотным батареям, так как служат дольше и предлагают массу преимуществ, о которых можно узнать в нашей отдельной заметке.

Узнайте, почему батареи LiFePO4 для ИБП лучше свинцово-кислотных аккумуляторов.

Введение.

Целью сего является обсуждение способов использования зарядных устройств для зарядки свинцово-кислотных батарей (далее — АКБ). Существует большое количество разнообразных зарядных устройств (далее — ЗУ) для различных типов аккумуляторов (далее — АКБ). Параметры, которые определяют использование (эксплуатацию) АКБ, включают в себя не только требования к электрическому заряду и разряду, ограничения по амплитуде и току, но также условия окружающей среды и условия хранения.

Что происходит с АКБ, когда она заряжается и разряжается?

Химические реакции во время разряда преобразуют свинец, оксиды свинца и кислоту (электролит) в свободные электроны (электрический заряд, который уходит на нагрузку), воду и сульфаты свинца. Химические реакции во время зарядки полностью прекращают этот процесс. ЗУ расщепляет сульфаты свинца для соединения их с водой, повторно образуя кислоту без газообразования и потери водорода и кислорода, которые составляют воду. Кроме того, большая часть свинца будет возвращена в исходное состояние до разряда. Первичная идея создания и производства AGM-батарей (Absorbed Glass Mat) заключалась как раз в том, чтобы минимизировать потери кислорода и водорода, которые образуются при зарядных напряжениях начиная от 13,8 V (2,30 V на ячейку) и 14,2 V (2,37 V/с) (напряжения начала газообразования). Этот диапазон напряжения применим к 12 V АКБ, которые содержат по 6 ячеек с номинальным напряжением по 2,15 V каждой. Большинство ЗУ на некоторых участках алгоритма в процессе заряда имеют выходное напряжение превышающее напряжение газообразования.

Основы и алгоритмы заряда АКБ смарт-(«умным») автоматическим зарядным устройством.

Существует несколько различных методов (этапов или шагов) в алгоритме заряда АКБ. Не все эти этапы необходимы при каждой зарядке или для какого-то конкретного типа АКБ. Кроме того, учитывая оптимизацию зарядки, многие автоматические «умные» ЗУ в процессе заряда контролируют, корректируют и регулируют процесс заряда. Другими словами, не все этапы зарядки осуществимы и применимы для исполнения «всё и сразу».

Итак, давайте детально поговорим о этапах алгоритма заряда и постараемся избежать ненужных технических терминов. Нумерация этапов (шагов) зарядки и порядок их представления просто указывают на типичную последовательность, в которой они обычно происходят по ходу исполнения алгоритма. Опять же, не все эти этапы (шаги) могут быть доступны и не все нужны во всех алгоритмах ЗУ.

Первый этап (вспомогательный): Инициализация (Initialization).

По сути, этот этап непосредственно не относится к зарядке и не выполняет зарядку АКБ, это не основной, а подготовительный этап. Практически все ЗУ при подключении измеряют состояние электрического соединения между АКБ и выходом ЗУ. Конкретные пределы параметров могут отличаться, но первоначальные напряжение и ток, измеренные на выходе ЗУ дают достаточно чёткое представление о том, всё ли нормально с соединением, какая степень разряженности АКБ и т.п. Например, если выходное напряжение ЗУ присутствует, но выходной ток равен нулю, то это индикация того, что между ЗУ и АКБ отсутствует соединение или оно плохое. С технической точки зрения, это разомкнутая цепь или очень высокое сопротивление на выходе. Этот этап — возможность показать пользователю, что что-то не так, например, перепутана полярность подключения и т.п.

Второй этап (вспомогательный): Восстановление (Recovery).

Этот этап необходим для решения ситуаций, связанных с глубоким разрядом АКБ. Если вы забудете выключить фары в автомобиле, то можно полностью разрядить АКБ за короткое время. Принцип этапа восстановления заключается в том, чтобы использовать постоянный ток очень низкой амплитуды при постепенно увеличивающимся невысоком напряжении. Даже при небольшом токе должно быть минимальное напряжение. Для 12 V АКБ (и литиевых батарей) это значение составляет около 4 V. В зарядных устройствах данный этап восстановления является вспомогательным, функцией по требованию. Данная функция востребована в основном при зарядке литий-ионных аккумуляторов, поскольку они более подвержены повреждению, если этап восстановления не использовался.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Плавный старт (Soft Start) — проверяется способность АКБ воспринимать заряд. Обозначен как этап 2 (см. рис. ниже).
На схеме обобщённого 5-этапного алгоритма заряда (см. рис. ниже) соответствует этапу 1.

Третий этап (основной): Основной заряд (Bulk).

Этот этап самый важный и главный этап в алгоритме заряда. На этом этапе на АКБ подаётся ток такой силы, сколько позволяет зарядное устройство или может принять АКБ, но не превышающий 10% от номинальной ёмкости АКБ (Ah), до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет заданного максимального уровня. Когда напряжение достигает максимального уровня (и больше не растёт), зарядное устройство можно отключить. Пока напряжение будет расти и достигнет заданного максимального уровня, ток при этом должен оставаться постоянным и близким к его максимальному значению. Заряжать на данном этапе необходимо контролируя температуру АКБ, которая для обычных (обслуживаемых) АКБ не должна превышать 51,5°C, а батарей VRLA (необслуживаемых) — не выше 37,8°C.
Обычно производители ЗУ называют этот этап как «режим зарядки постоянным током»: ток ЗУ является постоянным, а напряжение аккумулятора постепенно увеличивается. В большинстве случаев, по окончанию данного этапа АКБ заряжается примерно до 80%. Этого достаточно, чтобы можно было пользоваться АКБ, не производя дальнейших этапов зарядки.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Основной заряд (Bulk) — зарядка максимальным током примерно до 80% ёмкости батареи. Обозначен как этап 3.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 2.
При использовании 3-х фазного метода режима зарядки IUoU этот этап называется I-фаза.

Четвертый этап (основной): Поглощение (Absorption).

На этом этапе поведение напряжения и тока зарядки меняются на противоположное по сравнению с тем, которое было на предыдущем этапе. Теперь напряжение поддерживается постоянным, а ток постепенно уменьшается.
Этап зарядки Absorption является эффективным только в том случае, если он длится достаточно долго, не менее 4 часов, до тех пор, что кажется батарея практически не потребляет ток. Обычно производители ЗУ называют этот этап как «режим зарядки постоянным напряжением».

На этапе Absorption в зависимости от типа АКБ постоянное напряжение зарядного устройства устанавливается в диапазоне от 14,1 до 14,8 V (при температуре 25°C), а ток постепенно уменьшается «добивая» оставшиеся 20% до полной зарядки АКБ. Для обычных АКБ газовыделение (звук шипения или шума, исходящий из АКБ) обычно начинается в диапазоне от 80 до 90% полной зарядки и является нормальным. Полная зарядка обычно наступает когда зарядный ток падает до 2% от номинальной ёмкости Ah АКБ. Например, конечный ток для АКБ 50 Ah (C/20) составляет приблизительно 1 А (1000 мА) или даже менее. Если АКБ не может «удержать» заряд, то ток не уменьшается после расчётного времени зарядки, а АКБ нагревается выше 51,5°C, это говорит о том, что АКБ может быть сильно засульфатирована. Ручные двухступенчатые ЗУ по окончании данного этапа (цикла) зарядки в целях предотвращения перезарядки должны быть отключены.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Поглощение (Absorption) — зарядка плавно уменьшающимся током до 100% ёмкости батареи. Обозначен как этап 4.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 3.
При использовании 3-х фазного метода режима зарядки IUoU этот этап называется Uo-фаза.

Пятый этап (дополнительный): Выравнивание (Equalization).

Режим выравнивания является дополнительным и обычно выбирается пользователем отдельно или дополнительно. Для АКБ этот шаг важен в основном в случае нескольких последовательно подключенных батарей, заряжаемых одним ЗУ. Алгоритм этапа выравнивания графически подобен комбинации этапов основного заряда (3-й) и этапа поглощения (4-й). Разница заключается в том, что ток начинается с очень низкого уровня, примерно 2-5% от Ah АКБ или на очень низком фиксированном уровне, например 0,5 или 1 А. Такой зарядный ток будет оставаться постоянным в течение очень короткого времени и затем напряжение и ток будут вести себя так же, как и во время 4-го этапа Absorption, однако амплитуда напряжения и тока будут различны.
На этапе выравнивания достигается теоретическое значение 100% SoC (SоC (State оf Charge) — это степень заряженности АКБ). Помните, что каждая 12 V АКБ состоит из 6 отдельных ячеек, но все ячейки не работают одинаково и их напряжения могут меняться до такой степени, когда их суммарное значение может составлять от 12,85 до 13,05 V. На данном этапе зарядки фактически уравниваются напряжения в каждой ячейке.

Фактически этап Equalization представляет собой контролируемую «перегрузку». Это помогает удалять сульфатные кристаллы, которые могли образоваться на поверхности и в порах пластин.

Рекомендуется производить этап выравнивания при возникновении одного или нескольких из следующих событий:
— Когда разница плотности электролита между ячейками составляет 0,03 (или 30 «точек») и больше.
— Когда при полностью заряженном АКБ разница плотности электролита в одной из ячеек ниже на 0,01 (или 10 «точек») и более ниже показаний плотности для полностью заряженной ячейки.
— Когда в одну из ячеек требуется доливка воды больше, чем в другие.
— Когда в одну из ячеек требуется долить столько воды, сколько во все остальные ячейки.
— Когда SoC, измеренный ареометром, существенно отличается от SoC, измеренным цифровым вольтметром.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Восстановление (Recond) — в ходе этого этапа напряжение увеличивается с целью появления контролируемого газовыделения в батарее. Обозначен как этап 6.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 4.

Шестой этап (дополнительный): Буферный/Поддерживающий (Float).

Цель буферного этапа — поддержание полностью заряженного АКБ в состоянии 100% SoC. В большинстве случаев 12 V АКБ со 100% SoC будет иметь напряжение покоя от 12,8 до 13,1 V. Это означает, что эффективное значение напряжения, выдаваемого ЗУ в Float режиме должно составлять от 12,9 до 13,2 V. Однако большинство ЗУ выдают буферное напряжение от 13,3 до 13,6 V: на этом этапе важно, чтобы поддерживающее напряжение было выше, чем напряжение полностью заряженного АКБ, но ниже, чем напряжение начала газообразования (которое составляет около 13,8 V).
В данном режиме зарядки в целях поддержания полностью заряженного АКБ и преодоления естественного саморазряда АКБ можно держать практически неограниченно долго. На этом этапе ток зарядки уменьшается примерно до 1% (C/100) или ещё меньше.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Буферный (Float) — поддержание напряжения батареи на максимальном уровне за счёт подачи постоянного напряжения зарядки. Обозначен как этап 7.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 5.
При использовании 3-х фазного метода режима зарядки IUoU этот этап называется U-фаза.

На следующем рисунке текстовые поля над графиками напряжения и тока содержат детальное описание этапов зарядки. Шкала времени не пропорциональна реальному времени, указана в соответствии текстовым полям и служит только для отображения информации.

5-этапный алгоритм зарядки:

3-х фазный алгоритм IUoU зарядки:

Данный алгоритм хорошо расписан на сайте Varta (англ. или русский).

Особо обращаю внимание на следующие моменты:
— На графике обратите внимание на относительную размерность по времени проведения циклов: сумма циклов Bulk + Absorption по времени равны циклу Float (это говорит о важности проведения цикла Float).
— «После каждого разряда следует как можно скорее полностью зарядить аккумулятор» — эта рекомендация дана в целях недопущения сульфатации (т.е. что бы потом не пришлось «кипятить»).
— «Используйте зарядное устройство с возможностью регулировки напряжения и тока и высоким зарядным напряжением (2,6 V на ячейку). Этот «перезаряд» должен использоваться только в течение короткого периода времени, чтобы избежать потери воды» — данное напряжение может быть необходимо на короткое время в режиме восстановления или «выравнивания» Equalization (4-й этап в 5-этапном алгоритме) при очень низком уровне тока до появления контролируемого газовыделения. Так же, это нужно для корректировки напряжения при температурной компенсации.
— На графиках обратите внимание на максимальное напряжение при зарядке, которое составляет 14,8 V для AGM и 14,4 V для обычных АКБ.

Так же, дополнительный пример, американская компания Deltran Battery Tender в инструкциях к своим автоматическим зарядным устройствам указывает, что использует 3-х этапный режим: режим Bulk (основной заряд, постоянный ток, АКБ заряжается до 85%), режим поглощения (Absorption) (высокое постоянное напряжение, батарея заряжается от 85 до 100%) и буферный режим (Float) (низкое постоянное напряжение, батарея заряжается от 100 до 103%). По сути, это минимальный эталон (3-х режимный алгоритм IUoU) при выборе автоматического зарядного устройства.

Наиболее универсальным и современным я считаю алгоритм, реализованный в зарядных устройствах шведской компании Ctek:

Дополнительная информация:
1. Используйте при зарядке температурную компенсацию (подробнее я излагал здесь).
2. Для зарядки Ca/Ca VRLA АКБ очень важно соблюдать зарядное напряжение рекомендованное производителем. Возможно, понадобится специальное зарядное устройство. В большинстве случаев стандартные зарядные устройства для обычных АКБ не могут использоваться для правильной зарядки Gel (Ca/Ca) или AGM (Ca/Ca) VRLA АКБ из-за их более высоких напряжений или профилей зарядки.
3. До наступления этапа Absorption заряд батареи обычно составляет 80% от полной зарядки. Полная зарядка обычно происходит, когда зарядный ток падает ниже 2% (C/50) от ёмкости Ah и АКБ умеренно выделяет газ (появляются отдельные «редкие» пузырьки). Например, конечный ток заряда для хорошей батареи 50 Ah (C/20) составляет приблизительно 1 А (1000 мА) или менее в зависимости от типа батареи.

Основы и алгоритмы зарядки АКБ ручным зарядным устройством.

АКБ следует заряжать в три этапа, которые представляют собой [1] — заряд постоянным током, [2] — заряд постоянным напряжением и [3] — поддерживающий (буферный) заряд. Заряд с постоянным током даёт основную часть заряда; заряд с постоянным напряжением продолжается с постепенно снижающимся током и обеспечивает насыщение заряда, а поддерживающий заряд компенсирует потери, вызванные саморазрядом.

Во время зарядки постоянным током АКБ заряжается примерно до 80% за 5-8 часов; оставшиеся 20% «добиваются» более медленным зарядом с постоянным напряжением, который длится еще примерно 7-10 часов. Дозарядка с «добивкой» необходима для поддержания батареи в хорошем состоянии, если его постоянно не производить, то АКБ в конечном итоге потеряет способность принимать полный заряд и ёмкость будет уменьшаться из-за сульфатирования. Поддерживающий заряд на третьем этапе поддерживает полностью заряженную батарею в состоянии 100% SoC.

АКБ считается полностью заряженной, когда ток падает до минимально низкого уровня и постоянное напряжение начинает уменьшаться.

Определить завершение этапа [1] и начало этапа [2] достаточно легко — переход на этап [2] происходит когда АКБ достигает предела по напряжению (т.е. напряжение больше не растёт). В этот момент ток начинает падать и заряд АКБ начинает насыщаться, а полная зарядка достигается когда ток уменьшится до 3-5% от номинальной ёмкости Ah вашего АКБ.

Правильная предварительная настройка предела напряжения заряда — величина очень важная и достаточно критичная и эта величина составляет от 2,30 до 2,45 V на ячейку (13,8-14,7 V на АКБ). Установка порога напряжения является компромиссом и эксперты называют это «танец на острие иглы». Компромисс заключается в том, что с одной стороны, батарея хочет полностью зарядиться, чтобы получить максимальную ёмкость и избежать сульфатации на отрицательной пластине; с другой стороны, чрезмерное насыщение, не переключаясь на поддерживающий заряд, вызывает коррозию положительной пластины. Это также приводит к газообразованию и потере воды. Начало газообразования при переходе с этапа [2] на этап [3] и есть завершение полной зарядки АКБ.

Не забываем, что в соответствии с температурой АКБ (и внешней температурой) необходимо корректировать напряжение заряда. Более высокая температура окружающей среды требует уменьшения напряжения, а более низкая температура требует увеличить напряжение зарядки. Некоторые ЗУ используют датчики температуры для регулировки напряжения заряда для оптимальной эффективности заряда. Например, это мой шведский Ctek MXS 10, о котором я подробно писал здесь. Если ЗУ не имеет внешнего или встроенного датчика и не способно автоматически производить температурную компенсациею, то вы должны произвести корректировку зарядного напряжения, используя рекомендованные температурные компенсационные напряжения. Если температура электролита не может быть измерена и батарея не была недавно перемещена из более теплого или холодного места, точку отсчёта можно использовать температуру окружающего воздуха. Например, если температура электролита составляет -6,7°C, увеличьте зарядное напряжение до 15,408 V для Low Maintenance (Sb/Ca) АКБ относительно требуемого зарядного напряжения 14,4 V при 25°С. Если температура электролита составляет 43,3°C, то уменьшите зарядное напряжение до 14,064 V для той же АКБ.
Коэффициент корректировки должен составлять 2,8 mV (0,028 V) на каждый градус изменения температуры относительно 25°C:

После полной зарядки в конце этапа [2] АКБ не должна оставаться на подаче максимального постоянного напряжения более 48 часов и напряжение обязательно должно быть уменьшено до уровня поддерживающего напряжения. Т.е. переход с этапа [2] на этап [3] не должен превышать 48 часов. Это особенно важно для герметичных необслуживаемых АКБ, которые плохо переносят перезарядку. Зарядка сверх указанных пределов превращает избыточную энергию в тепло и АКБ начинает активно выделять газ.
Рекомендуемое напряжение большинства АКБ на этапе [3] (поддерживающий заряд) составляет от 2,25 до 2,27 V/ячейка.

Рисунок ниже иллюстрирует срок службы АКБ, которая заряжается при поддерживающем напряжении от 2,25 до 2,30V/ячейка при температуре от 20 до 25°C. По прошествии 4 лет работы становится заметной потеря мощности (ёмкости), снижающаяся ниже 80% линии.

Для полностью разряженных батарей в следующей таблице приведены рекомендуемые нормы зарядки АКБ и время для зарядки с помощью ручного ЗУ методом постоянного тока:

Рекомендуемый способ зарядки методом постоянного напряжения состоит в том, чтобы медленно заряжать АКБ в течение примерно десяти часов (C/10). Во избежание повреждения полностью разряженной батареи ток должен составлять менее 1% от CCA (ток холодной прокрутки) в течение первых 30 минут заряда. ЗУ должно быть настроено на рекомендованное изготовителем АКБ напряжение зарядки. Типичные напряжения зарядки приведены в таблице ниже (при температуре 25°C):

Кратко о штатной автомобильной системе зарядки.

Система зарядки автомобиля состоит из трех компонентов: генератора, регулятора напряжения и аккумулятора. Продолжительность полной зарядки АКБ зависит от количества разряда, количества избыточного тока, который отводится на батарею, продолжительности работы двигателя, частоты вращения двигателя (RPM) и температуры окружающей среды. Мощность генератора рассчитывается производителем автомобиля исходя из обеспечения максимальной бортовой нагрузки, нагрузки дополнительных устройств и поддержания заряженности батареи, но НЕ для зарядки разряженной батареи (т.е. авторы имеют ввиду — для поддержания заряженности, но не производства полной зарядки). Например, если для запуска автомобиля из полностью заряженной батареи в течение двух секунд потребовалось 300 А, то чтобы восполнить заряд системе зарядки автомобиля потребуется выдать 80 А за 10 сек при 3000 об/мин. Если для зарядки аккумулятора от генератора доступно 25 А, то это займёт уже 30 сек при 1100 об/мин и не менее 10 мин при 750 об/мин. При разряженной батарее на 60 Аh потребуется 80 А около 90 мин при 3000 об/мин и не менее пяти часов при 1100 об/мин при 25 А для полной 100% зарядки.

Более подробную информацию о системах зарядки транспортных средств можно найти на сайте автомобильных аккумуляторов Dan Landiss. Кстати, там же, с ссылкой на первоисточник, указано, что Bosch признает влияние кальция на химию батареи. Так, в справочнике «Automotive Electric/Electronic Systems» Second Edition, Robert Bosch 1995 года они рекомендуют, чтобы при использовании внешних ЗУ свинцово-кальциевые и гибридные батареи заряжались напряжением не более чем 14,4 V, а ЗУ умело заряжать по типу, известному как «Тип IU».

В идеале комбинированная нагрузка всех аксессуаров (полная для бортовой сети и дополнительных устройств) должна составлять менее 75% от максимальной расчётной мощности бортовой зарядной системы, так что бы для зарядки аккумулятора всегда оставалось не менее 25%.

Как продлить срок службы АКБ

Для поддержания АКБ в хорошем состоянии производите полную зарядку АКБ продолжительностью от 14 до 16 часов один раз в несколько недель, не реже 1 раз в квартал. Если у вас нет возможности периодически так длительно заряжать АКБ, то старайтесь использовать АКБ при умеренной температуре и избегайте глубоких разрядов. Не оставляйте АКБ в полу-разряженном состоянии, уезжая в отпуск на несколько недель — во избежания возникновения обильной сульфатации перед длительной парковкой желательно зарядить АКБ.

Высокая температура и система старт-стоп сокращает срок службы стартерной батареи.
В качестве ориентира: при повышении температуры на каждые 8°C срок службы герметичной АКБ сокращается наполовину. Это означает, что батарея VRLA рассчитанная на 10 лет службы при температуре 25°C, будет работать только 5 лет, если она эксплуатируется при температуре 33°C и 30 месяцев, если она эксплуатируется при температуре 41°C. После того, как батарея была перегрета первоначальная ёмкость уже не может быть восстановлена.

Срок службы АКБ также зависит от активности использования, он значительно сокращается, если АКБ часто глубоко разряжается. Несколько раз в день запуск двигателя даёт небольшую нагрузку стартерной батарее, но эта нагрузка сильно возрастает при использовании в режиме старт-стоп. Автомобиль отключает двигатель на красных светофорах и перезапускает его при начале движения, в результате чего происходит около 2000 циклов в год. Данные, полученные от производителей автомобилей, говорят о снижении производительности АКБ примерно до 60% после двух лет использования и чтобы увеличить срок службы автопроизводители используют AGM аккумуляторы.

Даже при кратковременном задействовании небольших мыслительных участков головного мозга позволит, например, владельцам Volvo XC60 (и других авто тоже) добиться значительного увеличения срока эксплуатации АКБ. Для этого будет вполне достаточно внимательно изучить руководство для владельца и немного подумать. Для владельца с пытливым умом обладание автомобилем Volvo не доставляет неприятностей. Например, с наступлением похолодания многие владельцы очень часто используют штатный дополнительный топливный обогреватель (Webasto) до начала поездки, в результате перед поездкой прогревается двигатель и салон, а во время поездки снижается износ и энергопотребление. Но многократное использование обогревателя в сочетании с поездками на короткие расстояния приводит к разрядке аккумулятора и последующим проблемам при запуске. Чтобы быть уверенным, что при подзарядке аккумулятор автомобиля получит столько же энергии, сколько было использовано отопителем, при регулярном использовании отопителя нужно вести автомобиль столько же времени, сколько времени использовался отопитель. При каждом включении максимальное время работы обогревателя составляет 50 минут и минимум 15 минут перед запланированным временем отправления (запуск отопителя по таймеру). Если подойти с умом к использованию топливного обогревателя, то никаких проблем с АКБ не будет:
Предназначение обогревателя — осуществить предварительный нагрев охлаждающей жидкости (ОЖ) без запуска двигателя. Циркулирующая нагретая ОЖ прогревает двигатель, а достигнув температуры прим. 50°C — вентилятор осуществляет прогрев салона автомобиля тёплым воздухом. В процессе этого расходуется примерно 0,6-0,7 л топлива в час и достаточно сильно подсаживается АКБ (обеспечение циркуляции ОЖ насосом (примерно 14 Ватт) плюс работа вентилятора салона автомобиля). Зачем так бездарно тратить энергию АКБ? Предварительный прогрев двигателя необходим для легкого пуска в сильный мороз, а до температуры примерно -25°C помогать двигателю предварительно прогреться нет нужды — вы же используете масло 0W-/5W-. При умеренных температурах достаточно осуществить предварительный запуск двигателя. Для получения дополнительного тепла отопитель запускается автоматически, когда двигатель работает, а если наружная температура превышает 15°C, обогреватель не запускается. Максимальное время работы двигателя при дистанционном пуске составляет максимум 15 минут — за это время прогреется всё, даже руль, сидения и зеркала (устанавливается в настройках), а АКБ даже подзарядится. При запущенном двигателе прогрев происходит значительно быстрее, а расход топлива будет примерно одинаковым: без запуска ДВС отопителю нужно примерно 30 минут (т.е. 0,3 л топлива + разрядка АКБ), с предварительным дистанционным запуском ДВС за 15 минут (это максимально доступное время) израсходуется примерно столько же топлива — 0,3 литра, но АКБ при этом даже подзарядится. И это только один из примеров как достаточно просто можно поддерживать АКБ в рабочем состоянии, есть ещё масса способов, таких как оптимизация стиля движения в условиях городского трафика, своевременные подзарядки АКБ и т.п.

Кроме того, в Руководстве для владельца Volvo XC60 производителем напрямую особо выделена сноской важная информация следующего содержания:
«Срок службы аккумуляторной батареи зависит от ряда факторов, к которым относятся стиль вождения и климат. Емкость аккумуляторной батареи запуска со временем снижается, и поэтому аккумулятор необходимо подзаряжать, если автомобиль не используется в течение длительного времени или если используется для поездок на короткие расстояния. В сильный мороз способность запуска снижается еще больше.
Для поддержания аккумулятора в хорошем состоянии рекомендуется не менее 15 минут в неделю ездить на автомобиле или подключать аккумулятор к зарядному устройству с автоматическим поддержанием уровня зарядки. Максимальный срок службы имеет аккумулятор, который постоянно находится в полностью заряженном состоянии.»

Информация для размышления:

После внимательного изучения даже такого поверхностного и упрощённого представления этапов процесса зарядки и особенностей процессов, пытливый ум читателя поймёт, что многие популярные дешевые так называемые автоматические ЗУ не обеспечивают оптимальный алгоритм зарядки АКБ, т.к. такие зарядные устройства либо не способны протестировать (проанализировать) исходную первоначальную степень заряженности АКБ и с учётом этого в дальнейшем выдержать зарядный ток необходимое определённое количество времени, либо при достижении определенной величины напряжения преждевременно отключают ток заряда, что приводит к недозаряду АКБ. Поэтому, используя такие автоматические устройства нужно обязательно: во-первых, знать и понимать основные процессы и алгоритмы при зарядке АКБ; во-вторых, контролировать процесс, и, если это возможно, своевременно вручную вносить необходимые коррективы.

В Руководстве для владельца Volvo XC60 даже особо выделено пометкой «Важно» следующая информация (опрометчиво пропускаемая мимо своего внимания почти всеми владельцами):
«Для зарядки пускового аккумулятора или вспомогательного аккумулятора можно использовать только современное зарядное устройство с контролируемым током зарядки. Функцию быстрой подзарядки запрещается использовать, так как это может повредить аккумулятор.»

Маломощное ЗУ (относительно ёмкости АКБ) имеет преимущество, т.к. аккуратно заряжает АКБ (что обеспечивает длительный срок службы АКБ) и обеспечивает полную зарядку, а не «поверхностный заряд». Недостаток заключается в том, что для зарядки батареи требуется очень много времени. Пользователи, имеющие ЗУ менее 10% от ёмкости АКБ, обычно жалуются на чрезмерно длительное время зарядки, поэтому решение о требуемой мощности ЗУ представляет собой ряд компромиссов.

Хорошее зарядное устройство, используемое на дешевой батарее, лучше, чем зарядное устройство плохого качества, используемое на хорошей батарее. (это не мои слова, эту умную мысль я почерпнул с сайта www.jgdarden.com).

В данной статье мной практически полностью использована информация с достаточно профессиональных зарубежных ресурсов:
Deltran Battery Tender (1965 год основания этой американской компании):
cdn2.hubspot.net/hubfs/21…_2015.pdf?t=1508421007011
www.batterytender.com/Battery-Basics
Большая сборная «солянка» FAQ по аккумуляторам и зарядке:
www.jgdarden.com/batteryf…faq9.htm#current_charging
Battery University Group (основана Cadex Electronics Inc. (анализаторы и диагностика батарей) в 1985 году)
batteryuniversity.com/lea…olong_lead_acid_batteries
и другие:
www.smartgauge.co.uk/chargesize.html
www.chargingchargers.com/tutorials/charging.html
www.chargingchargers.com/…als/sec1260-1280-2440.pdf

Выборочная информация с указанных ресурсов специально для вас была переведена мной на русский и адаптирована для удобного чтения/восприятия.

Бонус:

ЗЫ: Статья является продолжением образовательного цикла статей, начатого мной здесь:
Анализ заряда/разряда АКБ в городских условиях
Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?
Особенности эксплуатации кальциевых аккумуляторов
Азбука пользователя современного автомобильного аккумулятора

Всё это не панацея, не догма, не практическое пособие и не прямое руководство к действию, а лишь информация к повышению своих знаний, к размышлению, восприятию и запоминанию всего или отдельных моментов из. Каждый из нас воспринимает информацию ангажировано через призму уже имеющихся и накопленных знаний, опыта, навыков, точки зрения.

Эта статья в моем канале в Яндекс Дзен

Вождение автомобиля — это не просто поездка из пункта A в пункт B. Сам процесс езды должен доставлять удовольствие, быть увлекательным и максимально безопасным.

В настоящее время современные автомобили имеют большее количество электронных устройств, чем раньше. И они гораздо больше, чем раньше, зависят от аккумулятора. Для автомобилей необходим такой аккумулятор, который сможет обеспечить полную мощность в любой ситуации и служить надежным источником энергии для всех установленных электронных устройств.

Речь идет о таком аккумуляторе, мощность которого позволит доставить Вас в пункт назначения безопасно, оперативно и с комфортом. Поэтому особое значение именно в наши дни имеет регулярная проверка Вашего автомобильного аккумулятора. А знаете ли Вы, что… 39% всех поломок автомобилей связаны с аккумулятором. Не допустите, чтобы это произошло с Вами!

Содержание

1. Определяем тип и режим работы аккумулятора
2. Как заряжать свинцово-кислотную батарею?
3. Как заряжать герметичные свинцово кислотные аккумуляторы?
4. Как зарядить свинцово кислотный аккумулятор 12 вольт?

В поиске ответа на вопрос «как правильно зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор», многие люди обращаются к инструкциям от производителя, сопровождающим эту технику. Однако даже в этих документах не всегда имеется достаточное количество информации о том, как лучше всего выполнять зарядку: с помощью каких средств, при каких условиях, какое количество времени. Ответственный пользователь, желающий продлить срок службы изделия и опасающийся повредить его или вывести из строя обязан обратиться к дополнительным источникам, чтобы выяснить эти вопросы.

Определяем тип и режим работы аккумулятора

Узнайте, какие действия нужны для правильной зарядки любых аккумуляторов свинцово-кислотного типа.

Мы используем научные доказательства и проверенные источники (такие, как Battery University) для исключения ошибок и разночтений. Эта статья посвящена свинцово-кислотному типу батарей любого назначения (не только для автомобилей).

Особенности зарядки свинцово-кислотной батареи

Аккумуляторная батарея заряжается, когда к ней приложен потенциал, превышающий её напряжение.

Правильная зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов (автомобильных пусковых, тяговых, резервных источников бесперебойного питания и прочих назначений) предусматривает три ключевых особенности.

Есть и ещё одна особенность, которую следует знать (источник «Химические источники тока». М.: Энергоиздат, 1981. 360с.). При перенапряжениях свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют водород. При напряжениях близко к полному заряду выделяют кислород.

Задача зарядного устройства подать фиксированное и высокое напряжение на элемент, чтобы создать условия для зарядки электродов. Но оно должно быть не слишком высоким, чтобы избежать выделения газа.

Если всё выполняется правильно, то напряжение элемента будет возрастать, пока не станет равным напряжению заряжающего источника.

Как правильно и по науке зарядить свинцово-кислотную батарею (этапы)

Есть три ключевых этапа, которые объясняют как зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор правильно и без неприятных последствий. На схеме указаны значения для одного элемента.

Частые вопросы по зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов

1. Вопрос: что больше всего портит аккумулятор в эксплуатации?

Ответ: неправильное хранение с частичным зарядом — заряжайте полностью.

2. Вопрос: частичный заряд действительно вреден для свинцово-кислотных батарей?

Ответ: да, старайтесь держать полностью заряженными.

3. Вопрос: должен ли я полностью разряжать батарею перед зарядкой?

Ответ: нет, глубокий разряд вреден данному типу.

4. Вопрос: аккумулятор слегка нагревается — это нормально?

Ответ: свинцово-кислотные батареи немного повышают свою температуру, это нормально.

5. Вопрос: можно ли заряжать такие аккумуляторы в мороз?

Ответ: да, но медленной зарядкой при токе 0.1C (максимум 0.3C) при температуре не холоднее -20°C.

6. Вопрос: можно ли заряжать в сильную жару?

Ответ: не рекомендуется превышать 2,25 В

7. Вопрос: как мне подготовить аккумулятор к долгому хранению?

Ответ: храните в полностью заряженном состоянии с периодической дозарядкой каждые 6 месяцев или при падении напряжения до 2,05 В на ячейку (иначе пластинам грозит сульфатация).

8. Вопрос: как мне продлить срок службы свинцово-кислотного аккумулятора?

Ответ: помимо указанных выше правил периодически раз в 6 месяцев выполняйте 14-часовую зарядку для профилактики сульфатации на пластинах; всегда заряжайте после использования и не оставляйте разряженными.

***

Теперь вы знаете обо всех базовых особенностях и правилах, как заряжать свинцово-кислотный аккумулятор правильно и без неприятных последствий, как продлить срок службы, хранить и эксплуатировать.

Мы рекомендуем также присмотреться к новому типу аккумуляторов особой надёжности (10 лет службы) — литий-железо-фосфатным (LiFePO4). Это лучшая на рынке замена свинцово-кислотным батареям, так как служат дольше и предлагают массу преимуществ, о которых можно узнать в нашей отдельной заметке.

Узнайте, почему батареи LiFePO4 для ИБП лучше свинцово-кислотных аккумуляторов.

Введение.

Целью сего является обсуждение способов использования зарядных устройств для зарядки свинцово-кислотных батарей (далее — АКБ). Существует большое количество разнообразных зарядных устройств (далее — ЗУ) для различных типов аккумуляторов (далее — АКБ). Параметры, которые определяют использование (эксплуатацию) АКБ, включают в себя не только требования к электрическому заряду и разряду, ограничения по амплитуде и току, но также условия окружающей среды и условия хранения.

Что происходит с АКБ, когда она заряжается и разряжается?

Химические реакции во время разряда преобразуют свинец, оксиды свинца и кислоту (электролит) в свободные электроны (электрический заряд, который уходит на нагрузку), воду и сульфаты свинца. Химические реакции во время зарядки полностью прекращают этот процесс. ЗУ расщепляет сульфаты свинца для соединения их с водой, повторно образуя кислоту без газообразования и потери водорода и кислорода, которые составляют воду. Кроме того, большая часть свинца будет возвращена в исходное состояние до разряда. Первичная идея создания и производства AGM-батарей (Absorbed Glass Mat) заключалась как раз в том, чтобы минимизировать потери кислорода и водорода, которые образуются при зарядных напряжениях начиная от 13,8 V (2,30 V на ячейку) и 14,2 V (2,37 V/с) (напряжения начала газообразования). Этот диапазон напряжения применим к 12 V АКБ, которые содержат по 6 ячеек с номинальным напряжением по 2,15 V каждой. Большинство ЗУ на некоторых участках алгоритма в процессе заряда имеют выходное напряжение превышающее напряжение газообразования.

Основы и алгоритмы заряда АКБ смарт-(«умным») автоматическим зарядным устройством.

Существует несколько различных методов (этапов или шагов) в алгоритме заряда АКБ. Не все эти этапы необходимы при каждой зарядке или для какого-то конкретного типа АКБ. Кроме того, учитывая оптимизацию зарядки, многие автоматические «умные» ЗУ в процессе заряда контролируют, корректируют и регулируют процесс заряда. Другими словами, не все этапы зарядки осуществимы и применимы для исполнения «всё и сразу».

Итак, давайте детально поговорим о этапах алгоритма заряда и постараемся избежать ненужных технических терминов. Нумерация этапов (шагов) зарядки и порядок их представления просто указывают на типичную последовательность, в которой они обычно происходят по ходу исполнения алгоритма. Опять же, не все эти этапы (шаги) могут быть доступны и не все нужны во всех алгоритмах ЗУ.

Первый этап (вспомогательный): Инициализация (Initialization).

По сути, этот этап непосредственно не относится к зарядке и не выполняет зарядку АКБ, это не основной, а подготовительный этап. Практически все ЗУ при подключении измеряют состояние электрического соединения между АКБ и выходом ЗУ. Конкретные пределы параметров могут отличаться, но первоначальные напряжение и ток, измеренные на выходе ЗУ дают достаточно чёткое представление о том, всё ли нормально с соединением, какая степень разряженности АКБ и т.п. Например, если выходное напряжение ЗУ присутствует, но выходной ток равен нулю, то это индикация того, что между ЗУ и АКБ отсутствует соединение или оно плохое. С технической точки зрения, это разомкнутая цепь или очень высокое сопротивление на выходе. Этот этап — возможность показать пользователю, что что-то не так, например, перепутана полярность подключения и т.п.

Второй этап (вспомогательный): Восстановление (Recovery).

Этот этап необходим для решения ситуаций, связанных с глубоким разрядом АКБ. Если вы забудете выключить фары в автомобиле, то можно полностью разрядить АКБ за короткое время. Принцип этапа восстановления заключается в том, чтобы использовать постоянный ток очень низкой амплитуды при постепенно увеличивающимся невысоком напряжении. Даже при небольшом токе должно быть минимальное напряжение. Для 12 V АКБ (и литиевых батарей) это значение составляет около 4 V. В зарядных устройствах данный этап восстановления является вспомогательным, функцией по требованию. Данная функция востребована в основном при зарядке литий-ионных аккумуляторов, поскольку они более подвержены повреждению, если этап восстановления не использовался.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Плавный старт (Soft Start) — проверяется способность АКБ воспринимать заряд. Обозначен как этап 2 (см. рис. ниже).
На схеме обобщённого 5-этапного алгоритма заряда (см. рис. ниже) соответствует этапу 1.

Третий этап (основной): Основной заряд (Bulk).

Этот этап самый важный и главный этап в алгоритме заряда. На этом этапе на АКБ подаётся ток такой силы, сколько позволяет зарядное устройство или может принять АКБ, но не превышающий 10% от номинальной ёмкости АКБ (Ah), до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет заданного максимального уровня. Когда напряжение достигает максимального уровня (и больше не растёт), зарядное устройство можно отключить. Пока напряжение будет расти и достигнет заданного максимального уровня, ток при этом должен оставаться постоянным и близким к его максимальному значению. Заряжать на данном этапе необходимо контролируя температуру АКБ, которая для обычных (обслуживаемых) АКБ не должна превышать 51,5°C, а батарей VRLA (необслуживаемых) — не выше 37,8°C.
Обычно производители ЗУ называют этот этап как «режим зарядки постоянным током»: ток ЗУ является постоянным, а напряжение аккумулятора постепенно увеличивается. В большинстве случаев, по окончанию данного этапа АКБ заряжается примерно до 80%. Этого достаточно, чтобы можно было пользоваться АКБ, не производя дальнейших этапов зарядки.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Основной заряд (Bulk) — зарядка максимальным током примерно до 80% ёмкости батареи. Обозначен как этап 3.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 2.
При использовании 3-х фазного метода режима зарядки IUoU этот этап называется I-фаза.

Четвертый этап (основной): Поглощение (Absorption).

На этом этапе поведение напряжения и тока зарядки меняются на противоположное по сравнению с тем, которое было на предыдущем этапе. Теперь напряжение поддерживается постоянным, а ток постепенно уменьшается.
Этап зарядки Absorption является эффективным только в том случае, если он длится достаточно долго, не менее 4 часов, до тех пор, что кажется батарея практически не потребляет ток. Обычно производители ЗУ называют этот этап как «режим зарядки постоянным напряжением».

На этапе Absorption в зависимости от типа АКБ постоянное напряжение зарядного устройства устанавливается в диапазоне от 14,1 до 14,8 V (при температуре 25°C), а ток постепенно уменьшается «добивая» оставшиеся 20% до полной зарядки АКБ. Для обычных АКБ газовыделение (звук шипения или шума, исходящий из АКБ) обычно начинается в диапазоне от 80 до 90% полной зарядки и является нормальным. Полная зарядка обычно наступает когда зарядный ток падает до 2% от номинальной ёмкости Ah АКБ. Например, конечный ток для АКБ 50 Ah (C/20) составляет приблизительно 1 А (1000 мА) или даже менее. Если АКБ не может «удержать» заряд, то ток не уменьшается после расчётного времени зарядки, а АКБ нагревается выше 51,5°C, это говорит о том, что АКБ может быть сильно засульфатирована. Ручные двухступенчатые ЗУ по окончании данного этапа (цикла) зарядки в целях предотвращения перезарядки должны быть отключены.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Поглощение (Absorption) — зарядка плавно уменьшающимся током до 100% ёмкости батареи. Обозначен как этап 4.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 3.
При использовании 3-х фазного метода режима зарядки IUoU этот этап называется Uo-фаза.

Пятый этап (дополнительный): Выравнивание (Equalization).

Режим выравнивания является дополнительным и обычно выбирается пользователем отдельно или дополнительно. Для АКБ этот шаг важен в основном в случае нескольких последовательно подключенных батарей, заряжаемых одним ЗУ. Алгоритм этапа выравнивания графически подобен комбинации этапов основного заряда (3-й) и этапа поглощения (4-й). Разница заключается в том, что ток начинается с очень низкого уровня, примерно 2-5% от Ah АКБ или на очень низком фиксированном уровне, например 0,5 или 1 А. Такой зарядный ток будет оставаться постоянным в течение очень короткого времени и затем напряжение и ток будут вести себя так же, как и во время 4-го этапа Absorption, однако амплитуда напряжения и тока будут различны.
На этапе выравнивания достигается теоретическое значение 100% SoC (SоC (State оf Charge) — это степень заряженности АКБ). Помните, что каждая 12 V АКБ состоит из 6 отдельных ячеек, но все ячейки не работают одинаково и их напряжения могут меняться до такой степени, когда их суммарное значение может составлять от 12,85 до 13,05 V. На данном этапе зарядки фактически уравниваются напряжения в каждой ячейке.

Фактически этап Equalization представляет собой контролируемую «перегрузку». Это помогает удалять сульфатные кристаллы, которые могли образоваться на поверхности и в порах пластин.

Рекомендуется производить этап выравнивания при возникновении одного или нескольких из следующих событий:
— Когда разница плотности электролита между ячейками составляет 0,03 (или 30 «точек») и больше.
— Когда при полностью заряженном АКБ разница плотности электролита в одной из ячеек ниже на 0,01 (или 10 «точек») и более ниже показаний плотности для полностью заряженной ячейки.
— Когда в одну из ячеек требуется доливка воды больше, чем в другие.
— Когда в одну из ячеек требуется долить столько воды, сколько во все остальные ячейки.
— Когда SoC, измеренный ареометром, существенно отличается от SoC, измеренным цифровым вольтметром.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Восстановление (Recond) — в ходе этого этапа напряжение увеличивается с целью появления контролируемого газовыделения в батарее. Обозначен как этап 6.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 4.

Шестой этап (дополнительный): Буферный/Поддерживающий (Float).

Цель буферного этапа — поддержание полностью заряженного АКБ в состоянии 100% SoC. В большинстве случаев 12 V АКБ со 100% SoC будет иметь напряжение покоя от 12,8 до 13,1 V. Это означает, что эффективное значение напряжения, выдаваемого ЗУ в Float режиме должно составлять от 12,9 до 13,2 V. Однако большинство ЗУ выдают буферное напряжение от 13,3 до 13,6 V: на этом этапе важно, чтобы поддерживающее напряжение было выше, чем напряжение полностью заряженного АКБ, но ниже, чем напряжение начала газообразования (которое составляет около 13,8 V).
В данном режиме зарядки в целях поддержания полностью заряженного АКБ и преодоления естественного саморазряда АКБ можно держать практически неограниченно долго. На этом этапе ток зарядки уменьшается примерно до 1% (C/100) или ещё меньше.

Примечание:
В ЗУ Ctek этот этап называется Буферный (Float) — поддержание напряжения батареи на максимальном уровне за счёт подачи постоянного напряжения зарядки. Обозначен как этап 7.
На схеме обобщенного 5-этапного алгоритма заряда соответствует этапу 5.
При использовании 3-х фазного метода режима зарядки IUoU этот этап называется U-фаза.

На следующем рисунке текстовые поля над графиками напряжения и тока содержат детальное описание этапов зарядки. Шкала времени не пропорциональна реальному времени, указана в соответствии текстовым полям и служит только для отображения информации.

5-этапный алгоритм зарядки:

3-х фазный алгоритм IUoU зарядки:

Данный алгоритм хорошо расписан на сайте Varta (англ. или русский).

Особо обращаю внимание на следующие моменты:
— На графике обратите внимание на относительную размерность по времени проведения циклов: сумма циклов Bulk + Absorption по времени равны циклу Float (это говорит о важности проведения цикла Float).
— «После каждого разряда следует как можно скорее полностью зарядить аккумулятор» — эта рекомендация дана в целях недопущения сульфатации (т.е. что бы потом не пришлось «кипятить»).
— «Используйте зарядное устройство с возможностью регулировки напряжения и тока и высоким зарядным напряжением (2,6 V на ячейку). Этот «перезаряд» должен использоваться только в течение короткого периода времени, чтобы избежать потери воды» — данное напряжение может быть необходимо на короткое время в режиме восстановления или «выравнивания» Equalization (4-й этап в 5-этапном алгоритме) при очень низком уровне тока до появления контролируемого газовыделения. Так же, это нужно для корректировки напряжения при температурной компенсации.
— На графиках обратите внимание на максимальное напряжение при зарядке, которое составляет 14,8 V для AGM и 14,4 V для обычных АКБ.

Так же, дополнительный пример, американская компания Deltran Battery Tender в инструкциях к своим автоматическим зарядным устройствам указывает, что использует 3-х этапный режим: режим Bulk (основной заряд, постоянный ток, АКБ заряжается до 85%), режим поглощения (Absorption) (высокое постоянное напряжение, батарея заряжается от 85 до 100%) и буферный режим (Float) (низкое постоянное напряжение, батарея заряжается от 100 до 103%). По сути, это минимальный эталон (3-х режимный алгоритм IUoU) при выборе автоматического зарядного устройства.

Наиболее универсальным и современным я считаю алгоритм, реализованный в зарядных устройствах шведской компании Ctek:

Дополнительная информация:
1. Используйте при зарядке температурную компенсацию (подробнее я излагал здесь).
2. Для зарядки Ca/Ca VRLA АКБ очень важно соблюдать зарядное напряжение рекомендованное производителем. Возможно, понадобится специальное зарядное устройство. В большинстве случаев стандартные зарядные устройства для обычных АКБ не могут использоваться для правильной зарядки Gel (Ca/Ca) или AGM (Ca/Ca) VRLA АКБ из-за их более высоких напряжений или профилей зарядки.
3. До наступления этапа Absorption заряд батареи обычно составляет 80% от полной зарядки. Полная зарядка обычно происходит, когда зарядный ток падает ниже 2% (C/50) от ёмкости Ah и АКБ умеренно выделяет газ (появляются отдельные «редкие» пузырьки). Например, конечный ток заряда для хорошей батареи 50 Ah (C/20) составляет приблизительно 1 А (1000 мА) или менее в зависимости от типа батареи.

Основы и алгоритмы зарядки АКБ ручным зарядным устройством.

АКБ следует заряжать в три этапа, которые представляют собой [1] — заряд постоянным током, [2] — заряд постоянным напряжением и [3] — поддерживающий (буферный) заряд. Заряд с постоянным током даёт основную часть заряда; заряд с постоянным напряжением продолжается с постепенно снижающимся током и обеспечивает насыщение заряда, а поддерживающий заряд компенсирует потери, вызванные саморазрядом.

Во время зарядки постоянным током АКБ заряжается примерно до 80% за 5-8 часов; оставшиеся 20% «добиваются» более медленным зарядом с постоянным напряжением, который длится еще примерно 7-10 часов. Дозарядка с «добивкой» необходима для поддержания батареи в хорошем состоянии, если его постоянно не производить, то АКБ в конечном итоге потеряет способность принимать полный заряд и ёмкость будет уменьшаться из-за сульфатирования. Поддерживающий заряд на третьем этапе поддерживает полностью заряженную батарею в состоянии 100% SoC.

АКБ считается полностью заряженной, когда ток падает до минимально низкого уровня и постоянное напряжение начинает уменьшаться.

Определить завершение этапа [1] и начало этапа [2] достаточно легко — переход на этап [2] происходит когда АКБ достигает предела по напряжению (т.е. напряжение больше не растёт). В этот момент ток начинает падать и заряд АКБ начинает насыщаться, а полная зарядка достигается когда ток уменьшится до 3-5% от номинальной ёмкости Ah вашего АКБ.

Правильная предварительная настройка предела напряжения заряда — величина очень важная и достаточно критичная и эта величина составляет от 2,30 до 2,45 V на ячейку (13,8-14,7 V на АКБ). Установка порога напряжения является компромиссом и эксперты называют это «танец на острие иглы». Компромисс заключается в том, что с одной стороны, батарея хочет полностью зарядиться, чтобы получить максимальную ёмкость и избежать сульфатации на отрицательной пластине; с другой стороны, чрезмерное насыщение, не переключаясь на поддерживающий заряд, вызывает коррозию положительной пластины. Это также приводит к газообразованию и потере воды. Начало газообразования при переходе с этапа [2] на этап [3] и есть завершение полной зарядки АКБ.

Не забываем, что в соответствии с температурой АКБ (и внешней температурой) необходимо корректировать напряжение заряда. Более высокая температура окружающей среды требует уменьшения напряжения, а более низкая температура требует увеличить напряжение зарядки. Некоторые ЗУ используют датчики температуры для регулировки напряжения заряда для оптимальной эффективности заряда. Например, это мой шведский Ctek MXS 10, о котором я подробно писал здесь. Если ЗУ не имеет внешнего или встроенного датчика и не способно автоматически производить температурную компенсациею, то вы должны произвести корректировку зарядного напряжения, используя рекомендованные температурные компенсационные напряжения. Если температура электролита не может быть измерена и батарея не была недавно перемещена из более теплого или холодного места, точку отсчёта можно использовать температуру окружающего воздуха. Например, если температура электролита составляет -6,7°C, увеличьте зарядное напряжение до 15,408 V для Low Maintenance (Sb/Ca) АКБ относительно требуемого зарядного напряжения 14,4 V при 25°С. Если температура электролита составляет 43,3°C, то уменьшите зарядное напряжение до 14,064 V для той же АКБ.
Коэффициент корректировки должен составлять 2,8 mV (0,028 V) на каждый градус изменения температуры относительно 25°C:

После полной зарядки в конце этапа [2] АКБ не должна оставаться на подаче максимального постоянного напряжения более 48 часов и напряжение обязательно должно быть уменьшено до уровня поддерживающего напряжения. Т.е. переход с этапа [2] на этап [3] не должен превышать 48 часов. Это особенно важно для герметичных необслуживаемых АКБ, которые плохо переносят перезарядку. Зарядка сверх указанных пределов превращает избыточную энергию в тепло и АКБ начинает активно выделять газ.
Рекомендуемое напряжение большинства АКБ на этапе [3] (поддерживающий заряд) составляет от 2,25 до 2,27 V/ячейка.

Рисунок ниже иллюстрирует срок службы АКБ, которая заряжается при поддерживающем напряжении от 2,25 до 2,30V/ячейка при температуре от 20 до 25°C. По прошествии 4 лет работы становится заметной потеря мощности (ёмкости), снижающаяся ниже 80% линии.

Для полностью разряженных батарей в следующей таблице приведены рекомендуемые нормы зарядки АКБ и время для зарядки с помощью ручного ЗУ методом постоянного тока:

Рекомендуемый способ зарядки методом постоянного напряжения состоит в том, чтобы медленно заряжать АКБ в течение примерно десяти часов (C/10). Во избежание повреждения полностью разряженной батареи ток должен составлять менее 1% от CCA (ток холодной прокрутки) в течение первых 30 минут заряда. ЗУ должно быть настроено на рекомендованное изготовителем АКБ напряжение зарядки. Типичные напряжения зарядки приведены в таблице ниже (при температуре 25°C):

Кратко о штатной автомобильной системе зарядки.

Система зарядки автомобиля состоит из трех компонентов: генератора, регулятора напряжения и аккумулятора. Продолжительность полной зарядки АКБ зависит от количества разряда, количества избыточного тока, который отводится на батарею, продолжительности работы двигателя, частоты вращения двигателя (RPM) и температуры окружающей среды. Мощность генератора рассчитывается производителем автомобиля исходя из обеспечения максимальной бортовой нагрузки, нагрузки дополнительных устройств и поддержания заряженности батареи, но НЕ для зарядки разряженной батареи (т.е. авторы имеют ввиду — для поддержания заряженности, но не производства полной зарядки). Например, если для запуска автомобиля из полностью заряженной батареи в течение двух секунд потребовалось 300 А, то чтобы восполнить заряд системе зарядки автомобиля потребуется выдать 80 А за 10 сек при 3000 об/мин. Если для зарядки аккумулятора от генератора доступно 25 А, то это займёт уже 30 сек при 1100 об/мин и не менее 10 мин при 750 об/мин. При разряженной батарее на 60 Аh потребуется 80 А около 90 мин при 3000 об/мин и не менее пяти часов при 1100 об/мин при 25 А для полной 100% зарядки.

Более подробную информацию о системах зарядки транспортных средств можно найти на сайте автомобильных аккумуляторов Dan Landiss. Кстати, там же, с ссылкой на первоисточник, указано, что Bosch признает влияние кальция на химию батареи. Так, в справочнике «Automotive Electric/Electronic Systems» Second Edition, Robert Bosch 1995 года они рекомендуют, чтобы при использовании внешних ЗУ свинцово-кальциевые и гибридные батареи заряжались напряжением не более чем 14,4 V, а ЗУ умело заряжать по типу, известному как «Тип IU».

В идеале комбинированная нагрузка всех аксессуаров (полная для бортовой сети и дополнительных устройств) должна составлять менее 75% от максимальной расчётной мощности бортовой зарядной системы, так что бы для зарядки аккумулятора всегда оставалось не менее 25%.

Как продлить срок службы АКБ

Для поддержания АКБ в хорошем состоянии производите полную зарядку АКБ продолжительностью от 14 до 16 часов один раз в несколько недель, не реже 1 раз в квартал. Если у вас нет возможности периодически так длительно заряжать АКБ, то старайтесь использовать АКБ при умеренной температуре и избегайте глубоких разрядов. Не оставляйте АКБ в полу-разряженном состоянии, уезжая в отпуск на несколько недель — во избежания возникновения обильной сульфатации перед длительной парковкой желательно зарядить АКБ.

Высокая температура и система старт-стоп сокращает срок службы стартерной батареи.
В качестве ориентира: при повышении температуры на каждые 8°C срок службы герметичной АКБ сокращается наполовину. Это означает, что батарея VRLA рассчитанная на 10 лет службы при температуре 25°C, будет работать только 5 лет, если она эксплуатируется при температуре 33°C и 30 месяцев, если она эксплуатируется при температуре 41°C. После того, как батарея была перегрета первоначальная ёмкость уже не может быть восстановлена.

Срок службы АКБ также зависит от активности использования, он значительно сокращается, если АКБ часто глубоко разряжается. Несколько раз в день запуск двигателя даёт небольшую нагрузку стартерной батарее, но эта нагрузка сильно возрастает при использовании в режиме старт-стоп. Автомобиль отключает двигатель на красных светофорах и перезапускает его при начале движения, в результате чего происходит около 2000 циклов в год. Данные, полученные от производителей автомобилей, говорят о снижении производительности АКБ примерно до 60% после двух лет использования и чтобы увеличить срок службы автопроизводители используют AGM аккумуляторы.

Даже при кратковременном задействовании небольших мыслительных участков головного мозга позволит, например, владельцам Volvo XC60 (и других авто тоже) добиться значительного увеличения срока эксплуатации АКБ. Для этого будет вполне достаточно внимательно изучить руководство для владельца и немного подумать. Для владельца с пытливым умом обладание автомобилем Volvo не доставляет неприятностей. Например, с наступлением похолодания многие владельцы очень часто используют штатный дополнительный топливный обогреватель (Webasto) до начала поездки, в результате перед поездкой прогревается двигатель и салон, а во время поездки снижается износ и энергопотребление. Но многократное использование обогревателя в сочетании с поездками на короткие расстояния приводит к разрядке аккумулятора и последующим проблемам при запуске. Чтобы быть уверенным, что при подзарядке аккумулятор автомобиля получит столько же энергии, сколько было использовано отопителем, при регулярном использовании отопителя нужно вести автомобиль столько же времени, сколько времени использовался отопитель. При каждом включении максимальное время работы обогревателя составляет 50 минут и минимум 15 минут перед запланированным временем отправления (запуск отопителя по таймеру). Если подойти с умом к использованию топливного обогревателя, то никаких проблем с АКБ не будет:
Предназначение обогревателя — осуществить предварительный нагрев охлаждающей жидкости (ОЖ) без запуска двигателя. Циркулирующая нагретая ОЖ прогревает двигатель, а достигнув температуры прим. 50°C — вентилятор осуществляет прогрев салона автомобиля тёплым воздухом. В процессе этого расходуется примерно 0,6-0,7 л топлива в час и достаточно сильно подсаживается АКБ (обеспечение циркуляции ОЖ насосом (примерно 14 Ватт) плюс работа вентилятора салона автомобиля). Зачем так бездарно тратить энергию АКБ? Предварительный прогрев двигателя необходим для легкого пуска в сильный мороз, а до температуры примерно -25°C помогать двигателю предварительно прогреться нет нужды — вы же используете масло 0W-/5W-. При умеренных температурах достаточно осуществить предварительный запуск двигателя. Для получения дополнительного тепла отопитель запускается автоматически, когда двигатель работает, а если наружная температура превышает 15°C, обогреватель не запускается. Максимальное время работы двигателя при дистанционном пуске составляет максимум 15 минут — за это время прогреется всё, даже руль, сидения и зеркала (устанавливается в настройках), а АКБ даже подзарядится. При запущенном двигателе прогрев происходит значительно быстрее, а расход топлива будет примерно одинаковым: без запуска ДВС отопителю нужно примерно 30 минут (т.е. 0,3 л топлива + разрядка АКБ), с предварительным дистанционным запуском ДВС за 15 минут (это максимально доступное время) израсходуется примерно столько же топлива — 0,3 литра, но АКБ при этом даже подзарядится. И это только один из примеров как достаточно просто можно поддерживать АКБ в рабочем состоянии, есть ещё масса способов, таких как оптимизация стиля движения в условиях городского трафика, своевременные подзарядки АКБ и т.п.

Кроме того, в Руководстве для владельца Volvo XC60 производителем напрямую особо выделена сноской важная информация следующего содержания:
«Срок службы аккумуляторной батареи зависит от ряда факторов, к которым относятся стиль вождения и климат. Емкость аккумуляторной батареи запуска со временем снижается, и поэтому аккумулятор необходимо подзаряжать, если автомобиль не используется в течение длительного времени или если используется для поездок на короткие расстояния. В сильный мороз способность запуска снижается еще больше.
Для поддержания аккумулятора в хорошем состоянии рекомендуется не менее 15 минут в неделю ездить на автомобиле или подключать аккумулятор к зарядному устройству с автоматическим поддержанием уровня зарядки. Максимальный срок службы имеет аккумулятор, который постоянно находится в полностью заряженном состоянии.»

Информация для размышления:

После внимательного изучения даже такого поверхностного и упрощённого представления этапов процесса зарядки и особенностей процессов, пытливый ум читателя поймёт, что многие популярные дешевые так называемые автоматические ЗУ не обеспечивают оптимальный алгоритм зарядки АКБ, т.к. такие зарядные устройства либо не способны протестировать (проанализировать) исходную первоначальную степень заряженности АКБ и с учётом этого в дальнейшем выдержать зарядный ток необходимое определённое количество времени, либо при достижении определенной величины напряжения преждевременно отключают ток заряда, что приводит к недозаряду АКБ. Поэтому, используя такие автоматические устройства нужно обязательно: во-первых, знать и понимать основные процессы и алгоритмы при зарядке АКБ; во-вторых, контролировать процесс, и, если это возможно, своевременно вручную вносить необходимые коррективы.

В Руководстве для владельца Volvo XC60 даже особо выделено пометкой «Важно» следующая информация (опрометчиво пропускаемая мимо своего внимания почти всеми владельцами):
«Для зарядки пускового аккумулятора или вспомогательного аккумулятора можно использовать только современное зарядное устройство с контролируемым током зарядки. Функцию быстрой подзарядки запрещается использовать, так как это может повредить аккумулятор.»

Маломощное ЗУ (относительно ёмкости АКБ) имеет преимущество, т.к. аккуратно заряжает АКБ (что обеспечивает длительный срок службы АКБ) и обеспечивает полную зарядку, а не «поверхностный заряд». Недостаток заключается в том, что для зарядки батареи требуется очень много времени. Пользователи, имеющие ЗУ менее 10% от ёмкости АКБ, обычно жалуются на чрезмерно длительное время зарядки, поэтому решение о требуемой мощности ЗУ представляет собой ряд компромиссов.

Хорошее зарядное устройство, используемое на дешевой батарее, лучше, чем зарядное устройство плохого качества, используемое на хорошей батарее. (это не мои слова, эту умную мысль я почерпнул с сайта www.jgdarden.com).

В данной статье мной практически полностью использована информация с достаточно профессиональных зарубежных ресурсов:
Deltran Battery Tender (1965 год основания этой американской компании):
cdn2.hubspot.net/hubfs/21…_2015.pdf?t=1508421007011
www.batterytender.com/Battery-Basics
Большая сборная «солянка» FAQ по аккумуляторам и зарядке:
www.jgdarden.com/batteryf…faq9.htm#current_charging
Battery University Group (основана Cadex Electronics Inc. (анализаторы и диагностика батарей) в 1985 году)
batteryuniversity.com/lea…olong_lead_acid_batteries
и другие:
www.smartgauge.co.uk/chargesize.html
www.chargingchargers.com/tutorials/charging.html
www.chargingchargers.com/…als/sec1260-1280-2440.pdf

Выборочная информация с указанных ресурсов специально для вас была переведена мной на русский и адаптирована для удобного чтения/восприятия.

Бонус:

ЗЫ: Статья является продолжением образовательного цикла статей, начатого мной здесь:
Анализ заряда/разряда АКБ в городских условиях
Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?
Особенности эксплуатации кальциевых аккумуляторов
Азбука пользователя современного автомобильного аккумулятора

Всё это не панацея, не догма, не практическое пособие и не прямое руководство к действию, а лишь информация к повышению своих знаний, к размышлению, восприятию и запоминанию всего или отдельных моментов из. Каждый из нас воспринимает информацию ангажировано через призму уже имеющихся и накопленных знаний, опыта, навыков, точки зрения.

Эта статья в моем канале в Яндекс Дзен

Вождение автомобиля — это не просто поездка из пункта A в пункт B. Сам процесс езды должен доставлять удовольствие, быть увлекательным и максимально безопасным.

В настоящее время современные автомобили имеют большее количество электронных устройств, чем раньше. И они гораздо больше, чем раньше, зависят от аккумулятора. Для автомобилей необходим такой аккумулятор, который сможет обеспечить полную мощность в любой ситуации и служить надежным источником энергии для всех установленных электронных устройств.

Речь идет о таком аккумуляторе, мощность которого позволит доставить Вас в пункт назначения безопасно, оперативно и с комфортом. Поэтому особое значение именно в наши дни имеет регулярная проверка Вашего автомобильного аккумулятора. А знаете ли Вы, что… 39% всех поломок автомобилей связаны с аккумулятором. Не допустите, чтобы это произошло с Вами!

Содержание

1. Определяем тип и режим работы аккумулятора
2. Как заряжать свинцово-кислотную батарею?
3. Как заряжать герметичные свинцово кислотные аккумуляторы?
4. Как зарядить свинцово кислотный аккумулятор 12 вольт?

В поиске ответа на вопрос «как правильно зарядить кислотно-свинцовый аккумулятор», многие люди обращаются к инструкциям от производителя, сопровождающим эту технику. Однако даже в этих документах не всегда имеется достаточное количество информации о том, как лучше всего выполнять зарядку: с помощью каких средств, при каких условиях, какое количество времени. Ответственный пользователь, желающий продлить срок службы изделия и опасающийся повредить его или вывести из строя обязан обратиться к дополнительным источникам, чтобы выяснить эти вопросы.

Определяем тип и режим работы аккумулятора

1. Во-первых, чтобы понять, какой алгоритм зарядки подойдет конкретной АКБ, требуется определиться с классом батареи, чей принцип работы базируется на реакциях свинца в растворе серной кислоты. Она может быть либо обслуживаемой (то есть легко заряжаемой аналоговой зарядкой), либо необслуживаемой (требующей для подзарядки подключения специальных зарядных приспособлений).
2. Во-вторых, аккумулятор может эксплуатироваться в 2-х режимах: буферном (будучи постоянно подключенным к сети и периодически активируемым для самостоятельной) и циклическом (использование такого АКБ состоит из постоянной смены циклов «разрядка-подзарядка»).

Среди обслуживаемых SLA числятся, преимущественно, классические автомобильные аккумуляторы. Основная масса свинцово-кислотных источников тока, используемых в мото транспорте, лодках, катерах, Станциях без перебойного питания и т.д. принадлежит к герметичным, необслуживаемым, буферным и гелевым.

Разновидности и особенности свинцовых АКБ

 На практике сейчас можно встретить самые разные батареи. Это позволяет решать самые разные задачи по энергообеспечению самых разных устройств. Разберем наиболее популярные виды аккумуляторов.

 Lead-Acid. Требуют обслуживания. Считаются классическими автомобильными стартерными батареями. Сюда входят сурьмянистые, малосурьмянистые, гибридные и кислотно-кальциевые аккумуляторы. Обычно используют для двигателей внутреннего сгорания, но это не единственный вариант использования. Бывают варианты на 6v и 12v. Основной недостаток – высокий уровень саморазряда. 

 AGM VRLA. Современные необслуживаемые батареи. Могут иметь вольтаж – 2v, 4v, 6v и 12v. Основная отличительная особенность – сепараторы выполнены из стекловолокна. Также обычно используется абсорбированный электролит. Это позволяет увеличить срок эксплуатации АКБ в полтора раза. Использование технологии сепараторов из стекловолокна сделало возможным увеличивать зарядный ток, что ускоряет зарядку. Обычно AGM батареи допускается заряжать током в 25-30% от емкости. Разработано несколько разновидностей, подходящих для разных буферных и циклических режимов. 

 VRLA. Необслуживаемые АКБ с герметичным корпусом (необслуживаемые кальциевые и EFB). Могут иметь вольтаж – 2V, 4V, 6V и 12V. Предназначены для эксплуатации в буферном режиме. Не требуют дополнительной вентиляции при использовании в помещениях. 

 GEL VLRA. Одна из самых современных модификаций. Тут применяется геле образный электролит. Однообразная консистенция, позволяет добиваться наиболее эффективного контакта электролита с электродом, что увеличивает емкость. Также гель позволяет продлить срок службы батареи. Является необслуживаемой батареей. Требует периодической зарядки, для продления срока эксплуатации нужно использовать только высокоточное зарядное устройство, оно должно обеспечивать точный уровень силы тока. Существует несколько разновидностей, отличающихся особенностями электродов. Обозначение каждого из них позволяет определить возможность использования АКБ в определенных условиях. Есть батареи 2v, 4v, 6v, 12v, 24v, 36v и 48v. 

 OPzV. Это необслуживаемые АКБ 2V. Имеют трубчатые пластины электродов. Отличаются устойчивостью к глубокому разряду и продолжительностью службы до 22 лет.

Как заряжать свинцово-кислотную батарею

Важно! Ток нужно выставлять до 10% от номинальной емкости батареи. То есть если емкость 55 Ач, то ток должен быть не более 5,5 ампер.

Процесс зарядки SLA-аккумуляторов предполагает пополнение запаса энергии устройства за счет внешних источников. Важно, чтобы батарея получала заряд, который соответствует ее емкости. Оптимальные условия, при которых происходит зарядка: температура окружающей среды в пределах +20 – +25 градусов Цельсия, иначе потребуется выполнять температурную компенсацию.

Наиболее популярный способ зарядки свинцово-кислотного аккумулятора базируется на контроле параметров «ток» и «напряжение». На первой стадии АКБ заряжают постоянным током, а когда напряжение достигнет заданного значения (указывается на лицевой панели устройства), переводят агрегат в режим поддержания постоянного напряжения.

Чтобы понять, сколько времени потребуется держать аккумулятор на зарядке, нужно знать степень разряженности АКБ, ее емкость, а также силу тока зарядного устройства.

Если устройство разряжено полностью, а ток используется по всем правилам (то есть, порядка 10% от емкости батареи), то на зарядку должно уйти около 10-12 часов. При снижении зарядного тока, время может возрасти, при увеличении – останется прежним. Ни в коем случае нельзя увеличивать ток на более чем 10% от емкости аккумулятора — это небезопасно для него.

Как влияет температура на зарядку свинцового аккумулятора?

Все, что написано выше, относится к зарядке свинцового аккумулятора при температуре 20 градусов Цельсия, а при других температурах нужно вводить температурную компенсацию зарядного напряжения. Зарядка свинцового аккумулятора возможна в диапазоне температур от -15 ° C до +40 ° C. При увеличении температуры, напряжение заряда должно быть меньше обычного, чтобы избежать перезарядки. А если зарядка аккумулятора производится при пониженной температуре, напряжение зарядки нужно увеличить, чтобы избежать не до зарядки. Обычно рекомендуется использовать температурную компенсацию –3 мВ/° С.

Как заряжать герметичные необслуживаемые) свинцово кислотные аккумуляторы

Первые герметичные АКБ, не позволяющие электролиту испаряться, но и не доступные для до заливки содержимого, стали массово производиться около 40 лет тому назад. Их эволюция привела к тому, что возникли так называемые гелевые батареи AGM, тоже принадлежащие к классу свинцово-кислотных, но считающиеся модернизированными, обладающими намного более универсальными характеристиками. Внутри этих приспособлений (по-прежнему герметичных) электролит представлен в загущенном виде, имеет желе видную консистенцию. Заменить его невозможно, однако он не проливается при повреждении оболочки, не испаряется, не несет угрозы окружающей среде. Кроме того, эксплуатировать такую батарею можно в любом положении и даже в условиях высоких вибраций. Глубокий разряд такие разработки также способны переносить без проблем.

Зарядка таких устройств имеет ряд особенностей:

• Восстановить уровень заряда возможно только применяя специально для этого созданные зарядные устройства, никакими универсальными или самопальными 
  средствами зарядить гелиевый герметичный аккумулятор нельзя;
• Температура электролита в ходе зарядки не должна подниматься выше 45 градусов по Цельсию, иначе это чревато выходом изделия из строя;
• Перезаряд таких АКБ крайне вреден, если ток заряда превысит 30% емкости батареи, она вспучится и, скорее всего, перестанет быть пригодной к использованию.

Как и в ситуации со стандартными свинцово-кислотными решениями, запрещено хранить батареи AGM в разряженном виде, особенно, если напряжение каждого из компонентов, входящих в ее структуру, падает до 1,8 Вольта или ниже.

Как зарядить аккумулятор 12 вольт с AGM технологией?

AGM и, как и все представители этой категории, допускают максимальный разряд до 30% (без деформаций и рисков для работоспособности изделия).

Для этих батарей актуально целых 3 стратегии зарядки:

• Одноступенчатая или быстрая выполняется в пределах плавающего заряда при напряжении в пределах 13,2-13,8 вольт, токе от 0,1 до 0,3С (под «С» понимается емкость конкретного аккумулятора в ампер-часах);
• Двухступенчатая – наиболее часто используемая и рекомендуемая большинством производителей, осуществляется сначала в рамках основного цикла (восстановление 80%) при 14,2-14,8В и 0,1-0,3С, а затем в рамках плавающего заряда при 13,2-13,8В;
• Трехступенчатая – позиционируется как самая эффективная, производится в 3 этапа: основной заряд при 14,2-14,8 В, накопительный – при 14,2-14,8 вольтах, плавающий – при 13,2-13,8 вольта.

Крайне важно выполнять заряду устройством, имеющим индикацию по обоим параметрам: напряжению и току. Оптимальным вариантом может стать зарядное с так называемой интеллектуальной системой управления.

Начать стоит с того, что существует много разных аккумуляторов для автомобилей, но самый распространенный вид — аккумуляторная кислотная батарея (АКБ). Срок службы АКБ составляет порядка 3-5 лет, но его можно существенно продлить, если познакомиться с устройством получше и научиться корректно его использовать.

Каждый автомобильный аккумулятор нужно полностью заряжать хотя бы 2 раза в год — перед зимой и после. Но лучше делать это каждый раз, когда заряд батареи падает до 50-70%. Если пренебречь этим, батарея будет постоянно заряжена не полностью, даже при работающем генераторе. Это не кажется проблемой, но стоит разобраться в теме немного детальнее. 

Из названия понятно, что АКБ работает на растворе кислоты. Внутри устройства всегда протекают активные химические реакции. Поэтому пластины незаряженного аккумулятора покрываются сульфатом свинца — этот процесс называют сульфатацией. Из-за него параметры батареи существенно падают.

Чем дольше батарея работает в незаряженном состоянии, тем больше «наросты» на пластинах и тем ниже емкость АКБ. В холодное время года пускового тока может просто не хватить для запуска стартера, и машину завести не получится. Именно по этой причине зимой растет спрос на АКБ — людям кажется, что устройство сломалось, и они спешат купить новое. 

Но сульфатация обратима. При полной зарядке АКБ сульфат свинца распадается обратно на составные части химической реакции. Это продлевает срок его службы и помогает сохранить объем батареи. Поэтому крайне важно знать, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля и как измерять его запас энергии. 

Как определить, что аккумулятор нуждается в зарядке

Если электроприборы начинают слабее работать во время запуска двигателя или машина не заводится вообще, возможно, ее аккумулятор разрядился. Убедиться в этом можно многими способами. Почти все они связаны с напряжением аккумулятора или плотностью электролита — раствора, который содержится в батарее.

Уровень заряда батареи важно знать не только в экстренных случаях. За ним нужно следить регулярно и вовремя заряжать аккумулятор, если необходимо. Расскажем, как выявить эту самую необходимость и уберечь АКБ от быстрого износа.